基于RNA测序、网络药理学与分子对接技术探讨夏枯草治疗非小细胞肺癌的多靶点作用机制

本研究针对非小细胞肺癌(NSCLC)治疗瓶颈，通过整合RNA测序(GSE136043数据集分析)、网络药理学和分子对接技术，系统解析了夏枯草(PVL)的关键活性成分(如桑色素、木犀草素)及其作用靶点(AKT1、MMP9等)，揭示其通过调控HIF-1信号通路等14条途径抑制肿瘤的"多成分-多靶点-多通路"机制。体外实验验证桑色素可剂量依赖性诱导癌细胞凋亡，为中药抗肿瘤研究提供新思路。

　　

肺癌是全球癌症相关死亡的首要原因，其中非小细胞肺癌(NSCLC)占比高达85%。尽管手术、化疗和靶向治疗等手段不断进步，但转移和复发患者的疗效仍不理想。传统中药夏枯草(Prunella vulgaris L., PVL)虽在胃癌、乳腺癌等肿瘤中显示抗癌活性，但其抗NSCLC的具体机制尚未阐明。这种现状促使研究人员探索PVL的科学内涵——它是否像"中药导弹"一样能精准打击肺癌细胞的多个弱点？

为回答这个问题，杨刚丹等研究人员开展了一项跨学科研究。通过分析GEO数据库中GSE136043数据集，结合TCMSP和SwissTargetPrediction等数据库筛选PVL活性成分，并运用Cytoscape构建蛋白互作网络(PPI)，最终通过分子对接和体外实验验证机制。研究成果发表在《Discover Oncology》上，为中药现代化研究提供了范式。

研究主要采用四大关键技术：1) 生物信息学分析GSE136043数据集筛选差异表达基因(DEGs)；2) 网络药理学构建"药物-疾病"共同靶点网络；3) AutoDock Vina进行分子对接验证结合活性；4) 体外实验通过MTT法、流式细胞术等验证桑色素对A549和NCI-H1385细胞的作用。

3.1 DEGs鉴定与分析
通过GSE136043数据集分析发现3264个DEGs（1709个上调，1555个下调），KEGG富集显示这些基因显著富集于ECM-受体相互作用等通路，提示PVL可能通过干预肿瘤微环境发挥作用。

3.2 PVL活性成分筛选
从TCMSP数据库获得11个活性成分（OB≥30%，DL≥0.18），其中桑色素(morin)以最高连接度(degree=26)成为关键成分，其与木犀草素等共同构成PVL抗NSCLC的"活性成分群"。

3.4 PPI网络构建
STRING数据库分析发现AKT1、MMP9、ESR1等6个核心靶点，其中AKT1的degree值达15，提示其在信号转导中的枢纽地位。MCODE聚类进一步验证这些靶点形成紧密的功能模块。

3.5 生物功能预测
GO分析揭示PVL靶点显著富集于类固醇代谢等生物过程，KEGG显示HIF-1信号通路(hsa04066)是主要作用通路。桑色素处理后HIF-1α mRNA表达显著下降，证实该通路的关键调控作用。

3.10 桑色素的抗肿瘤验证
体外实验显示，桑色素对NSCLC细胞的IC₅₀（A549:73.9μM）显著低于正常肺细胞(192.1μM)，且能剂量依赖性激活caspase-3，使AKT1等靶基因表达发生预期改变，与网络预测高度一致。

这项研究首次系统阐释了PVL通过桑色素等成分协同作用于AKT1-MMP9-ESR1靶点群，调控HIF-1等多条通路抑制NSCLC的分子机制。特别值得注意的是，桑色素对EGFR-C797S突变型细胞同样有效，这为克服靶向治疗耐药提供了新思路。研究创新性地将生物信息学预测与实验验证相结合，不仅证实中药"多靶点"作用特点，更建立了可推广的研究方法学框架。

尽管仍需动物实验和临床研究进一步验证，但该成果为开发基于PVL的抗NSCLC辅助疗法奠定了理论基础。未来可针对桑色素开展结构优化，或探索其与现有化疗药物的协同效应，推动中药活性成分向临床转化。这项研究也启示我们，传统中药可能蕴藏着解决现代医学难题的"多靶点钥匙"。