基于网络药理学与代谢组学揭示茜草通过BCAA降解通路改善力竭运动所致大鼠心肌损伤的机制

本研究针对力竭运动(EE)诱发心肌损伤的防治难题，通过整合网络药理学与UPLC-Q-TOF-MS/LC-MS代谢组学技术，首次揭示茜草(RCL)通过调控支链氨基酸(BCAA)降解通路关键靶点AKR1C1和代谢物L-缬氨酸，抑制BCAT2/BCKDK蛋白表达，减轻氧化应激与胶原沉积，为运动性心肌损伤提供新型营养干预策略。

　　

力竭运动引发的急性心肌损伤是运动员和健身人群面临的潜在健康威胁，传统中药在心血管保护领域展现出独特优势却缺乏机制阐释。茜草(Rubia cordifolia L., RCL)作为药食两用植物，虽已知具有抗氧化和抗炎特性，但其对运动性心肌损伤的干预效果及分子机制尚属空白。这一科学问题的破解，对开发安全有效的运动营养补充剂具有重要意义。

来自中国的研究团队在《Fitoterapia》发表的研究中，采用大鼠力竭游泳模型，结合UPLC-Q-TOF-MS成分分析、血清移行成分鉴定、网络药理学预测、左心室LC-MS代谢组学及分子对接验证等多学科技术，系统阐明RCL的活性成分群及其作用机制。研究特别关注了BCAA代谢通路的动态变化，通过PCR、ELISA、H&E染色等实验验证关键靶点。

活性成分鉴定
通过UPLC-Q-TOF-MS分析锁定rubioncolin B、4-羟基-2-羧基蒽醌和9-氧代-9H-呫吨-4-羧酸为RCL主要血中移行成分，网络药理学预测其可能通过AKR1C1调控BCAA代谢。

心肌保护效应
H&E染色显示RCL显著减轻心肌纤维断裂和炎性浸润；DHE染色证实其降低活性氧(ROS)水平；ELISA检测到炎症因子TNF-α和IL-6表达下调，胶原沉积减少。

代谢通路调控
LC-MS代谢组学揭示RCL特异性调节缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸降解通路，Western blot验证其下调BCAT2（支链氨基转移酶2）和BCKDK（支链α-酮酸脱氢酶激酶）表达，促进BCAA分解。分子 docking 证实活性成分与AKR1C1（醛酮还原酶家族1成员C1）具有高结合亲和力。

该研究首次构建"成分-靶点-通路"多维网络，阐明RCL通过AKR1C1/BCAA轴缓解力竭运动心肌损伤的创新机制。不仅为传统中药现代化研究提供范式，更为运动性心肌损伤的精准营养干预提供理论依据，推动RCL作为功能性运动补充剂的开发应用。研究采用的"网络预测-代谢验证-靶点锁定"策略，为复杂中药系统的机制解析树立了技术标杆。