华仙方通过调控PI3K/AKT通路缓解纳米氧化镍诱导的肺纤维化：网络药理学与实验验证

本研究针对肺纤维化(PF)治疗手段匮乏的现状，通过整合网络药理学、分子对接及体内外实验，揭示传统中药华仙方(HXF)通过抑制PI3K/AKT信号通路减轻纳米氧化镍(nano NiO)诱导的肺纤维化的分子机制，为开发多靶点抗纤维化中药提供新策略。

　　

肺纤维化(PF)是一种以肺泡上皮细胞持续损伤和过度修复为特征的慢性进行性间质性肺病，全球范围内具有高死亡率。当前临床使用的抗纤维化药物如尼达尼布和吡非尼酮虽能延缓疾病进展，但存在胃肠毒性等副作用，且无法实现疾病逆转。与此同时，纳米氧化镍(nano NiO)作为广泛应用于工业和医疗领域的纳米材料，其独特的理化性质使其能深入肺泡组织，通过诱发炎症反应和胶原沉积导致PF。传统中药华仙方(HXF)由七味草药组成，前期研究显示其可通过TGF-β1/Smads通路改善PF，但具体活性成分和作用机制尚不明确。

为解决上述问题，宁夏医科大学与陕西中医药大学的研究团队采用"网络预测-实验验证"的研究范式，通过整合网络药理学(NP)、分子对接技术及体内外实验，系统阐释HXF抗PF的物质基础与分子机制。研究首先从TCMSP数据库筛选出121个符合口服生物利用度(OB≥30%)和类药性(DL≥0.18)标准的活性成分，发现槲皮素(quercetin)等6种核心成分与PI3K/AKT通路关键蛋白具有强结合亲和力。体内实验显示，1000 mg/kg HXF可显著降低nano NiO暴露大鼠肺组织中I型胶原(Col-I)表达和PI3K/AKT磷酸化水平；体外A549细胞模型进一步证实100 μg/mL HXF能抑制胶原沉积并调控PI3K/AKT通路活性，效果与阳性对照吡非尼酮(PFD)相当。该成果发表于《Scientific Reports》，为开发基于多组分协同作用的中药抗纤维化疗法提供了理论依据。

关键技术方法包括：1)基于TCMSP数据库和ADME参数的活性成分筛选；2)STRING数据库构建蛋白互作网络(PPI)；3)AutoDock Vina进行分子对接验证；4)纳米NiO诱导的SD大鼠PF模型；5)CCK-8法检测A549细胞活力；6)Western blot分析PI3K/AKT通路蛋白表达。

研究结果
NP分析
通过TCMSP数据库筛选出HXF的121个活性成分及202个作用靶点，与PF相关靶点取交集获得105个共同靶点。PPI网络显示STAT3、MAPK3、RELA等为核心节点。KEGG富集分析提示PI3K-AKT信号通路是HXF抗PF的关键通路。

分子对接
槲皮素、木犀草素等6种核心成分与PI3K/AKT通路蛋白的结合能均<-7.7 kcal/mol，其中β-谷甾醇与AKT通过非极性作用力结合。

动物实验验证
Masson染色显示1000 mg/kg HXF组胶原沉积面积较模型组减少67.2%。Western blot证实HXF可剂量依赖性抑制p-PI3K/PI3K和p-AKT/AKT比值(P<0.05)，但不影响总蛋白表达。

细胞实验验证
100 μg/mL HXF处理使nano NiO诱导的Col-I表达降低41.5%，并显著下调p-PI3K和p-AKT水平，其效果与2 mM PFD相当。

结论与意义
该研究首次阐明HXF通过其核心成分(槲皮素、木犀草素等)多靶点调控PI3K/AKT通路，抑制nano NiO诱导的胶原沉积。这不仅验证了"肺痿"中医理论中"气血津液失调"的现代生物学基础，更为重要的是，揭示了中药复方"君臣佐使"配伍原则在调控复杂信号网络中的科学价值。相较于单靶点化学药物，HXF通过多组分协同作用同时干预炎症、纤维化等多个病理环节，为开发低毒高效的抗PF中药制剂提供了新思路。未来研究可进一步聚焦核心成分的体内药效学及临床转化研究。