经典方剂葛根芩连汤通过调控色氨酸代谢-肠道菌群-线粒体凋亡通路缓解溃疡性结肠炎的多组学机制研究

本研究针对溃疡性结肠炎(UC)现有疗法副作用大且无法根治的问题，通过多组学技术解析葛根芩连汤(GQD)的治疗机制。研究发现GQD通过调节色氨酸/精氨酸/脯氨酸代谢通路(Tryptophan/Arginine/Proline)、恢复肠道菌群稳态、抑制Bax/Bcl-2凋亡途径，显著改善DSS诱导的小鼠UC症状，为中药复方治疗炎症性肠病提供了科学依据。

　　

溃疡性结肠炎(UC)作为一种慢性非特异性肠道炎症疾病，近年来在中国的发病率持续攀升。快节奏生活方式、环境因素、遗传易感性和黏膜免疫功能障碍共同推动了这一趋势。患者不仅面临腹泻、便血等症状困扰，还可能遭遇结肠穿孔、硬化性胆管炎甚至结直肠癌等严重并发症。当前临床主要依赖氨基水杨酸类、免疫抑制剂和糖皮质激素等治疗手段，但这些药物常伴随恶心、呕吐、头痛等不良反应，且无法实现疾病根治。面对这一困境，从天然药物中开发安全有效的新型疗法成为迫切需求。

葛根芩连汤(Gegen Qinlian Decoction, GQD)作为《伤寒论》记载的经典方剂，由君药葛根(Pueraria lobata)、臣药黄芩(Scutellariae Radix)、臣药黄连(Coptidis Rhizoma)和佐使药甘草(Glycyrrhizae Radix et Rhizoma)组成，临床上用于急性肠炎、细菌性痢疾等消化道疾病。尽管系统评价支持GQD对UC的疗效，但其作用机制始终未能阐明。浙江自然基金和国家重点研发计划支持的研究团队在《Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis》发表论文，通过整合网络药理学、代谢组学和微生物组学技术，首次系统揭示了GQD的多靶点作用机制。

研究采用UPLC-Q-TOF/MS(超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱联用技术)和GNPS(全球天然产物分子网络)平台鉴定出GQD中98种化学成分，包括52种黄酮类、9种生物碱等。通过DSS(葡聚糖硫酸钠)诱导UC小鼠模型，设置低、中、高剂量GQD干预组，监测体重、疾病活动指数(DAI)、结肠长度等指标。利用UPLC-Q-Orbitrap MS(超高效液相色谱-四极杆-轨道阱质谱)进行血浆代谢组学分析，结合16S rRNA测序检测肠道菌群变化。网络药理学预测的凋亡通路通过Western blot和ELISA进行验证。

化学组分表征
UPLC-Q-TOF/MS分析鉴定出GQD的98种活性成分，建立化合物-靶点网络包含312个节点，筛选出25个与UC相关的差异代谢物，其中22个被GQD显著调控。

代谢通路调控
GQD显著逆转UC小鼠的色氨酸、精氨酸和脯氨酸代谢紊乱。色氨酸代谢产物如5-羟色胺(5-HT)和犬尿氨酸(Kynurenine)水平恢复正常，这些代谢物与肠-脑轴信号传导和免疫调节密切相关。

肠道菌群重塑
α多样性分析显示GQD剂量依赖性增加肠道微生物丰富度。在属水平上，乳酸菌(Lactobacillus)和双歧杆菌(Bifidobacterium)等有益菌丰度提升，而条件致病菌如脱硫弧菌(Desulfovibrio)受到抑制。

凋亡通路抑制
网络药理学预测的Bax/Bcl-2凋亡通路得到实验证实。Western blot显示GQD下调促凋亡蛋白Bax和细胞色素c(Cytochrome c)，上调抗凋亡蛋白Bcl-2，同时降低Caspase 3活性。ELISA检测证实GQD显著降低TNF-α、IL-6和IL-1β等促炎因子水平。

讨论与结论
该研究首次阐明GQD通过"代谢-菌群-凋亡"多维机制协同治疗UC：① 调控色氨酸代谢改善肠屏障功能；② 重塑肠道微生态平衡；③ 抑制线粒体凋亡途径减轻肠上皮损伤。这种多靶点作用特点体现了中药复方"整体调节"的优势，为开发基于天然产物的UC治疗策略提供了新思路。研究创新性地整合网络药理学预测与多组学验证，建立了中药复方机制研究的范式。未来需进一步解析特定成分(如黄芩素Baicalein、葛根素Puerarin)与关键靶点的相互作用关系，推动中药现代化研究。