桔梗甘草汤通过网络药理学与蛋白质组学整合策略改善溃疡性结肠炎的机制研究

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Phytomedicine 6.7

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  本研究针对溃疡性结肠炎(UC)现有疗法副作用大、疗效有限的临床难题,以经典中药复方桔梗甘草汤(JGD)为研究对象,整合UHPLC-Q-Exactive Orbitrap/MS化学分析、网络药理学预测及DSS诱导的小鼠结肠炎模型验证,发现JGD通过调控SLC6A14/RAGE通路改善肠道炎症和屏障功能,鉴定出甘草酸3-O-葡萄糖醛酸苷等关键活性成分,为中药现代化研究提供了"化学-网络-实验"三位一体的创新范式。

  

在炎症性肠病(IBD)领域,溃疡性结肠炎(UC)犹如肠道中的"不灭野火",患者常年遭受腹痛、腹泻和直肠出血的折磨。尽管现有疗法如皮质类固醇和生物制剂能暂时控制症状,但长期使用会导致免疫力下降、代谢紊乱等副作用,更棘手的是药物应答率随治疗时间推移逐渐降低。这种"治标难治本"的困境,促使科学家将目光转向具有多成分、多靶点特性的传统中药。桔梗甘草汤(JGD)作为由桔梗(Platycodon grandiflorus)和甘草(Glycyrrhiza uralensis)组成的经典方剂,虽在民间应用数百年,但其抗UC的活性成分和作用机制始终如"黑箱"般未被科学破解。

澳门大学中医药团队在Zhangfeng Zhong教授带领下,创新性地将高分辨质谱、大数据分析和分子生物学技术熔于一炉,为解开JGD的治病密码提供了"金钥匙"。研究采用UHPLC-Q-Exactive Orbitrap/MS(超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱质谱)对JGD水煎液进行全成分扫描,犹如给中药分子拍"高清证件照",从102种草药成分、21种血清移行成分中锁定潜在活性分子。借助瑞士靶点预测工具(SwissTargetPrediction)构建"成分-靶点-通路"网络时,研究人员发现当设定概率参数在0.2-0.7区间时,基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路预测准确率最高,这为网络药理学研究提供了关键参数优化方案。

化学分析揭示JGD物质基础
通过正负离子模式下的基峰色谱图(BPC)分析,结合PubChem数据库比对,鉴定出JGD中甘草酸3-O-葡萄糖醛酸苷(Glycyrrhetic acid 3-O-glucuronide)、山奈酚-3-O-芸香糖苷(Kaempferol-3-O-rutinoside)等特征成分。特别值得注意的是,从草药直接提取的成分预测靶点的准确率显著高于文献报道成分,这提示中药研究应优先基于实际检测到的化学成分开展分析。

动物实验验证治疗效果
在葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的UC小鼠模型中,每日1.85 mg/kg的JGD灌胃治疗展现出"四两拨千斤"的效果:结肠长度缩短减少40%,疾病活动指数(DAI)评分下降2.3倍,病理切片显示杯状细胞和紧密连接蛋白明显修复。蛋白质组学分析发现,JGD能逆转DSS导致的SLC6A14(氨基酸转运蛋白)和RAGE(晚期糖基化终末产物受体)表达下调,这两个靶点恰如肠道炎症的"分子开关"。

分子对接锁定活性成分
计算机模拟显示,甘草酸3-O-葡萄糖醛酸苷与RAGE蛋白的结合能达-8.6 kcal/mol,其分子结构中的羧基与蛋白ARG98形成稳定盐桥;而山奈酚-3-O-芸香糖苷则像"双面胶"般同时作用于SLC6A14的TYR138和ASN142位点。这种"一石二鸟"的作用模式,解释了JGD既能抑制炎症因子风暴,又能促进营养物质转运的多维疗效。

这项发表于《Phytomedicine》的研究,其突破性意义在于三点:首先建立了"质谱指纹-网络预测-动物验证"的中药研究新范式,将传统经验提升至系统生物学层面;其次发现SLC6A14/RAGE通路是JGD抗UC的核心靶标,为IBD治疗提供了新干预策略;最重要的是,研究证实整合实验检测与文献数据的"双轨验证"策略,可使网络药理学预测准确率提升35%。正如研究者所言,这项成果不仅让千年古方焕发新生,更为中药现代化装上了"大数据引擎"——当东方的整体观遇上西方的还原论,或许正是破解复杂疾病治疗迷宫的阿里阿德尼线团。

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