基于网络药理学与实验验证解析麻杏石甘汤通过PI3K/Akt/HIF-1α通路治疗病毒性肺炎的分子机制

本研究针对病毒性肺炎临床治疗药物有限且易产生耐药性的问题，通过整合网络药理学与实验验证技术，系统解析了传统中药复方麻杏石甘汤(MXSGT)的活性成分群及其作用靶点网络。研究发现MXSGT通过调控PI3K/Akt/HIF-1α等27条信号通路，显著降低肺指数和炎症因子水平，为中药复方治疗呼吸道病毒感染提供了科学依据。

　　

病毒性肺炎作为急性呼吸道感染的主要死因之一，其治疗面临严峻挑战。当前临床使用的神经氨酸酶抑制剂（如奥司他韦）和M2离子通道阻滞剂（如金刚烷胺）存在耐药性和毒副作用等问题。而传统中药复方因其多成分、多靶点的协同作用特点，在抗病毒和免疫调节方面展现出独特优势。麻杏石甘汤(MXSGT)作为治疗呼吸道疾病的经典方剂，虽在临床上证实对病毒性肺炎有效，但其分子机制尚未明确。

为系统揭示MXSGT的作用机制，中国人民解放军南部战区总医院的研究团队创新性地采用"网络预测-实验验证"的研究策略。通过构建"中药-成分-靶点-疾病"多维网络，结合体内外实验验证，首次阐明MXSGT通过调控PI3K/Akt/HIF-1α信号轴发挥治疗作用。该成果发表于《Phytomedicine Plus》，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）网络药理学方法构建化合物-靶点互作网络；2）UPLC-MS/MS技术鉴定MXSGT主要活性成分；3）HCoV-229E病毒感染BALB/c小鼠模型；4）Western blot验证关键通路蛋白表达。通过整合生物信息学分析和实验验证，实现了从宏观网络到微观机制的全面解析。

3.1 MXSGT活性成分筛选
通过UPLC-MS/MS鉴定出63种化合物，其中槲皮素(quercetin)、山奈酚(kaempferol)等黄酮类成分含量最高。网络分析显示这些成分具有优异的类药性（OB≥30%，DL≥0.18），可作用于282-114个靶点，呈现"多成分-多靶点"特征。

3.2 网络药理学机制预测
构建包含357个节点和2221条边的蛋白互作网络，核心靶点PTGS2、ESR1等与炎症反应密切相关。KEGG分析揭示27条显著通路（P<0.05），其中PI3K-Akt、HIF-1α和Toll样受体通路与病毒性肺炎病理过程高度相关。模块分析发现，MXSGT可能通过调控ICAM1、IL6、TNF等关键因子抑制炎症风暴。

3.3 生物学验证实验
3.3.1 生存率与体重分析
MXSGT治疗组小鼠存活率达80%以上，显著改善病毒引起的体重下降（P<0.05）。肺组织病毒滴度检测显示，给药第7天病毒载量降低1.5个数量级，同时血清抗病毒抗体水平显著升高。

3.3.2 生化指标检测
MXSGT显著降低肺组织中IL-6（降低42.3%）、TNF-α（降低38.7%）等促炎因子，同时上调抗炎因子IL-10。下丘脑PGE2含量下降61.5%，肺指数抑制率达61.47%，提示其具有解热和肺保护作用。

3.3.3 肺组织病理分析
H&E染色显示，模型组小鼠肺泡间隔增厚、炎性细胞浸润；MXSGT治疗组炎症浸润明显减轻，肺组织结构基本恢复正常，证实其显著的抗炎效果。

3.3.4 Western blot验证
关键发现是MXSGT可剂量依赖性抑制p-PI3K、p-Akt和HIF-1α蛋白表达（P<0.01），实验验证了网络预测的PI3K/Akt/HIF-1α通路调控机制。

该研究首次系统阐明了MXSGT治疗病毒性肺炎的"成分-靶点-通路"多维作用机制。其科学价值体现在：1）建立"网络预测-实验验证"的中药复方研究范式；2）发现PI3K/Akt/HIF-1α是MXSGT发挥疗效的关键通路；3）为临床治疗HCoV-229E等冠状病毒感染提供替代方案。特别值得注意的是，MXSGT在降低病毒载量的同时调节机体免疫平衡，这种"祛邪扶正"的双重作用正是中医药治疗传染性疾病的特色所在。研究结果为中药复方的现代化研究和临床应用奠定了重要基础。