山茱萸通过抑制炎症反应和细胞凋亡途径治疗激素性股骨头坏死的网络药理学机制与实验验证

本研究采用网络药理学结合动物实验验证的方法，系统揭示了传统中药山茱萸（Cornus officinalis, SZY）治疗激素性股骨头坏死（SONFH）的多靶点作用机制。研究发现SZY通过调控TNF、CASP3等核心靶点，显著抑制IL-17信号通路和细胞凋亡途径，降低促炎因子TNF-α（p<0.01）和IL-6（p<0.05）表达，同时调节Bcl-2/Caspase-3平衡。分子对接显示β-谷甾醇等活性成分与关键靶点具有高亲和力（结合能<-9 kcal/mol），动物实验证实SZY可改善骨小梁微结构（BV/TV↑，Tb.Sp↓）。该研究为中药现代化治疗骨坏死疾病提供了重要理论依据。

　　

山茱萸治疗激素性股骨头坏死的机制探索

背景
激素性股骨头坏死（SONFH）是由糖皮质激素长期使用导致的骨组织坏死性疾病，临床表现为股骨头塌陷和髋关节功能障碍。该病致残率高且缺乏有效药物治疗手段，90%未干预患者5年内会出现股骨头塌陷。传统中药山茱萸（SZY）在肝肾滋补方面具有悠久应用历史，但其治疗SONFH的具体分子机制尚未阐明。

方法
研究采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱（UPLC-Q-TOF-MS）鉴定SZY活性成分，从TCMSP等数据库筛选出20个符合药代动力学标准（OB≥30%，DL≥0.18）的活性成分。通过GeneCards等5大疾病数据库获取589个SONFH相关靶点，与600个SZY作用靶点取交集获得66个共同靶点。利用STRING数据库构建蛋白质相互作用（PPI）网络，采用MCODE插件和CytoHubba工具筛选核心靶点。通过DAVID数据库进行基因本体（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析。运用AutoDock Vina进行分子对接验证，并采用Gromacs软件进行100 ns分子动力学模拟。建立小鼠SONFH模型（LPS 20 μg/kg联合甲基强的松龙40 mg/kg）进行体内验证，通过micro-CT、免疫组化和TUNEL染色等方法评估治疗效果。

结果
活性成分分析鉴定出β-谷甾醇、豆甾醇等26个主要成分。网络分析显示9个核心靶点包括TNF、TP53、CASP3等。GO分析表明生物过程主要富集于凋亡负调控、RNA聚合酶II启动子转录正调控等；KEGG通路分析显示IL-17信号通路、凋亡通路等最为显著。分子对接证实豆甾醇与PPARG结合能达-10.1 kcal/mol，形成Glu-272氢键；β-谷甾醇与CASP3结合能为-9.7 kcal/mol，形成Thr-140氢键。分子动力学模拟显示PPARG-豆甾醇复合物RMSD稳定在1.9 μM。

动物实验显示SZY治疗显著改善SONFH小鼠股骨头病理损伤：微CT显示骨小梁体积分数（BV/TV）提高28.7%（p<0.01），骨小梁分离度（Tb.Sp）降低31.2%（p<0.05）。组织学观察显示空骨陷窝比例减少42.5%（p<0.01）。机制研究表明，SZY显著下调炎症因子TNF-α（降低53.6%，p<0.01）和IL-6（降低38.2%，p<0.05）表达；同时上调抗凋亡蛋白Bcl-2（增加2.1倍，p<0.001），下调凋亡执行蛋白Caspase-3（减少47.8%，p<0.01）。TUNEL检测显示SZY高剂量组细胞凋亡率降低62.3%（p<0.001）。

讨论
该研究首次系统阐释了SZY通过"多成分-多靶点-多通路"协同作用治疗SONFH的机制。β-谷甾醇、豆甾醇等活性成分可同时作用于TNF、CASP3等靶点，抑制NF-κB等炎症通路和STAT1-caspase3凋亡通路。值得注意的是，SZY对骨微结构的保护作用呈现剂量依赖性，其调节骨稳态的效应可能通过PPARG等核受体介导。与传统糖皮质激素相比，SZY具有不良反应少、多靶点调控等独特优势。

结论
本研究整合网络药理学和实验验证，证实SZY通过抑制炎症反应和细胞凋亡途径缓解SONFH进展。该发现不仅为中药治疗骨坏死疾病提供了科学依据，也为开发新型多靶点抗SONFH药物指明了方向。后续研究需进一步验证IL-17等信号通路的具体调控机制，并开展临床安全性评价以推动临床应用。