丹参通过数学模型调控昼夜节律治疗心肌损伤的机制研究

这篇研究通过建立SD大鼠心肌损伤模型，结合转录组学和系统动力学建模，揭示了丹参(SMB)及其活性成分通过调控昼夜节律基因(如Arntl、Per1)表达改善心肌损伤的机制。研究发现丹参能显著改善血液流变学指标，并通过PPARα、AMPK、PI3K-AKT-mTORC1等通路调节代谢和炎症反应，为中药多组分协同作用研究提供了数学模型新思路。

　　

亮点

本研究首次通过数学模型量化分析了丹参多组分对昼夜节律基因的协同调控作用，为中药复杂系统研究提供了创新方法学范式。

材料与方法

采用肾上腺素诱导的SD大鼠心肌损伤模型，通过血液流变学检测验证丹参药效。基于昼夜节律基因表达曲线拟合，结合H9c2细胞模型的节律基因检测，运用系统动力学模拟了8种丹参成分(如丹酚酸A/B、丹参酮II_A)对下游通路基因的调控网络。

结果

1. 丹参显著降低模型大鼠全血粘度(p<0.05)，高剂量组效果优于阳性对照组

2. 蛋白互作网络模块分析显示，丹参处理组心肌组织中PPARα和AMPK通路显著富集

3. 转录组学证实丹参提取物能重置Arntl/Per1基因的昼夜振荡相位至正常状态

4. 系统动力学模型预测丹酚酸B与丹参酮II_A组合对PI3K-AKT-mTORC1通路具有最强协同效应

讨论

昼夜节律紊乱通过代谢异常和慢性炎症加剧心肌损伤。丹参多组分像"生物钟微调器"，通过：

• 激活NRF2/HO-1抗氧化轴

• 抑制HMGB1介导的炎症风暴

• 同步化核心生物钟基因振荡

  这种"多靶点交响乐"式调控为心血管疾病 chronotherapy 提供了新视角。

结论

丹参通过重塑昼夜节律稳态发挥心肌保护作用，其中丹酚酸B和丹参酮II_A是关键的"节律调节器"。系统动力学建模为解析中药多组分协同机制提供了有力工具。