蟾衣抗类风湿性关节炎的分子机制:基于UPLC-Q-TOF/MS、网络药理学与实验验证的多维研究

【字体: 时间:2025年08月17日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究针对类风湿性关节炎(RA)治疗中药物毒副作用大的临床难题,通过UPLC-Q-TOF/MS技术鉴定蟾衣24种活性成分,结合网络药理学预测PI3K/AKT等关键通路,发现瑞西蟾毒配基(Resibufogenin)能显著抑制LPS诱导的RAW264.7细胞炎症因子(TNF-α/IL-6/IL-1β)释放,并通过调控PI3K/AKT信号通路发挥抗RA作用,为传统中药现代化研究提供新思路。

  

类风湿性关节炎(Rheumatoid Arthritis, RA)作为一种慢性自身免疫性疾病,全球发病率高达0.5-1.0%,其特征性关节破坏和全身性炎症反应给患者带来巨大痛苦。当前临床常用非甾体抗炎药和免疫抑制剂虽能缓解症状,但长期使用易导致胃肠道溃疡、骨质疏松等严重副作用。传统中药蟾衣(Toad clothing)在《神农本草经》中早有记载,具有解毒消肿、免疫调节等功效,但其抗RA的活性成分和作用机制始终未明。

针对这一科学问题,贵州医科大学的研究团队在《Scientific Reports》发表了一项突破性研究。他们创新性地采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF/MS)鉴定出蟾衣中24种化学成分(含17种甾体和7种脂肪酸),结合网络药理学筛选出PIK3CA、EGFR、JAK2等6个核心靶点,并通过分子对接证实瑞西蟾毒配基与这些靶点具有强结合力(结合能<-7 kcal·mol-1)。体外实验进一步验证,该成分能剂量依赖性降低LPS诱导的RAW264.7细胞中TNF-α(降低74%)、IL-6(降低90%)和IL-1β(降低46%)水平,同时抑制PI3K/AKT通路关键蛋白磷酸化。

主要技术方法

研究团队通过UPLC-Q-TOF/MS完成成分鉴定,采用PharmMapper和SwissTargetPrediction预测药物靶点,结合GeneCards等数据库获取RA相关靶点,运用Cytoscape构建蛋白互作网络,通过AutoDock Vina进行分子对接验证,最后采用LPS诱导的RAW264.7细胞炎症模型完成实验验证。

研究结果

  1. 1.

    蟾衣化学成分鉴定

    UPLC-Q-TOF/MS分析显示蟾衣甲醇提取物中含有24种活性成分,包括瑞西蟾毒配基(m/z 401.2321)、沙蟾毒精(m/z 387.2538)等。质谱碎片分析显示这些成分可通过中性丢失OH、H2O等特征片段进行结构鉴定。

  1. 1.

    核心靶点与通路预测

    PPI网络分析发现288个共同靶点,拓扑学筛选出PIK3CA、STAT3等8个核心靶点。KEGG富集显示PI3K-AKT通路最为显著(p<0.05),该通路中EGFR、JAK2等靶点与炎症反应密切相关。

  2. 2.

    分子对接验证

    瑞西蟾毒配基与EGFR的结合能达-9.8 kcal·mol-1,与PIK3CA形成氢键的关键氨基酸包括TRP-167和THR-163,证实其多靶点作用潜力。

  3. 3.

    体外抗炎实验

    CCK-8检测表明瑞西蟾毒配基在2.5-80 μM浓度内无细胞毒性。80 μM剂量可显著抑制NO产生(p<0.01),并下调PIK3CA mRNA表达63%。Western blot证实该成分能抑制p-PI3K/PI3K和p-AKT/AKT蛋白表达。

结论与意义

该研究首次系统阐明蟾衣通过多成分-多靶点-多通路协同发挥抗RA作用的分子机制,其中瑞西蟾毒配基通过调控PI3K/AKT通路抑制炎症因子释放的发现尤为关键。相较于现有RA治疗药物,蟾衣衍生物具有多靶点、低毒性的独特优势,为开发新型抗RA中药制剂奠定理论基础。研究采用的"成分鉴定-网络预测-实验验证"研究范式,也为传统中药现代化研究提供了可借鉴的方法学框架。未来需进一步开展动物实验验证其体内药效,并完善蟾衣质量控制标准以推动临床应用。

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