基于网络药理学与转录组学联用策略解析刺白胶囊治疗白细胞减少症的活性成分群及作用机制

本研究针对放疗患者常见的辐射诱导白细胞减少症（leukopenia），通过整合网络药理学与转录组学技术，系统解析了传统中药复方刺白胶囊（CB）的活性成分群（BCG）及其作用机制。研究发现CB通过调控PP1A/RB/CDK4/6/2/1等关键靶点，激活HSPA1A-MNDA-BST2信号轴，显著改善造血和免疫功能。该研究为中药复方现代化研究提供了"成分-通路-证候"分析范式，对辐射相关血液系统疾病治疗具有重要临床价值。

　　

在肿瘤放射治疗领域，低剂量辐射（0.5-2 Gy）虽能增强免疫治疗效果，但超过20%的患者会出现辐射诱导的白细胞减少症（leukopenia）。这种以白细胞（WBC）计数显著降低为特征的并发症，不仅增加感染风险，还可能导致治疗中断。当前临床主要依赖粒细胞集落刺激因子（G-CSF）等生长因子治疗，但存在骨痛、脾破裂等副作用，且无法从根本上修复造血功能障碍。传统中药刺白胶囊（Ci Bai Capsule, CB）在临床实践中显示出提升白细胞水平的潜力，但其活性成分群（Bioactive Compounds Group, BCG）和作用机制尚不明确。

为破解这一难题，Dingfan Zhang等研究者创新性地采用"网络靶标"理论，结合TCM证候分析，通过多组学联用策略系统解析了CB的药用机制。研究首先从SYMMAP和CTD数据库获取与白细胞减少症相关的"血虚证"、"疲劳综合征"等中医证候基因集，利用DrugCIPHER算法预测CB中49种化学成分的靶标谱，验证预测准确率达80%以上。通过构建"君-臣-佐使"草药多层网络，发现CB通过22条通路干预白细胞减少症，主要涉及细胞过程、免疫应答和信号转导三大模块。

关键技术方法包括：（1）网络药理学分析：整合SYMMAP证候数据库和CTD毒理基因组数据库构建"证候-基因"关联网络；（2）动物模型：采用C57BL/6小鼠建立连续5天0.1 Gy⁶⁰Coγ射线辐射模型；（3）转录组测序：对脾组织进行RNA-seq分析，采用DESeq2筛选差异表达基因（DEGs）；（4）流式细胞术：检测脾脏CD45⁺白细胞和CD3⁺Ki-67⁺增殖T细胞比例；（5）均匀设计实验：采用U6(6)表优化五种活性成分的剂量组合。

研究结果部分的重要发现包括：

1. 1.

   化合物鉴定与靶标验证

   通过UpSet图分析揭示CB中49种化学成分的分布特征，其中黄酮类（28.6%）和萜类（18.4%）占主导。以丁香苷（syringin）为例，82%的预测靶标获得文献支持，证实网络预测的可靠性。

2. 2.

   转录组解析免疫功能障碍

   辐射导致脾脏155个基因显著下调、108个基因上调，免疫细胞去卷积分析显示单核细胞、巨噬细胞和初始CD4⁺T细胞比例显著降低，提示辐射破坏了脾脏免疫微环境。

3. 3.

   网络靶标分析

   CB通过TGFB1、C1R、CD4等关键靶点，调控B细胞介导的免疫、髓系细胞稳态等22条通路。其中君药刺五加（CWJ）和臣药茯苓（FL）分别富集于细胞因子信号通路和造血相关通路。

4. 4.

   活性成分群发现

   基于TCM证候筛选出5个核心成分：山奈酚-3-葡萄糖鼠李糖苷（kaempferol-3-glucorhamnoside）、丁香苷（syringin）、五味子甲素（schisandrin）、3-羟基酪醇3-O-葡萄糖苷和红景天苷（salidroside）。该组合能逆转辐射引起的16个基因异常表达。

5. 5.

   实验验证

   最优剂量组合（组D）使外周血淋巴细胞计数提升2.1倍，脾脏CD45⁺细胞比例增加47.5%。Western blot证实CDK2、CDK6和PPP1CC蛋白表达显著上调。

6. 6.

   机制阐释

   CB通过调控PP1A/RB/CDKs细胞周期网络，激活HSPA1A（热休克蛋白）-MNDA（髓系核分化抗原）-BST2（骨髓基质抗原2）轴，减轻辐射诱导的DNA损伤，促进造血干细胞再生。

讨论部分指出，该研究首次从"成分-通路-证候"多维角度阐明了CB治疗白细胞减少症的科学内涵。发现的五成分组合（黄酮类和萜类为主导）通过协同调控细胞周期和免疫稳态，为开发抗辐射药物提供了新思路。特别值得注意的是，CB不仅能提升白细胞数量，还能改善脾脏免疫微环境，这是现有G-CSF疗法所不具备的优势。研究建立的网络药理学与转录组学联用策略，为其他中药复方的现代化研究提供了可借鉴的方法学框架。

这项发表在《Chinese Medicine》的研究，将传统中药理论与现代系统生物学深度融合，不仅证实了CB治疗辐射性白细胞减少症的临床价值，更通过"网络靶标"理论的发展，推动了中药复方研究从经验医学向机制明确的方向转变。未来研究可进一步优化活性成分比例，探索其在肿瘤放化疗联合治疗中的应用潜力。