芍药苷与甘草酸协同治疗溃疡性结肠炎的机制研究:网络药理学与实验验证

《Chinese Journal of Analytical Chemistry》:Evaluation of Combined Paeoniflorin and Glycyrrhizin Therapy for Ulcerative Colitis In Vitro and In Vivo

【字体: 时间:2025年09月14日 来源:Chinese Journal of Analytical Chemistry 1.3

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  本研究针对溃疡性结肠炎(UC)现有疗法副作用大、疗效有限的临床难题,通过网络药理学筛选出芍药苷(PA)与甘草酸(GL)组合(PAGL)的关键靶点(IL6/STAT3/TNF等),结合体外细胞实验和DSS诱导的小鼠模型证实PAGL能显著抑制促炎因子(IL1B/IL6/TNF)、提升抗炎因子IL10表达,并改善结肠长度和疾病活动指数(DAI),为中药复方治疗UC提供了新策略。

  

溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis, UC)是一种慢性炎症性肠病,主要表现为结肠黏膜的持续性炎症,患者常出现血性腹泻、腹痛和里急后重等症状。近年来,UC的全球发病率持续上升,尤其在发达国家和地区负担较重。目前临床主要采用氨基水杨酸类药物和皮质类固醇进行治疗,但这些药物长期使用会带来免疫抑制和依赖性等副作用,且疗效有限。因此,开发安全有效的新型治疗策略成为当务之急。

在这一背景下,传统中药(TCM)因其多成分、多靶点的作用特点受到广泛关注。其中,芍药苷(Paeoniflorin, PA)和甘草酸(Glycyrrhizin, GL)分别源自白芍和甘草,是两种具有显著抗炎和抗氧化活性的天然化合物。既往研究表明,PA和GL在单独应用时对UC有一定改善作用,但二者联合使用的协同效应及作用机制尚不明确。为此,来自厦门市中医院的研究团队开展了一项整合网络药理学分析、分子对接、体外细胞实验和体内动物模型验证的系统研究,旨在阐明PA与GL组合(PAGL)治疗UC的潜在机制及疗效。该研究发表于《Chinese Journal of Analytical Chemistry》。

在研究过程中,作者主要采用了以下几项关键技术方法:首先利用网络药理学从TCMSP、ETCM、CTD和Swiss Target Prediction等数据库筛选PA和GL的潜在作用靶点,并与UC疾病靶点取交集,使用STRING数据库构建蛋白互作(PPI)网络,借助Cytoscape进行拓扑分析和模块识别;接着通过DAVID和KOBAS数据库进行GO功能与KEGG通路富集分析;采用AutoDockTools进行分子对接验证结合能力;在实验验证部分,使用CCK-8法检测细胞活性,Western blot(WB)和ELISA测定炎症因子蛋白水平,RT-qPCR检测基因表达,并建立DSS诱导的UC小鼠模型,评估结肠长度、疾病活动指数(DAI)和组织病理变化。所有统计分析均使用SPSS 22.0和GraphPad Prism 7.0完成。

研究结果主要包括以下几个方面:

3.1. 获取PAGL抗UC的潜在靶点

通过多数据库筛选和取交集分析,共得到36个PAGL-UC共同作用靶点,包括TNFIL6IL1BIL10STAT3等关键炎症相关因子。

3.2. 构建蛋白互作网络

PPI网络显示这些靶点之间存在密切相互作用,其中IL6STAT3TNFIL1BIL10节点度最高,提示它们可能是PAGL作用的核心靶标。MCODE模块分析进一步识别出以IL10为种子节点的功能簇。

3.3. GO与KEGG富集分析

GO分析表明靶点显著富集于炎症反应、细胞对脂多糖应答等生物过程;KEGG分析提示PAGL主要通过炎症性肠病通路(hsa05321)、癌症通路和IL-17信号通路等发挥治疗作用。

3.4. 分子对接验证

PA和GL与核心靶点(如IL1BIL10STAT3等)均表现出较强的结合能力,结合能均低于-5 kcal/mol,表明二者可直接作用于这些靶点。

3.5. PAGL协同调节炎症性肠病信号通路

细胞实验显示,PAGL可浓度依赖性地提高CCD-841 CoN细胞活力,降低促炎因子(IL1BIL6TNFSTAT3)的蛋白表达,同时升高抗炎因子IL10的水平。此外,PAGL处理还显著降低了LPS诱导的ROS水平,改善SOD活性和MDA含量,表明其具有抗炎和抗氧化双重作用。

3.6. PAGL缓解DSS诱导的小鼠结肠炎

动物实验表明,PAGL治疗显著改善DSS引起的结肠缩短、高DAI评分及组织病理损伤(如炎细胞浸润和黏膜结构破坏)。

3.7. 结肠组织中炎症细胞因子的mRNA水平

RT-qPCR结果显示,PAGL干预显著下调了结肠组织中Il1bIl6的mRNA表达,同时上调了Il10的表达,与体外实验结果一致。

在讨论部分,作者指出PA口服生物利用度较低(仅3–4%),而GL可在肠道菌群作用下转化为活性更强的甘草次酸,二者联合可能通过抑制P-糖蛋白(P-gp)介导的外排作用提高PA的生物利用度,从而增强疗效。分子对接和实验数据共同支持PAGL通过调控炎症性肠病相关通路(如NF-κB、JAK/STAT等),平衡促炎与抗炎因子,缓解UC进展。与现有化学药物相比,PAGL具有多靶点、副作用小和来源天然的优势。

该研究不仅深化了对中药复方协同作用机制的理解,也为临床开发PA与GL联合治疗UC提供了坚实的理论依据和实验支持。尽管在剂量效应关系、药代动力学互动及临床转化方面仍需进一步探索,但本研究无疑为UC的药物治疗策略开辟了新的方向。

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