整合靶点筛选与蛋白质组学揭示 Abrus cantoniensis 缓解血脂异常的分子靶点

《Journal of Ethnopharmacology》:Integrative Target Fishing and Proteomics Reveal the Molecular Targets of Abrus cantoniensis in Alleviating Dyslipidemia

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月21日 来源:Journal of Ethnopharmacology 6.8

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   摘要民族药理学意义Abrus cantoniensis(AC)是一味传统中草药,用于治疗肝炎,具有明确的脂质调节活性。然而,作为多成分草药体系,其具体的生物活性单体及其直接蛋白靶点仍有待阐明。研究目的本研究将靶点钓取技术与蛋白质组学相结合,以捕获AC的肝脏蛋白靶点并阐明其脂质

  

摘要

民族药理学意义

Abrus cantoniensis(AC)是一味传统中草药,用于治疗肝炎,具有明确的脂质调节活性。然而,作为多成分草药体系,其具体的生物活性单体及其直接蛋白靶点仍有待阐明。

研究目的

本研究将靶点钓取技术与蛋白质组学相结合,以捕获AC的肝脏蛋白靶点并阐明其脂质调节机制。

材料与方法

以药典标记化合物异鱼藤素作为探针,通过光交联合成异鱼藤素功能化磁性微珠(Fe3O4-SH-BP-abrine, FSBA),用于从小鼠肝匀浆中捕获靶点。蛋白质采用液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)鉴定。进行生物信息学分析,包括基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析。采用分子对接、分子动力学(MD)模拟、表面等离子体共振(SPR)、实时定量聚合酶链反应(RT-qPCR)、免疫组化(IHC)和蛋白质印迹(WB)进行验证。

结果

AC改善了HFD诱导的高脂血症小鼠的肝脂肪变性。KEGG富集分析将磷酸戊糖途径(PPP)列为排名首位的途径,与其在NADPH依赖性脂质生物合成中的核心作用一致。分子对接和MD模拟预测异鱼藤素与PPP酶之间存在稳定的相互作用。SPR验证了异鱼藤素与G6PD之间的直接相互作用。RT-qPCR结果显示G6pd、Tkt、Taldo1、H6pd和Aldoa在mRNA水平下调。IHC和WB结果均表明AC处理后G6PD、PGD和TKT的蛋白表达降低。

结论

靶点钓取技术与蛋白质组学的结合揭示了AC通过PPP途径发挥抗高脂血症的机制。所鉴定的PPP相关靶点为理解AC的脂质调节活性提供了机制见解。

引言

血脂异常是肝脂肪变性、细胞损伤和炎症的主要危险因素。调节血脂水平对于维持肝脏健康至关重要(Zhao等,2025)。尽管疗效显著,但长期使用合成降脂药物可能受到潜在肝毒性的限制(Sarin等,2016),这推动了人们对更好耐受性替代品的探索。因此,兼具降脂和保肝功效的天然产物引起了研究者的广泛关注。
鸡骨草(Abri Herba)为豆科植物Abrus cantoniensis Hance(AC)的干燥全草,主要分布于中国广东省和广西壮族自治区(中国药典委员会,2025)。该草药富含黄酮类、三萜类和生物碱类成分,在中医中有清热利湿、保肝护肝的悠久使用历史(Yang等,2015)。近期研究报告了AC的多种药理活性,包括保肝、降脂、抗炎和抗肿瘤作用(Li, L.等,2023; Liu等,2022; Meng等,2022; Wang等,2025; Yang等,2015),表明其作为血脂异常相关肝脏疾病的治疗或膳食干预手段具有潜在价值。我们此前的研究证实AC通过PI3K/AKT/mTOR通路缓解血脂异常(Wang等,2025)。然而,中药提取物大多具有多成分、多靶点的特点,其具体的生物活性化合物及其直接成分-靶点相互作用仍有待阐明。
异鱼藤素(Abrine)是一种吲哚生物碱,被指定为AC质量控制的主要标记化合物(Commission,2025)。尽管异鱼藤素已被报道具有保肝、抗炎和免疫调节特性(Chengzhong等,2023; JannatulFerdous等,2024; Meng等,2022; Xiaowei等,2023; Yong等,2022; Zhang等,2023),但其在脂质代谢中的直接作用及其同源蛋白靶点尚未得到表征。因此,阐明异鱼藤素的直接靶点是解析AC脂质调节活性分子基础的关键步骤。
为解决这一挑战,基于亲和力的靶点钓取技术提供了一种有前景的策略。该方法利用特异性药物-蛋白相互作用选择性地富集和鉴定靶蛋白,具有高特异性、操作简便以及适用于复杂生物基质的特点(Chen等,2025; Li, J.等,2025; Pan等,2026; Zhang等,2025)。该方法已成功应用于揭示多种中药来源化合物的分子靶点(Huang等,2025; Yao等,2022; Zhang等,2024),从而克服了传统药理学方法在解析多成分系统方面的局限性。重要的是,异鱼藤素分子含有活性氢原子,可与光敏基团偶联,使其特别适用于光亲和标记技术——该技术可共价稳定通常可逆的药物-蛋白相互作用,防止实验流程中的过早解离(Chen等,2020; Shi等,2026)。
因此,本研究设计了一项系统的整合工作流程来探究AC的脂质调节机制:(i)制备异鱼藤素功能化磁性微珠以从肝组织匀浆中捕获靶点;(ii)利用液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)鉴定捕获的蛋白质;(iii)通过基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析预测相关信号通路;(iv)通过分子对接、分子动力学(MD)模拟、表面等离子体共振(SPR)、实时定量PCR(RT-qPCR)、免疫组化(IHC)和蛋白质印迹(WB)实验验证异鱼藤素-靶点结合亲和力及功能调节。总体而言,本研究旨在为AC的脂质调节作用提供机制基础。

各节摘要

材料

药材鸡骨草,即豆科植物Abrus cantoniensis Hance(AC)的干燥全草,购自中国广西玉林市。标本由作者鉴定并保存在广西中医药大学药学院(标本号:0741)。异鱼藤素(≥98%,批号:24071002)购自成都普瑞飞生物科技有限公司(四川,中国)。辛伐他汀片购自浙江信鑫药业有限公司。

AC的降脂作用

基线时各组间体重无显著差异。所有组别随时间推移体重均增加,其中HFD组增幅最大。与ND组相比,HFD组体重和附睾脂肪质量显著更高(p < 0.01),且血清TG、TC、LDL-C、HDL-C、ALT和AST水平升高(p < 0.05)。AC或辛伐他汀(SIM)处理显著降低了HFD+SIM组、HFD+低剂量AC组(HFD+JL)和HFD+高剂量AC组(HFD+JH)的上述参数。

讨论

血脂异常是一种常见的代谢紊乱,常与肝功能异常相关(Zhao等,2025)。尽管AC长期以来被认为具有保肝和降脂特性,但其多成分特性阻碍了对具体生物活性分子及其直接蛋白靶点的鉴定。本研究通过整合靶点钓取技术、蛋白质组学、生物信息学和分子生物学方法,阐明了AC的治疗机制,弥补了这一研究空白。

结论

本研究证明AC主要通过调节PPP途径缓解血脂异常。利用异鱼藤素功能化磁性微珠进行靶点钓取,结合蛋白质组学分析,我们鉴定出关键的肝脏PPP酶(G6PD、PGD和TKT)作为异鱼藤素的候选相互作用蛋白。分子对接和MD模拟预测异鱼藤素与G6PD和TKT结合,SPR确认了与G6PD的直接结合,表达分析显示AC减少了多种PPP酶的表达量。

CRediT作者贡献声明

周巧文:写作–审阅与编辑,写作–初稿撰写,调查研究,形式化分析,概念构思。陆雨薇:写作–审阅与编辑,写作–初稿撰写,调查研究,形式化分析,概念构思。黄明娟:验证,软件,调查研究,数据整理。李全信:软件。李丽:写作–审阅与编辑,研究方法。陈文雅:监督指导,资源,资金获取。范兰兰:写作–初稿撰写,监督指导,资源,项目管理。

未引用参考文献

Cheng等,2020; Li等,2025; Li等,2025; Li等,2023; Liang等,2023。

伦理声明

本研究按照ARRIVE(动物研究:体内实验报告)指南进行。本研究经广西中医药大学动物伦理委员会批准(批准号:DW20220507-156)。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

数据可用性

数据可根据请求提供。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文所述工作的已知竞争性经济利益或个人关系。

致谢

本工作得到国家自然科学基金(82360739)、广西自然科学基金(2023GXNSFBA026276)、广西科技重大专项(项目编号:GUIKEAA23023035)、广西中医药传承与创新团队(2022B005)、广西中医药大学-柳药集团青年科技创新能力提升项目(GL-2023-03)以及广西研究生创新项目的资助。
周巧文|陆雨薇|黄明娟|李全信|李丽|陈文雅|范兰兰
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