大泻肺汤（敦煌方）改善大鼠慢性阻塞性肺疾病急性加重：涉及 PI3K/AKT/MMP9/TIMP1 信号通路

《Journal of Ethnopharmacology》：Daxiefei Decoction (Dunhuang Formula) ameliorates acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease in rats: involvement of the PI3K/AKT/MMP9/TIMP1 signaling pathway

　　

# 摘要

**民族药理学相关性**

慢性阻塞性肺疾病急性加重（AECOPD）以严重的气道炎症和大量炎症因子释放为特征，其病理过程高度复杂且相互关联。大泻肺方（DXFD）记载于《复兴诀脏腑用药法要》（简称《复兴诀》），这是一首经典的敦煌医方，已在AECOPD治疗中显示出临床疗效。然而，DXFD治疗AECOPD的药理作用和潜在机制尚不清楚。

**研究目的**

探讨DXFD治疗AECOPD的治疗效果及潜在分子机制，特别关注PI3K/AKT/MMP9/TIMP1信号通路。

**材料与方法**

采用超高效液相色谱-四级杆飞行时间串联质谱（UPLC-Q-TOF-MS/MS）分析化学成分及血中吸收成分。通过香烟烟雾暴露联合气管内滴注脂多糖（LPS）构建AECOPD大鼠模型，以评价DXFD的治疗效果及"体-用-化"配伍规律。进一步运用网络药理学筛选核心靶点和关键信号通路，并通过Western Blot实验进行验证。

**结果**

DXFD显著改善AECOPD大鼠的肺功能，减轻肺组织损伤，提高超氧化物歧化酶（SOD）活性和谷胱甘肽（GSH）含量，显著降低丙二醛（MDA）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）、白细胞介素6（IL-6）、白细胞介素1β（IL-1β）、血清淀粉样蛋白A（SAA）和C反应蛋白（CRP）水平。体组、体用组和体化组显示出更优的治疗效果。这些发现与《复兴诀》中"先泻体而后补用"的治疗原则一致。结合网络药理学和Western Blot分析显示，DXFD显著下调肺组织中磷酸化Akt（p-Akt）水平，上调总Akt水平，降低基质金属蛋白酶9（Mmp9）表达，增加基质金属蛋白酶组织抑制剂1（Timp1）水平。这些发现提示DXFD的作用与Akt磷酸化及Mmp9/Timp1表达的变化相关。大黄素、黄芩素、甘草苷、芥子酸和白芷素这五种血中吸收成分可能是DXFD改善AECOPD的活性成分。

**结论**

DXFD通过调控PI3K/AKT/MMP9/TIMP1通路抑制炎症和细胞外基质降解，缓解气道重塑和肺损伤，从而改善AECOPD的进展。

---

# 引言

慢性阻塞性肺疾病（COPD）是一种以异常炎症反应和不完全可逆的气流受限为特征的慢性疾病，已被确认为一种可损害多个肺外器官的全身性疾病（Karnati等，2021）。慢性阻塞性肺疾病急性加重（AECOPD）是COPD自然病程中的一个关键阶段，以气道炎症的急性加重和气流的突然恶化为主要特征，核心表现包括咳嗽频率增加、痰量增多和喘息加重，常伴有肺部感染和呼吸衰竭等严重并发症（中国医师协会呼吸病学分会慢性阻塞性肺疾病学组，2021）。

作为全球第三大死亡原因，在中国40岁以上人群中，COPD的患病率约为13.7%，每例COPD患者每年AECOPD的发作频率约为0.5～3.5次（Lin等，2023）。AECOPD的发病机制复杂，是环境因素和宿主因素相互作用以及多条信号通路串扰的结果（Stolz等，2022）。其核心机制涉及肺部防御受损后引发的炎症级联反应、氧化应激失衡和多器官功能障碍。

中性粒细胞驱动的蛋白水解性炎症在AECOPD中发挥着核心作用，而PI3K/AKT通路是炎症反应和细胞外基质（ECM）稳态的重要上游调控因子。PI3Kδ抑制已被证明可以减少稳定期和加重期COPD患者中性粒细胞释放的MMP9和活性氧（ROS），支持其参与急性蛋白水解性炎症（Gupta等，2016）。MMP9促进基底膜和ECM降解，损害上皮屏障完整性，并促进炎症细胞募集；而TIMP1则抑制MMP9活性并限制肺组织损伤。临床上，AECOPD患者支气管肺泡灌洗液、诱导痰和呼出气冷凝物中的MMP9和TIMP1水平均升高，且过度的MMP9激活与更严重的气流受限相关（Papakonstantinou等，2015）。因此，研究PI3K/AKT/MMP9/TIMP1轴有助于阐明AECOPD中ECM降解和中性粒细胞炎症的机制，并为减少气道重塑和加重风险提供潜在靶点。

AECOPD的病理过程涉及局部肺部病变和全身多系统紊乱，这与中医中的"肺胀"和"哮病"高度对应。其核心中医病机为痰浊、血瘀和热毒互结，伴有肺、脾、肾亏虚，呈现本虚标实及虚实夹杂的特点（Li等，2017）。

《复兴诀脏腑用药法要》（《复兴诀》）中记载的经典古方具有独特的适应症和用药原则，包含独特的"体-用-化"配伍规律。基于脏腑的固有属性，该学说将脏腑药物分为体、用和化三种药味。"体"指脏腑的实质性阴基质，针对脏腑固有偏性发挥作用的药物即为泻体之味。"用"代表脏腑的生理功能之气，与脏腑内源活动相匹配的药物即为补用之味。"化"描述的是体与用相互转化和统一所产生的新型整合属性。从《复兴诀》体-用-化配伍体系的角度来看，AECOPD的病机被归类为肺实证，表现为肺体壅滞和肺用失常。随着病程延长，正气受损，病邪可能传变至心及子脏腑，导致肺、肾、心的体滞及其用功能不足。相应的治疗原则是以泻体为主、补用为辅，这与大泻肺方（DXFD）的治疗理论相符（Liu和Li，2022）。

DXFD由大黄（Rhei Radix et Rhizoma）、菥蓂子（Lepidii Semen）、甘草（Glycyrrhizae Radix et Rhizoma）（体味药材）、白芍（Paeoniae Radix Alba）和黄芩（Scutellariae Radix）（用味药材）以及生姜（Zingiberis Rhizoma）（化味药材）组成。该方发挥三泻、二补和一和之效，调节肺、肾、心的平衡。然而，DXFD针对AECOPD的体-用-化配伍的物质基础和药理机制仍不清楚。DXFD化学成分复杂，其药效物质基础尚不明确，这严重制约了其现代研究和临床应用。

在本研究中，通过香烟烟雾暴露联合气管内滴注LPS构建AECOPD大鼠模型，以评价DXFD的治疗效果及体-用-化配伍规律。基于网络药理学和Western Blot技术探讨DXFD作用与PI3K/AKT/MMP9/TIMP1信号通路之间的潜在关联。采用UPLC-Q-TOF-MS/MS分析化学成分及血中吸收成分。本研究将为探索DXFD在AECOPD治疗中的应用提供新策略，并阐明其治疗效果的分子机制。

---

## 片段：化学试剂与实验材料

大黄（Rhei Radix et Rhizoma，批号231113，青海）、菥蓂子（Lepidii Semen，批号230619，安徽）、甘草（Glycyrrhizae Radix et Rhizoma，批号230824，甘肃）、白芍（Paeoniae Radix Alba，批号240416，安徽）、黄芩（Scutellariae Radix，批号240201，陕西）、生姜（Zingiberis Rhizoma，批号240314，四川）经南京中医药大学杜建桥教授鉴定为正品合格药材。植物名称参照《The Plant List》（http://www.theplantlist.org）进行核实。

---

## DXFD改善AECOPD大鼠的一般状况和肺功能损伤

空白组大鼠饮食正常、活动自如、体重快速增长，无呼吸急促、喘息或频繁咳嗽喷嚏。模型组大鼠毛发暗淡干枯、口鼻分泌物增多、呼吸急促和喘息。随着吸烟干预时间延长，体重增长减缓，食量饮水量减少，活动量降低，大鼠倾向于安静静卧和聚集，对外部刺激的反应减弱。所有异常表现均为……

---

## 讨论

《复兴诀》中记载的体-用-化理论强调从三个视角进行方剂配伍：脏腑器官的物质基础、其功能状态以及两者之间的协调关系。在该框架下，"体"主要反映脏腑器官相对稳定的物质基础，"用"代表其生理功能，而"化"则强调体与用相互作用所产生的整合协调状态。相应地，该……

---

## 结论

总之，本研究全面证明DXFD可减轻AECOPD大鼠的肺损伤，并改善与炎症和氧化应激相关的表型。这些效果伴随Akt磷酸化水平降低、Mmp9表达下降和Timp1表达升高。网络药理学提示PI3K-AKT相关信号通路可能参与其中；然而，PI3K/AKT通路的直接因果关系尚未确立。同样，所观察到的Mmp9/Timp1……

---

## CRediT作者贡献声明

**范若影**：撰写——审阅与编辑、方法论、形式分析。
**韩宇**：撰写——审阅与编辑、撰写——初稿、方法论、形式分析。
**刘培**：方法论。
**苏淑兰**：撰写——审阅与编辑、项目管理、资金获取。
**段金鳌**：资源、项目管理、资金获取。
**罗月娥**：撰写——审阅与编辑、撰写——初稿、验证、方法论、调查、形式分析、数据管理。
**魏丹丹**：

---

## 未引用参考文献

中国医师协会呼吸病学分会慢性阻塞性肺疾病学组，C.O.P.D., 2021; Li等，2023; Li等，2023; Li等，2025; Li等，2025; Liu等，2021; Liu等，2023; Wang等，2025。

---

## 出版许可

所有作者均已阅读并批准最终稿件版本，同意其提交发表。本稿件/数据或其部分尚未提交至其他期刊发表，且该工作此前未在其他地方发表过。

---

## 利益冲突声明

作者声明不存在已知的可能影响本论文所报告工作的财务利益或个人关系方面的竞争利益。

---

## 致谢

本研究得到了国家自然科学基金区域创新发展联合基金（基金编号U23A20502）、江苏省中医药局高水平重点学科建设专项（项目编号ZYYZDXK2023083）以及教育部敦煌医学与转化重点实验室开放项目（项目编号DHYX23-01）的资助。

---

## 作者信息

罗月娥 | 韩宇 | 范若影 | 刘培 | 于广 | 魏丹丹 | 金晓杰 | 刘永奇 | 段金鳌 | 苏淑兰

南京中医药大学中药方剂功能物质与新药创制江苏省重点实验室，中药资源产业化与方剂创新药物国家地方联合工程中心，江苏省中药资源产业化协同创新中心，中国南京 210023