中药复方抗呼吸道病毒性疾病研究进展

近年来,据不完全统计,由病原微生物引起的所有呼吸道疾病中,由病毒导致的急性呼吸道感染约占80%,是目前世界范围内发病率最高的疾病。呼吸道病毒,如严重急性呼吸系统综合征冠状病毒(SARS-CoV)、SARS-CoV-2,甲型流感病毒和呼吸道合胞病毒等,对社会公共卫生安全构成较大威胁,目前,还没有开发出特效药。由于中药具有多组分多靶点的协同作用,在呼吸道病毒疾病的预防、治疗康复和保健方面具有独特的优势,近年来,许多临床医生和研究人员从不同层面对中药治疗呼吸道病毒疾病进行了一系列研究和探索,对中医药的临床疗效和治疗机制有了更清晰的认识。本文通过综述中医药治疗呼吸道病毒疾病的临床疗效研究和作用机制,为中医药更好治疗呼吸道病毒疾病提供有力的证据,以期推动中医药的发展及其在呼吸道病毒疾病方面的潜在应用。

微生物法转化菊糖生产果寡糖工艺优化

使用硅胶柱层析的方法对一株新菌发酵菊糖产果寡糖进行纯化,并采用高效液相色谱进行分析。为提高该菌发酵产果寡糖的量,从发酵所需要的菊糖浓度、氮源种类、氮源浓度以及无机盐进行条件优化,确定菌株最优发酵培养基为:菊糖35g/L,酵母浸粉0.5g/L,K2HPO40.8g/L,NaCl 0.5g/L,KNO30.5g/L。通过条件优化,果寡糖产量提高了60.88%。

网络药理学研究策略在组合药物研究中的应用

人体是一个复杂的网络整体,疾病的发生发展可理解为多种因素综合作用的结果,其多途径、多靶点的疾病发展机制使得单一靶点的药物治疗模式受到一定的限制,远不能满足复杂疾病的治疗要求和目的。单一药物在多种复杂疾病领域,尤其在癌症、艾滋病、白血病等方面的治疗效果不佳,使得开发组合药物更为迫切。同时,系统生物学、网络药理学、中药信息学等多种学科的提出和发展为组合药物提供了强有力的理论依据和技术支撑。因此,本文从组合药物在中西药研究领域中的应用,网络药理学可用的数据资源、算法和软件以及现有的组合药物研究方法三方面入手,简要分析和论述近年来网络药理学研究策略在组合药物发展中的应用。

基于“病-方”互作网络探索尪痹片干预膝骨关节炎临床优势分期与潜在作用机制

从“病-方”互作网络探索尪痹片干预膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)临床优势分期及潜在作用机制。首先,基于临床指南和专家共识并结合中医证候本体及多维定量关联计算平台(SoFDA)分别收集KOA发作期、缓解期和康复期3个临床分期及尪痹片相关症状及基因集,同时基于中医药百科全书数据库(ETCM 2.0)收集尪痹片所含成分候选靶标谱,分别获得疾病靶标分子库和方药候选靶标集。其次,采用Jaccard和余弦相似度分别对“药物治疗与疾病临床症状”“药靶与疾病基因”“富集通路”间相似度评价,在尪痹片干预KOA“病-方”互作关联网络构建与分析后,提取方药干预不同临床分期网络,挖掘其作用特点。最后,采用脂多糖(LPS)诱导SW1353细胞考察方药作用机制。结果显示,基于SoFDA收集到KOA发作期、缓解期和康复期及尪痹片临床治疗症状及基因92/3921、138/3708、139/3800、196/3946个,基于ETCM 2.0得到260个尪痹片所含化学成分预测靶标集。“疾病分期-药物”对应性评价发现,尪痹片与KOA缓解期在“药物治疗与疾病临床症状”“药靶与疾病基因”“富集通路”3个层次具有最高相似度,其次为康复期;网络构建分析发现,尪痹片的核心效应靶标共同矫正不同分期机体“免疫-炎症”失衡,并发挥镇痛和骨保护作用,缓解膝关节疼痛、关节肿胀、酸痛、乏力、功能障碍等症状。在KOA发作期和缓解期方药核心效应靶标尤其发挥抗氧化作用,在康复期方药核心效应靶标发挥调节物质与能量代谢紊乱及血管保护作用。基于体外细胞模型发现,尪痹片通过磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)-蛋白激酶B(Akt)信号通路可抑制白细胞介素(IL)-6、IL-1β、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等炎症因子释放及Bax/Bcl-2表达。该研究为进一步明确尪痹片临床优势分期与辅助临床精准定位提供了理论依据。

整合药理学在中医药现代研究的若干进展

中药方剂作为临床治疗的主要形式和手段,是中医理法方药的关键环节,是中医学理论和临床实践的桥梁,探索中药方剂的化学物质实体和机体生命活动的关系及其复杂交互规律,是中药现代研究的关键科学问题之一。然因本身组成的复杂性、生物效应表达的多样性,使其“化学成分群-体内过程-药效活性”之间缺乏“完整的证据链”,存在严重的“碎片化”现象。整合药理学的提出,是中药复杂系统分子作用解析的有效策略和方法,特别体现了以生物技术革命为代表的第四次浪潮的时代背景下,利用互联网、大数据、人工智能为代表的新技术驱动中药复杂体系发展的新趋势,为系统揭示多成分药物与机体相互作用及其整合规律和作用原理提供了一条切实可行的途径。该文试从中药整合药理学的形成和发展、研究思路、关键技术及应用等方面进行综述,为阐释中医药理论的科学内涵和中医原创思维的科学价值、总结与传承名医经验、中药质量控制、中药作用原理阐释和中药新药研发等提供强有力支持。

从“效应-靶标”互作关联视角探讨消肿止痛贴的功效机制

目的:从“效应-靶标”互作关联视角探讨消肿止痛贴的功效机理。方法:基于中国学术期刊全文数据库(CNKI)和PubMed数据库收集消肿止痛贴组方药材沙蒿子、水蔓菁、薄荷脑中所含的化学成分信息,利用中医药百科全书(ETCM 2.0,http://www.tcmip.cn/ETCM2/front/#/)收集其透皮吸收特性,筛选Golden Triangle为Accepted的成分预测候选靶标谱预测。利用中医药整合药理学研究平台(TCMIP v2.0),依据化合物结构相似性原理,预测其候选靶标谱。同时,利用SoFDA数据平台收集消肿止痛贴功效相关的症状与其相关基因信息。进一步,利用上述方药候选靶标与其功效相关基因之间的相互作用信息,构建消肿止痛贴的“效应-靶标”互作关联网络,通过计算网络节点拓扑特征值,筛选网络核心靶标,并开展功能挖掘,阐释消肿止痛贴的功效机制。结果:基于ETCM 2.0及TCMIP v2.0数据库共得到165个方药候选靶标,基于SoFDA数据库收集到清热、消肿、止痛功效相关症状及其1744个相关基因。网络构建与分析发现,消肿止痛贴的核心效应靶标主要参与调节机体的“免疫-炎症”平衡、维持物质与能量代谢稳态、血液循环和神经系统功能,与该方清热、消肿、止痛功效紧密关联。其中,消肿止痛贴-清热功效组具有清热解毒、抗菌消炎之功,其核心效应靶标群的生物学功能与矫正病原体诱导机体“免疫-炎症”失衡有关;消肿止痛贴-消肿功效组具有利水消肿、软坚散结之功,其核心效应靶标群的生物学功能与改善微循环障碍有关;消肿止痛贴-止痛功效组具有化瘀解滞、活血止痛之功,其核心效应靶标群与纠正神经系统和物质及能量代谢紊乱有关。结论:消肿止痛贴清热、消肿和止痛的功效可能与其作用于相关候选靶标,从而矫正“神经-免疫-血管轴”失衡,调节神经元兴奋性和炎症反应,干预物质和能量代谢密切相关。相关研究结果为明确消肿止痛贴的优势疗效环节和辅助其临床精准定位奠定理论基础。

整合“转录组-基因调控网络”探讨白虎加桂枝汤君药石膏的性-效关联内涵

目的:从“性-效”关联角度,采用“转录组-基因调控网络”整合研究策略,系统评价白虎加桂枝汤君药石膏在全方“热者寒之”药效作用中的贡献度和贡献形式。方法:20只雄性Lewis大鼠随机分为4组,每组5只:正常组、佐剂诱导型关节炎(AIA)热证模型组、AIA热证+白虎加桂枝汤组(BHGZT,21.4 g·kg^(-1))、AIA热证+白虎加桂枝汤去石膏拆方组(BHGZT-GYP,10.7 g·kg^(-1))。利用热痹经典动物模型-AIA热证大鼠来源的转录组表达谱数据,通过“病证基因-药物效应靶标”相互作用网络挖掘,预测石膏在白虎加桂枝汤干预热痹的主要作用环节。基于AIA热证大鼠模型从受累关节情况、关节临床积分、肿胀度、关节表面温度、疼痛阈值、关节损伤等疾病严重指标和病证结合指标情况,以及体内“免疫-炎症”失衡调节层面进行整体验证,并基于体外3T3-L1前脂肪细胞开展体外成脂实验验证。结果:白虎加桂枝汤君药石膏在干预热痹中的主要作用环节是调节机体能量代谢的紊乱和矫正“免疫-炎症”的失衡。动物实验观察可见,白虎加桂枝汤及其去石膏拆方均可显著缓解AIA热证大鼠受累关节红肿、畸变和疼痛等症状(P<0.01),并抑制受累膝/踝关节损伤、滑膜炎症、骨破坏等病理改变(P<0.05),且全方作用明显优于去石膏拆方(P<0.05)。机制研究表明,白虎加桂枝汤及其去石膏拆方可显著抑制AIA热证大鼠的胸腺/脾脏损伤和内脏指数(P<0.05),并降低TLR4、TNF-α、IL-6、IL^(-1)β及IL^(-1)8等炎症因子的表达(P<0.05)。体外3T3-L1前脂肪细胞实验表明,与去石膏拆方组相比,白虎加桂枝汤全方能够更加显著地抑制脂肪细胞成脂,且单纯石膏对脂滴含量的抑制作用显著增强,表明石膏在全方抑制成脂中的重要作用。结论:白虎加桂枝汤君药石膏在全方缓解热痹相关的能量代谢紊乱和矫正“免疫-炎症”失衡中发挥着重要作用,这与其寒药性及其清热泻火的作用特点密切相关。

从Wnt/β-catenin串扰轴探究湿热痹颗粒治疗痛风性关节炎湿热证的作用机制

痛风性关节炎是一类由自身免疫异常引起的代谢性风湿病,目前临床中用于治疗此类疾病的一线西药易引起不良反应,从中医药中寻求治疗药物成为研究热点。中医临床将痛风性关节炎归为湿热痹证,对症治疗的湿热痹颗粒疗效确切,但作用机制尚不清晰。本研究旨在探究湿热痹颗粒治疗痛风性关节炎湿热证的作用机制。首先,建立“湿热痹方剂候选靶标−痛风性关节炎湿热证相关基因”的相互作用网络,通过计算网络节点拓扑特征值,筛选湿热痹颗粒治疗痛风性关节炎湿热证的关键候选靶标,并对关键候选靶标进行功能挖掘,发现湿热痹颗粒候选靶标可通过调节Wnt/β-catenin串扰轴,减轻炎症反应和干预脂质代谢生物过程,从而发挥其缓解痛风性关节炎湿热证的作用。进一步基于病证结合大鼠模型的实验验证表明,湿热痹颗粒可显著改善痛风性关节炎湿热证大鼠的关节炎严重程度,降低关节炎症与步态评分、肿胀指数,升高机械痛阈值(P<0.05),降低痛风性关节炎湿热证大鼠血清炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α的含量(P<0.01);还能显著降低痛风性关节炎湿热证大鼠关节局部温度,提高热痛阈值,增加饮水量(P<0.01),抑制脂肪酸氧化相关酶含量的异常变化(P<0.01);Western blot机制层面的验证结果显示,湿热痹颗粒可升高痛风性关节炎湿热证大鼠Wnt、β-catenin蛋白表达水平(P<0.01),降低p65、p-p65、PPARγ蛋白表达(P<0.01),即湿热痹颗粒可能通过调节Wnt/β-catenin串扰轴矫正“炎症−免疫”失衡和脂质代谢紊乱,发挥缓解疾病严重度的作用。本研究为中药病−证−方复杂关联机制的解析提供方法学参考,为中成药优势品种的临床合理用药及痛风性关节炎的新药研发奠定了良好基础。本研究获得中国中医科学院医学实验中心实验动物伦理委员会批准(批准号:ERCCACMS11-2302-08)。

从MMP9/IL-1β信号通路探讨蒙古族药那如-3对神经病理性疼痛“启动期”神经炎症的干预机制

神经病理性疼痛(neuropathic pain,NP)表型相似而病理过程的序贯性神经炎症机制各异,将神经炎症抑制在“启动期”具有重要意义并成为近年来NP治疗和药物研发的新方向。蒙古族药那如-3(Naru-3)临床治疗三叉神经痛、坐骨神经痛等NP短期即效,但其镇痛的药效学特点及机制尚不明确。该研究建立模拟临床周围神经损伤的脊神经结扎(spinal nerve ligation,SNL)模型并采用行为学检测、副作用评估、网络分析及实验验证等方法探讨Naru-3治疗NP的药效机制。药效学结果显示,Naru-3能提高SNL动物“启动期”基础痛敏阈值(机械痛敏、热辐射痛敏),缓解自发痛,而对正常动物基础痛敏阈值、生理及病理状态下动物的运动协调功能无明显影响。靶组织初筛结果表明Naru-3能抑制小鼠福尔马林实验第二时相伤害性反应并降低脊髓炎症因子表达。网络分析发现Naru-3治疗NP具有协同性且与MMP9、IL1B等核心靶标相关。实验进一步以背根神经节(dorsal root ganglia,DRG)、病变脊髓节段为研究对象,聚焦于诱导小胶质细胞神经炎症的核心靶标,采用免疫印迹、免疫荧光、激动剂、拮抗剂、行为学等技术方法发现Naru-3发挥NP镇痛作用的机制可能与其负向调节MMP9/IL-1β信号通路介导的“启动期”小胶质细胞p38/IL-1β炎症环路相关。相关研究丰富了Naru-3治疗NP的生物学内涵,并为其临床合理用药提供了参考。

白脉软膏调控神经活动配体-受体及HIF-1信号通路改善背根神经节慢性压迫大鼠慢性疼痛的作用及机制研究

具“舒筋活络”核心功效的白脉软膏临床干预疼痛、痉挛、僵硬等症状的白脉病疗效显著,但其药效学特点及机制尚不明确。该研究建立模拟临床的腰椎间盘髓核突出压迫神经的大鼠L4背根神经节慢性压迫(chronic compression of dorsal root ganglion,CCD)模型,采用行为学、副作用评估、网络分析、拮抗剂及分子生物学验证等方法初步探讨白脉软膏治疗CCD的药效及机制。药效学研究表明,白脉软膏能明显改善CCD模型大鼠的痛敏阈值(机械痛敏、热痛敏、冷痛敏),改善步态行为,且无耐受性及明显的毒副作用;靶组织初筛结果显示白脉软膏能抑制小鼠福尔马林实验第二时相伤害性反应,升高正常小鼠的热板阈值,并降低脊髓炎症因子表达;网络分析发现白脉软膏治疗CCD具有协同性且与下行抑制/易化系统及神经炎症相关。实验进一步采用行为学、免疫印迹、免疫荧光等技术发现白脉软膏发挥CCD镇痛作用可能与其调节CHRNA7、ADRA2A、ADRB2等神经活动配体-受体(神经配基)以及降低脊髓小胶质细胞HIF-1信号通路核心调控元件NOS2/p-ERK/PI3K的表达相关。相关研究初步揭示了白脉软膏治疗白脉病的“舒筋活络”机制,并为其临床合理用药及深入研究提供了参考。

基于“转录组-成分靶标-表型基因”多维网络全局式探索化湿败毒方抗心肌损伤潜在作用机制

目的:基于“转录组-成分靶标-表型基因”多维网络全局式探索化湿败毒方抗心肌损伤的作用机制。方法:基于中医药百科全书(ETCM 2.0,http://www.tcmip.cn/ETCM2/front/)及中医药整合药理学研究平台(TCMIP v2.0,http://www.tcmip.cn/TCMIP/index.php/Home/Login/login.html)收集化湿败毒方成分预测靶标集;基于CNKI及PubMed数据库挖掘化湿败毒方抗新型冠状病毒感染(COVID-19)的临床优势症状表型,基于CTD数据库收集多柔比星临床不良反应症状,并利用HPO数据库及SoFDA数据平台(http://www.tcmip.cn/Syndrome/front/#/)收集表型相关基因。构建“转录组-成分靶标-表型基因”多维分子网络,并计算网络节点拓扑特征值,筛选网络核心节点,并开展功能挖掘阐释方药作用机制。在此基础之上,基于多柔比星诱导心肌损伤动物模型,开展药效学评价和机制验证。65只SPF级C57BL/6J雄性小鼠,随机分为5组:正常组、多柔比星诱导模型组、化湿败毒方低、中、高给药组,各组13只。用于转录组测序采用苏木素-伊红(HE)及马松(Masson)染色进行组织病理学检测、实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测心脏组织中纤维化指标、蛋白免疫印迹法(Western blot)检测蛋白表达检测。结果:基于ETCM 2.0及TCMIP v2.0共得到1044个化湿败毒方候选靶标;基于CTD数据库、HPO数据集及SoFDA数据平台,共得到1223个方药潜在效应靶标集;心脏转录组测序(RNA-seq),以P<0.05,FC>1.5/<0.667为筛选标准,共获得214个多柔比星诱导心肌损伤相关基因,58个化湿败毒方效应基因。多维分子网络构建与分析后,发现化湿败毒方干预心肌损伤的相关作用机制主要与机体免疫-炎症失衡相关,其次参与细胞代谢,心肌细胞功能及纤维化,血管生成、收缩与血小板活化,DNA合成、代谢与修复,以及细胞死亡与氧化应激反应,改善射血分数降低、心肌纤维化、心肌炎、高油酸三脂血症、动/静脉血栓形成等心血管系统异常性症状表型。动物实验表明,化湿败毒方可通过抑制多柔比星诱导后心肌组织NOD样受体热蛋白结构域蛋白3(NLRP3)、胱天蛋白酶-1(Caspase-1)、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、消皮素D(GSDMD)异常高表达(P<0.05),改善转化生长因子-β1(TGF-β1)、Smad3及α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)纤维化指标mRNA水平的异常升高(P<0.05),发挥抗心肌纤维化作用。结论:化湿败毒方可通过多成分、多靶点、多效应改善心肌损伤,其中抑制NLRP3炎症小体激活途径为其优势药效环节,为后续靶向治疗药物的开发提供新思路。

基于组方规律和分子靶点的雄激素性脱发治疗中药发现

目的通过治疗雄激素性脱发(AGA)方剂的组方用药规律分析,并结合网络靶标反向查找中药,发现治疗AGA的有效中药,为处方发现提供依据。方法以“脱发”为关键词,在中医药百科全书在线数据库(ETCM v2.0)检索古代方剂和中成药,按照排除标准进行筛选后,采用中医传承辅助系统(v2.5)开展用药频次、药性理论、关联规则等分析。利用文献检索AGA相关通路及靶点,反向查找靶点所对应的中药,对2部分中药进行交集,按照中药材对应靶点个数进行排序,在中医药整合药理学研究平台(TCMIP v2.0)收集排名前20味中药的化学成分,用Cytoscape 3.8.0软件构建“中药-成分-靶点-通路”网络图,并进行可视化。结果分析得出传统组方中治疗脱发的高频次中药为当归、川芎、熟地黄、茯苓、附子、白术等,核心组合10个,使用频次>10的关联规则6个。依据数据库分析富集靶点个数最多的中药为枸杞子、山药、半夏、地黄等,同时富集4条通路及雄激素受体(AR)、II型5α-还原酶(SRD5A2)基因的中药为丹参,其发挥作用的成分为丹参环庚三烯酚酮、胡萝卜苷、齐墩果醇酸、丹参醛、丹酚酸B。结论针对AGA的中药主要以补肝血、养血滋阴类为主。丹参可能是治疗AGA的潜在有效中药材,并可能是通过丹参环庚三烯酚酮、胡萝卜苷、齐墩果醇酸、丹参醛、丹酚酸B等成分发挥作用。

基于网络药理学研究策略探究芍药苷对佐剂诱导型关节炎大鼠模型的治疗作用及其分子机制

芍药苷(paeoniflorin,PAE)是中药白芍的主要活性成分,也是抗类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)中成药白芍总苷胶囊的主要成分,具有抗炎和免疫调节等多种药理活性,然而其潜在的药理机制尚不明确。本研究首先基于网络药理学研究策略,预测白芍候选靶标,并建立白芍候选靶标-已知RA相关基因相互作用网络,通过计算网络中各节点的拓扑特征值(包括连接度、紧密度、介度),筛选出白芍干预RA相关失衡网络的关键候选靶标。进一步的功能挖掘发现,白芍的关键候选靶标显著富集于多条与RA病理环节相关通路,其中包括与软骨破坏相关的IL1B-TNF-TLR2-JUN-MMP1-MMP3通路。分子对接虚拟计算结果表明,白芍所含主要成分PAE与MMP1和MMP3有很强的亲和力。进而,本研究通过佐剂诱导型关节炎(adjuvant-induced arthritis,AIA)大鼠模型进行实验验证,发现PAE对AIA大鼠关节炎严重度有明显改善作用,可显著改善其红肿等症状,降低AIA模型组大鼠的关节评分、右后肢肿胀度,升高体重和痛阈(均P<0.05);ELISA检测表明,PAE可显著抑制AIA模型组大鼠血清炎性因子IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-17和IFN-γ水平的异常升高(均P<0.001);Western blot分析表明,PAE可显著降低AIA大鼠受累踝关节组织中MMP1和MMP3蛋白(均P<0.001)的蛋白表达水平(本研究有关动物的所有操作均按照中国医学科学院实验动物护理中心的伦理标准进行)。结果显示,PAE可通过调控IL1B-TNF-TLR2-JUN-MMP1-MMP3通路而发挥缓解关节软骨损伤、降低RA疾病严重度的作用。本研究增加了中药白芍及其有效成分抗RA药理作用的新认识,也为相关研究提供了新方向和新思路的参考。

白脉软膏对慢性炎症性疼痛小鼠外周敏化的干预作用

慢性炎症性疼痛以周围敏化为主要表现形式,藏族药经典外用方剂白脉软膏治疗慢性炎症性疼痛临床疗效确切,但其缓解周围敏化的药效学及机制尚不明确。该研究拟建立完全弗氏佐剂诱导的慢性炎症性疼痛动物模型,并采用行为学检测、副作用评估、网络分析及实验验证等方法探讨白脉软膏治疗慢性炎症性疼痛的药效及机制。药效学研究表明白脉软膏可剂量依赖性提高慢性炎症性疼痛小鼠致炎足机械痛敏及热辐射痛敏阈值且无耐受性,对足肿胀、炎症介质及TRPV1、TRPA1的表达也有明确的抑制作用;体质量监测、正常小鼠痛敏阈值检测、轮替、强迫游泳实验等结果显示白脉软膏无明显毒副作用;根据白脉软膏基原药材药效、主要成分含量、ADME参数等纳入的51个候选活性分子网络分析显示,白脉软膏对慢性炎症性疼痛的抑制作用与调节TNF、T细胞受体信号通路核心调控元件相关;进一步实验研究表明,白脉软膏可有效下调小鼠足跖部组织MAPK14、MAPK1、PTGS2的蛋白表达,并上调GSK3B的磷酸化水平。综上,白脉软膏可有效缓解慢性炎症性疼痛的周围痛敏且无耐受性及明显的毒副作用,相关机制可能与白脉软膏调控周围组织TNF及T细胞受体信号通路的核心调控元件相关。

基于靶标网络分析的治痹寒热经方抗类风湿关节炎作用机制对比研究

乌头汤和白虎加桂枝汤分别为寒、热痹的代表经方,临床治疗类风湿关节炎(rheumatoid arthritis, RA)疗效确切,但其作用特点及潜在药理机制均尚未明确。本研究借助大鼠佐剂性关节炎(adjuvant-induced arthritis,AIA)模型,开展全基因组表达谱芯片检测和网络药理学挖掘的整合研究。结果表明,乌头汤和白虎加桂枝汤均可有效降低AIA大鼠的发病率并改善关节炎症状,但两者对冷痛敏和热辐射反应的干预效果有明显差异。进一步的靶标网络分析发现,乌头汤和白虎加桂枝汤中分别筛选出106和132个抗RA效应基因,这些抗RA的关键候选靶标均分别参与矫正RA相关炎症-免疫失衡网络,但前者还可调节机体激素和能量代谢反应。本研究对比分析了寒热痹经方抗RA作用靶点和通路的异同点,为深入揭示经方治痹功效的生物学内涵提供了初步的科学依据。

从VEGF/VEGFR2/PI3K/AKT信号轴所介导的血管新生调控网络探索白虎加桂枝汤干预类风湿关节炎热证的作用及其机制

出自《金匮要略》的热痹经方白虎加桂枝汤(BHGZD)临床治疗类风湿关节炎(RA)的疗效确切。但针对该方的作用机制研究多围绕调节机体炎症反应和免疫功能等方面,对其抑制滑膜血管新生的药效与机制尚未见报道。本研究采用转录组学数据挖掘、生物网络分析与“动物-细胞”实验验证相整合的研究策略,探讨BHGZD干预RA热证滑膜血管过度新生病理环节的潜能和分子机制。动物福利和实验过程均遵循中国中医科学院实验动物伦理委员会的规定。网络分析结果表明, BHGZD干预RA热证的候选网络靶标显著参与多条血管新生调节相关通路。其中,血管内皮生长因子A-血管内皮生长因子受体2 (VEGFA-VEGFR2)信号通路包含多个BHGZD候选网络靶标,如VEGF、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)、丝-苏氨酸激酶(AKT)等。进一步的实验验证结果表明, BHGZD可有效降低佐剂诱导性关节炎热证大鼠膝关节滑膜中血小板-内皮细胞黏附分子(CD31)的表达,血清中VEGF的水平、内皮性一氧化氮合酶(eNOS)的活性,关节组织中磷酸化血管内皮生长因子受体2 (p-VEGFR2)、p-PI3K以及p-AKT蛋白的表达水平,升高血清中内皮抑素(endostatin)的水平,并显著减少HUVEC、MH7A细胞的迁移和侵袭活性,及HUVEC细胞的管腔形成活性。综上所述, BHGZD具有缓解RA热证滑膜血管过度新生的潜能,其作用机制可能与干预VEGF/VEGFR2/PI3K/AKT信号通路相关。

乌头汤缓解神经病理性疼痛的炎症网络调控机制研究

痛痹要方乌头汤临床治疗神经病理性疼痛(neuropathic pain,NP)疗效确切,但作用机制尚不完全清楚,本研究旨在探究乌头汤缓解NP的炎症网络调控机制。前期基于脊神经结扎(spinal nerve ligation,SNL)小鼠模型,通过全基因表达谱分析发现SNL发病相关基因集及乌头汤干预SNL药效相关基因集。本研究中"疾病基因-药物效应基因"互作网络及通路富集分析结果表明,乌头汤的镇痛网络靶标参与丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号通路的富集显著性最高(P=4.04E-12),其中AKT激酶、MAP激酶的激酶4(MAP kinase kinase 4,MKK4)、终端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)和转录因子AP-1(JUN)与NP发生、发展中具有重要意义的神经炎症密切相关。基于SNL大鼠模型的药效学实验结果表明,乌头汤可显著升高SNL大鼠的机械痛阈值(P<0.01)和冷痛阈值(P<0.05);机制层面的验证结果表明,SNL大鼠术后脊髓组织中AKT、MKK4、JNK和JUN磷酸化蛋白的表达量均显著升高(P<0.001);乌头汤可上调具有神经保护作用的AKT磷酸化蛋白的表达量(P<0.001),并降低促进神经炎症的MKK4、JNK和JUN磷酸化蛋白的表达量(P<0.01)。上述结果表明,乌头汤可有效缓解SNL大鼠的疼痛程度,其作用机制可能是通过调节AKT-MKK4-JNK-JUN信号轴而缓解神经炎症。本研究丰富了经方乌头汤治疗痛痹的科学内涵,也为基于NP发病机制的多靶点镇痛药物的研发提供了方法学示范。本研究中的动物实验获得中国中医科学院实验动物伦理委员会批准。

基于转录组数据挖掘和生物分子网络分析整合的雷公藤多苷片治疗类风湿关节炎疗效标志的发现研究

基于转录组数据挖掘和生物分子网络分析的整合研究策略,发现雷公藤多苷片治疗类风湿关节炎(rheumatoid arthri-tis,RA)的候选疗效标志,并构建其疗效预测模型。从临床收集接受雷公藤多苷片治疗的RA患者外周血样本,提取外周血单个核细胞(PBMC),整合全基因组表达谱特征分别获得雷公藤多苷片治疗RA疗效差异mRNA 360个(185个上调,175个下调)、miRNA 24个(7上调,17下调)。基于miRanada和TargetScan数据库共获得206个差异miRNA靶基因,建立miRNAs-靶mRNA共表达调控网络及miRNA介导的基因表达调控网络,并通过网络拓扑特征计算,筛选到3个候选疗效标志miRNAs(hsa-miR-4720-5p,hsa-miR-374b-5p,hsa-miR-185-3p)。基于上述3个候选标志在RA患者外周血样本中的表达量,采用偏最小二乘法,构建雷公藤多苷片治疗RA药效预测模型。通过5轮的交叉验证,该模型对雷公藤多苷片治疗RA的疗效预测准确率(ACC)分别为100.00%,100.00%,100.00%,66.67%,66.67%,受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)曲线下面积(AUC)均为1.00,表明该模型的预测性能良好且稳定。雷公藤多苷片治疗RA的疗效预测模型有助于临床筛选适用雷公藤多苷片治疗的RA患者,为临床制定RA个体化精准治疗方案提供一种新型、高效且无创的辅助工具。

内皮细胞提取和UHPLC-LTQ-Orbitrap法分析筛选苦碟子注射液中的活性成分

应用细胞生物色谱法及UHPLC-LTQ-Orbitrap质谱联用技术快速筛选鉴定苦碟子注射液中可能的活性成分。选择人脐静脉内皮细胞(huma umbilical vein endothelid cells,HUVEC)作为靶细胞,先使苦碟子注射液中的活性成分与靶细胞特异性结合,经细胞靶点脱敏失活后,应用LC-MS快速鉴定与细胞靶向亲和的化学成分,从而筛选得到苦碟子注射液中可能的活性成分。根据获得的精确相对分子质量数据、保留时间以及结合苦碟子注射液中的化学成分进行鉴定归属。最终,从细胞裂解液中共筛选鉴定出9个化学成分,其中包括倍半萜内酯类成分4个、有机酸类成分3个以及黄酮类成分2个。应用细胞生物色谱法与UHPLC-LTQ-Orbitrap质谱联用技术快速筛选鉴定苦碟子注射液中可能的活性成分,可为苦碟子注射液药效物质基础研究提供一种快捷、有效的方法学借鉴。

苦碟子注射液对大鼠肝微粒体CYP450酶5个亚型的体外抑制作用

目的研究苦碟子注射液对大鼠肝微粒体CYP450酶的体外抑制作用。方法制备大鼠肝微粒体。将苦碟子注射液分别与混合探针药物非那西丁、甲苯磺丁脲、奥美拉唑、睾酮和氯唑沙宗共同孵育,UPLC-MS/MS法检测各探针药物的代谢物。结果在测定浓度范围内,苦碟子注射液对CYP2E1、CYP2C9和CYP2C19的活性抑制率小于50%;对CYP1A2、CYP3A4的IC_(50)值分别为12.68%、8.11%,远高于临床日用药浓度0.20%~0.80%。结论在正常剂量下,苦碟子注射液对大鼠CYP2E1、CYP2C9、CYP2C19几乎不显示抑制作用,对CYP1A2、CYP3A4几乎没有抑制作用。