整合代谢组学和网络药理学探究蕲艾的安全性与毒理学机制

目的基于代谢组学和网络药理学分析相结合的方法探究蕲艾Artemisia argyi的安全性与毒理学机制。方法采用气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)和超高效液相色谱串联四极杆飞行时间质谱(ultra performance liquid chromatography coupled to tandem quadrupole time-of-flight mass spectrometry,UPLC-Q-TOF-MS)技术分析蕲艾挥发油组分(essential oil from A.argyi,AAEO)、石油醚组分、醋酸乙酯组分、正丁醇组分和水组分的化学组成;利用KM小鼠连续7 d给药评价AAEO和4个非挥发性组分的安全性;代谢组学技术检测AAEO干预前后肝脏内源性代谢物的变化;网络药理学分析AAEO肝毒性的潜在成分和作用靶点;整合代谢组学和网络药理学并构建“代谢物-反应-酶-基因”相互作用网络揭示AAEO肝毒性的毒理学机制。结果共鉴定出AAEO中39个成分,占挥发油含量的89.30%;从4个非挥发性组分中共鉴定出34个成分。与对照组比较,AAEO显著增加小鼠肝脏指数(P<0.05、0.01),上调肝脏丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)和天冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)的活性(P<0.01),并损伤肝脏组织病理结构呈现出明显肝毒性。代谢组学结果显示给予AAEO后肝脏的17个代谢物水平发生显著变化,包含9种氨基酸,主要涉及苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢等途径;网络药理学分析提示樟脑、侧柏酮、石竹素、(−)-宁酮等10个成分是AAEO中潜在的肝毒性物质;整合代谢组学和网络药理学分析筛选出苯丙氨酸羟化酶(phenylalanine hydroxylase,PAH)为AAEO肝毒性的关键靶点,且PAH mRNA和蛋白表达在AAEO高、低剂量组均显著降低(P<0.05、0.01),揭示AAEO通过下调PAH表达抑制酪氨酸生物合成产生肝毒性。分子对接结果显示10个潜在毒性物质与PAH结合能均小于−20.00 kJ/mol。结论结合代谢组学和网络药理学阐明了蕲艾的毒性组分、可能的毒性物质及毒理学机制,为蕲艾产业的发展和临床应用提供了依据。

基于UPLC-Q-TOF-MS联合网络药理学及分子对接研究宽叶山蒿抗炎药效物质基础和作用机制

基于对宽叶山蒿不同萃取组分的化学成分分析以及抗氧化和抗炎作用评价,结合网络药理学、分子对接技术探讨宽叶山蒿发挥抗炎作用的药效物质和分子作用机制。采用超高效液相色谱-串联四极杆飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF-MS)技术鉴定出宽叶山蒿32个化学成分,其中水组分7个、正丁醇组分21个、乙酸乙酯组分22个;采用1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基(DPPH)、2,2'-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐自由基(ABTS)及铁离子自由基(FRAP)法测定不同萃取组分的抗氧化活性,采用脂多糖(LPS)诱导的RAW264.7细胞炎症模型,以细胞上清液中一氧化氮(NO)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)水平及细胞中相关炎症因子mRNA表达量为指标评价抗炎作用。结果表明宽叶山蒿乙酸乙酯组分为其最佳抗氧化、抗炎活性组分。网络药理学分析结果显示,鼠李秦素、异泽兰黄素、棕矢车菊素、木犀草素、泽兰黄酮等黄酮类成分可作用于TNF、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1(AKT1)、肿瘤蛋白p53(TP53)、胱天蛋白酶-3(CASP3)和表皮生长因子受体(EGFR)等关键核心靶点,通过调节磷脂酰肌醇-3-激酶-蛋白激酶B(PI3K-AKT)、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)等信号通路发挥抗炎作用。分子对接结果进一步显示上述核心成分与核心靶点间均具有良好的结合性能。该研究初步阐明了宽叶山蒿乙酸乙酯组分抗炎的药效物质及作用机制,为后续的临床应用和药物开发提供了依据。