白虎加人参汤治疗肥胖症合并2型糖尿病的潜在活性成分及作用机制分析

目的:通过网络药理学结合体内实验验证,探讨白虎加人参汤治疗肥胖症合并2型糖尿病(T2DM)的潜在活性成分和作用靶点。方法:利用超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱法(UPLC-Q-Exactive Orbitrap MS)分析鉴定白虎加人参汤物质基础。在ChEMBL、疗效药靶数据库(TTD)、YaTCM、DisGeNET和中药免疫肿瘤学(TCMIO)等数据库中查询活性成分作用的潜在靶点,并将这些靶点与疾病靶点取交集确定共同靶点。将共同靶点导入STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络,通过cytoHubba插件确定hub基因,利用分子对接验证hub基因与白虎加人参汤中生物活性成分的结合能。同时,将共同靶点导入DAVID平台进行基因本体(GO)功能注释及京都基因和基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。通过动物实验验证预测结果,将18只8周龄雄性骨骼肌胰岛素样生长因子-1受体功能缺失(MKR)小鼠高脂饮食饲养12周,制备肥胖症合并T2DM小鼠模型。随机将小鼠均分为模型组、二甲双胍组(0.2 g·kg^(-1))、白虎加人参汤组(以生药计27 g·kg^(-1)),另设6只同龄雄性FVB小鼠作为正常组,各组小鼠给予相应药物灌胃,正常组及模型组灌胃等量蒸馏水,1次/d,连续6周。给药结束后,检测各组小鼠的体质量、Lee's指数、空腹血糖(FBG)、口服糖耐量试验(OGTT),观察附睾白色脂肪组织病理形态,并采用实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测附睾白色脂肪组织中hub基因mRNA的表达水平。结果:共鉴定出白虎加人参汤200种化合物,其中64种生物活性成分反向匹配到384个靶点,与肥胖症合并T2DM相关的靶点共308个。hub基因包括丝裂原活化蛋白激酶1(MAPK1)、信号转导与转录激活因子3(STAT3)、MAPK3、白细胞介素(IL)-2、Janus酪氨酸蛋白激酶1(JAK1)、核转录因子-κB p65(RELA)、雌激素受体1(ESR1)、转录因子AP-1(JUN)、MAPK14和淋巴细胞特异性蛋白酪氨酸激酶(LCK)。GO功能注释结果显示,主要富集于细胞内的胞质、胞膜和胞核等成分,且与肽丝氨酸磷酸化、蛋白质磷酸化、炎症反应等重要生物过程密切相关。在KEGG富集分析中,代谢途径、脂质与动脉粥样硬化、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)和MAPK等信号通路被明显富集。分子对接结果显示,hub基因与白虎加人参汤中的槲皮素、异甘草素、桑黄素等10种生物活性成分具有稳定的结合关系。动物实验结果显示,白虎加人参汤能够显著降低肥胖症合并T2DM小鼠的体质量、Lee's指数和FBG水平(P<0.01),并能够改善附睾白色脂肪组织的病理变化,下调附睾白色脂肪组织中hub基因的mRNA表达(P<0.01)。结论:该研究通过网络药理学及动物实验验证确定了白虎加人参汤中槲皮素、异甘草素、桑黄素等10种潜在活性成分,可能通过调节代谢途径、脂质与动脉粥样硬化、PI3K/Akt和MAPK等信号通路治疗肥胖症合并T2DM,为其机制与临床研究提供了重要的线索和理论基础。