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结合代谢组学和网络药理学揭示芍药汤治疗溃疡性结肠炎的作用机制

 

Authors Wu J, Luo Y, Shen Y, Hu Y, Zhu F , Wu J, Liu Y

Received 18 May 2022

Accepted for publication 27 September 2022

Published 27 October 2022 Volume 2022:16 Pages 3739—3776

DOI https://doi.org/10.2147/DDDT.S375281

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Editor who approved publication: Dr Georgios D Panos

背景:众所周知,中药由于其多成分、多靶点的优势,现已成为众多疾病的治疗热点。芍药汤是临床主要用于治疗湿热痢疾的中药方剂,其副作用小且费用低。然而,芍药汤的机制目前仍未明晰。本研究旨在通过代谢组学和网络药理学等方法探讨芍药汤对葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的溃疡性结肠炎小鼠的治疗机制,并通过分子对接和免疫组化进行验证,为芍药汤在溃疡性结肠炎治疗中的作用提供科学依据。
材料与方法:首先建立 DSS 诱导的溃疡性结肠炎小鼠模型,然后分别对粪便、肝脏、血清和尿液样本进行非靶向代谢组学分析,确定与芍药汤作用密切相关的生物标志物和代谢途径。之后,利用网络药理学对活性成分和溃疡性结肠炎相关靶点进行筛选,并通过分子对接进行验证。最后,结合代谢组学和网络药理学,绘制了代谢物-代谢通路-疾病靶点网络,并通过免疫组化验证。
结果:代谢组学分析共发现 61 个差异代谢物,条主要代谢途径和 个核心靶点。条代谢通路分别为甘油磷脂代谢、鞘磷脂代谢和不饱和脂肪酸的生物合成。个核心靶点包括 STAT3IL1BIL6IL2AKT1IL4ICAM1 和 CCND1。分子对接结果表明,前 个靶点与槲皮素、汉黄芩素、山奈酚和黄芩素具有较强的亲和力。结合代谢组学和网络药理学,我们发现鞘脂信号通路、PI3K/AKT-mTOR 信号通路和 S1P3 信号通路为芍药汤主要作用的信号通路。
结论:芍药汤能有效改善 DSS 诱导的溃疡性结肠炎小鼠的各种症状,减轻肠黏膜损伤和代谢紊乱,且其作用主要与鞘脂代谢、PI3K/AKT-mTOR 信号通路和 S1P3 通路有关。
Keywords: metabolomics, UPLC-Q-TOF-MS, network pharmacology, Shaoyao decoction, ulcerative colitis