【寫在前面】：本期推薦的是由貴州中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院、貴州中醫(yī)藥大學(xué)苗族醫(yī)學(xué)國家工程技術(shù)研究中心、貴州道地藥材種質(zhì)創(chuàng)新與資源高效利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等研究團(tuán)隊(duì)合作近期發(fā)表于Phytomedicine(IF8.3）的一篇文章，揭示整合血清藥物化學(xué)、網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和代謝組學(xué)，探討化風(fēng)丹對(duì)缺血性腦卒中的保護(hù)機(jī)制。

【期刊簡介】

【題目及作者信息】

Integrating serum pharmacochemistry, network pharmacology, and metabolomics to explore the protective mechanism of Hua-Feng-Dan in ischemic stroke

背景

中藥分化丹（HFD）已顯示出對(duì)缺血性中風(fēng)的療效，但其作用機(jī)制尚不清楚。。

目的

闡明HFD抗缺血性腦卒中的作用機(jī)制。

方法

本研究探討了HFD對(duì)大腦中動(dòng)脈閉塞/再灌注（MCAO/R）大鼠缺血性腦卒中損傷的影響?？诜o藥后，使用超高效液相色譜法和質(zhì)譜法測(cè)定HFD和血清中的成分。通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和血清代謝組學(xué)分析的結(jié)合，確定了血清中HFD成分的潛在治療靶點(diǎn)，然后通過分子對(duì)接和表面等離子體共振（SPR）以及腦組織的免疫組織化學(xué)和蛋白質(zhì)印跡進(jìn)行了驗(yàn)證。

結(jié)果

HFD減輕了MCAO/R誘導(dǎo)的神經(jīng)功能損傷、皮質(zhì)和海馬神經(jīng)元損傷以及氧化應(yīng)激，同時(shí)還縮小了腦梗死，抑制了炎癥反應(yīng)和神經(jīng)元凋亡。HFD的主要成分是黃酮和生物堿?；谘寤瘜W(xué)成分的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)，隨后進(jìn)行分子對(duì)接和SPR，確定了幾個(gè)潛在的治療靶點(diǎn)，包括AKT1和PIK3CA。腦組織的蛋白質(zhì)印跡證實(shí)HFD激活了PI3K/AKT/mTOR信號(hào)傳導(dǎo)。血清代謝組學(xué)分析顯示，HFD有助于使中風(fēng)紊亂的代謝途徑重新正常化，包括甘油磷脂、花生四烯酸、初級(jí)膽汁酸和色氨酸。研究還表明，HFD下調(diào)了ACHE、PTGS2、CYP19A1和ALOX5，這一點(diǎn)得到了腦組織免疫組織化學(xué)的證實(shí)。

結(jié)論

HFD通過多種途徑和靶點(diǎn)在缺血性卒中大鼠模型中發(fā)揮治療作用，包括PI3K/AKT/mTOR信號(hào)傳導(dǎo)；涉及花生四烯酸和氨基酸的代謝途徑；以及由ACHE、MAOA、PTGS2、CYP19A1和ALOX5編碼的酶。這些見解可能會(huì)指導(dǎo)對(duì)HFD機(jī)制的進(jìn)一步研究，這可能有助于優(yōu)化其配方或?qū)е禄趩蝹€(gè)成分的下一代治療。

圖文摘要

【前言】

2021年，缺血性卒中（IS）占全球約1190萬例新發(fā)卒中病例的65%。在缺血性卒中中，血栓性閉塞會(huì)導(dǎo)致腦組織缺血和缺氧，從而引發(fā)涉及氧化應(yīng)激、炎癥和凋亡的病理級(jí)聯(lián)反應(yīng)。最終結(jié)果往往是不可逆轉(zhuǎn)的殘疾甚至死亡?；謴?fù)缺血區(qū)域的灌注對(duì)于治療缺血性卒中至關(guān)重要，但目前的治療策略，包括溶栓、血栓切除術(shù)、抗血小板聚集和神經(jīng)營養(yǎng)治療來重新灌注大腦，實(shí)際上會(huì)加劇受損組織的炎癥和凋亡。因此，迫切需要開發(fā)安全、有效和可獲得的方法和藥物來改善或治療is。中醫(yī)藥在臨床上已經(jīng)廣泛應(yīng)用了數(shù)千年。臨床和實(shí)驗(yàn)證據(jù)證明了中藥治療IS的有效性。

一種更安全有效的替代品是化風(fēng)丹（HFD），這是一種由21種中草藥組成的制劑。HFD用于治療中風(fēng)、風(fēng)痰阻絡(luò)、中風(fēng)后偏癱和面神經(jīng)麻痹；并且已經(jīng)表明HFD可以縮小缺血性卒中大鼠模型中的腦梗死，抑制炎癥反應(yīng)。HFD如何減輕中風(fēng)損傷尚不清楚。中風(fēng)細(xì)胞培養(yǎng)模型的研究表明，它可以減輕神經(jīng)毒性、多巴胺能神經(jīng)元的損失和小膠質(zhì)細(xì)胞的激活，導(dǎo)致炎性細(xì)胞因子的下調(diào)。確切地說，HFD中的哪些成分靶向哪些分子和途徑來發(fā)揮這些治療作用是已知的，這阻礙了HFD臨床應(yīng)用的合理化和優(yōu)化。

然而，識(shí)別IS的主要活性成分并闡明其潛在機(jī)制也已成為當(dāng)務(wù)之急。本研究旨在通過分析口服給藥后健康大鼠血清中可以檢測(cè)到HFD的哪些成分，然后將這些化合物定位在網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)網(wǎng)絡(luò)中，以確定潛在的治療靶點(diǎn)和途徑，從而探索HFD的可能作用機(jī)制。我們通過分析缺血性休克大鼠模型腦中的蛋白質(zhì)表達(dá)和血清中的代謝組來驗(yàn)證治療靶點(diǎn)。

【結(jié)果部分】

1、HFD可減輕IS大鼠的腦損傷

圖1.HFD對(duì)IS大鼠神經(jīng)功能缺損的影響。

2、HFD對(duì)IS大鼠的治療作用與降低血清氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)標(biāo)志物水平降低有關(guān)

圖2.HFD對(duì)血清中炎癥和氧化應(yīng)激標(biāo)志物的影響。

3、血液中可檢測(cè)到的HFD成分

采用UPLC-MS/MS技術(shù)全面分析HFD的化學(xué)組成，共鑒定出408種成分，以生物堿、黃酮類和萜類為主要化學(xué)類型；進(jìn)一步通過血清藥物化學(xué)分析，在給藥后的正常大鼠血清中檢測(cè)到160種HFD原型成分，為后續(xù)藥效物質(zhì)基礎(chǔ)及機(jī)制研究提供了關(guān)鍵依據(jù)。

圖3.采用UPLC-MS/MS技術(shù)對(duì)HFD甲醇-水提取物的成分分析。

4、利用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)識(shí)別HFD潛在治療靶點(diǎn)

圖4.網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析以確定HFD治療IS的潛在治療靶點(diǎn)。

5、分子對(duì)接和SPR實(shí)驗(yàn)的結(jié)果

圖5.核心化合物與IS的最佳構(gòu)象及相互作用的示意圖。

6、HFD對(duì)IS大鼠的治療作用涉及PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路激活和細(xì)胞凋亡抑制相關(guān)

圖6. HFD對(duì)PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路和凋亡信號(hào)通路的影響。

7、HFD對(duì)代謝的影響

圖7.HFD對(duì)IS大鼠的治療作用涉及代謝紊亂的恢復(fù)。

圖8.健康大鼠與IS大鼠之間以及損傷大鼠經(jīng)HFD治療與未治療之間存在顯著的代謝物差異。

8、將代謝組學(xué)與網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)相結(jié)合以確定HFD治療IS的關(guān)鍵靶點(diǎn)

圖9.整合代謝組學(xué)與網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)，構(gòu)建"代謝-反應(yīng)-酶-基因"多維度網(wǎng)絡(luò)。

圖10.整合“通路-代謝-靶點(diǎn)-化合物”網(wǎng)絡(luò)。

9、HFD對(duì)IS大鼠的治療作用與ACHE、PTGS2、CYP19A1和ALOX5基因下調(diào)有關(guān)

圖11.HFD對(duì)代謝組學(xué)和網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)中出現(xiàn)的蛋白質(zhì)表達(dá)的影響。

文章小結(jié)

HFD干預(yù)IS的機(jī)制示意圖。

【結(jié)論與討論】

本研究通過整合血清藥化學(xué)+網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)+分子對(duì)接+代謝組學(xué)多種分析方法，系統(tǒng)揭示了HFD通過多成分（黃酮類、生物堿等）、多靶點(diǎn)（如AKT1、PIK3CA）、多通路（PI3K/AKT/mTOR、代謝通路）協(xié)同作用，緩解缺血性腦卒中的機(jī)制。不僅為HFD的臨床應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)，也為中藥復(fù)方的機(jī)制研究提供了可推廣的方法學(xué)框架。未來可進(jìn)一步聚焦于HFD中未被充分研究的活性成分（如oroxylin A、pterosin Z），并探索其單獨(dú)或聯(lián)合應(yīng)用的潛力，為開發(fā)新一代腦卒中治療藥物奠定基礎(chǔ)。

注：本文原創(chuàng)表明為原創(chuàng)編譯，非聲張版權(quán)，侵刪！

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