本期推薦的是由河北中醫(yī)學(xué)院、河北省中醫(yī)心腦血管病重點實驗室等研究團隊合作近期發(fā)表于Pharmaceuticals(IF4.8）的一篇文章， 基于入血成分網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究僵蠶通過PI3K/AKT/mTOR通路調(diào)控慢性萎縮性胃炎癌前病變的治療潛力。

【期刊簡介】

【題目及作者信息】

The Therapeutic Potential of Bombyx Batryticatus for Chronic Atrophic Gastritis Precancerous Lesions via the PI3K/AKT/mTOR Pathway Based on Network Pharmacology of Blood-Entering Components

背景

慢性萎縮性胃炎癌前病變（PL-CAG）以胃粘膜腺體萎縮為特征，常伴有腸上皮化生或異型增生。及時干預(yù)和治療可有效逆轉(zhuǎn)其惡性進展，預(yù)防胃癌發(fā)生。僵蠶（Bombyx Batryticatus, BB）具有多種藥理作用，包括抗凝血、抗癲癇、抗癌和抗菌作用。然而，BB治療PL-CAG的藥理基礎(chǔ)和潛在機制尚不清楚。

方法

采用三因素建模法建立大鼠PL-CAG模型，同時以MNNG誘導(dǎo)的PLGC（胃癌前病變）細胞模型作為細胞水平的PL-CAG模型。采用超高效液相色譜-四極桿-靜電場軌道阱高分辨質(zhì)譜（UPLC-QE-Orbitrap-MS/MS）對BB血漿提取物中的成分進行深入分析。利用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)、分子對接分析和實驗驗證，我們初步闡明了BB在體內(nèi)和體外水平介導(dǎo)其治療PL-CAG作用的潛在機制。

結(jié)果

通過UPLC-QE-Orbitrap-MS/MS分析鑒定出42種入血成分的原型化合物。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析和分子對接研究表明，核心靶點主要富集于PI3K-Akt信號通路，關(guān)鍵成分（包括杜荊素、3-O-新橙皮糖基槲皮素、蘆丁等）與前11個關(guān)鍵靶點均表現(xiàn)出穩(wěn)定的對接構(gòu)象。體內(nèi)和體外實驗均驗證了BB可能通過調(diào)節(jié)PI3K-Akt信號通路有效治療PL-CAG。

結(jié)論

BB治療PL-CAG的療效可能是通過多組分、多靶點的協(xié)同相互作用實現(xiàn)的，且該作用可能與抑制PI3K/AKT信號通路更為密切相關(guān)。本研究將為BB治療PL-CAG的臨床應(yīng)用奠定堅實的實驗基礎(chǔ)并提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)，同時也有助于推動進一步的研究。

【前言】

胃癌是中國重大的公共衛(wèi)生負擔(dān)，2020年其發(fā)病例數(shù)占全球的44.0%，死亡人數(shù)占全球的48.6%；其日益上升的發(fā)病率和死亡率凸顯了采取有效干預(yù)措施的迫切性。慢性萎縮性胃炎（CAG）是一種以胃黏膜腺體退行性變?yōu)樘卣鞯穆韵到y(tǒng)疾病，若伴有腸上皮化生和異型增生，則是明確的胃癌癌前病變。早期發(fā)現(xiàn)和干預(yù)對于延緩疾病進展至關(guān)重要。然而，CAG缺乏特異性的臨床表現(xiàn)，這阻礙了西藥有效治療方案的開發(fā)。中醫(yī)藥（TCM）提供了一個前景廣闊的替代選擇，它能促進胃黏膜再生并可能逆轉(zhuǎn)萎縮，從而以最小的不良反應(yīng)降低癌變風(fēng)險。

僵蠶（Bombyx Batryticatus, BB）是《中國藥典》收錄的一種傳統(tǒng)藥材，被歸類為“血、肉、情”類產(chǎn)物。它首載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，又名白僵蠶或天蟲。僵蠶是家蠶幼蟲感染白僵菌后干燥所得，在加工過程中發(fā)生僵化。根據(jù)中醫(yī)理論，僵蠶性平，味咸，歸肝、脾、胃經(jīng)。它具有多種藥理活性，包括息風(fēng)止痙、止痛、化痰、散結(jié)的功效。臨床研究已證實僵蠶在治療多種疾病方面有效，如淋巴結(jié)核、肺癌、鼻咽癌、膀胱癌、腦瘤、惡性淋巴瘤和乳腺癌。

網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)植根于系統(tǒng)生物學(xué)，它利用多維網(wǎng)絡(luò)來描繪中藥成分、分子靶點與生物通路之間復(fù)雜的相互作用，從而提供對治療機制的全局性理解。這種方法與中醫(yī)的整體觀念相契合，提供了系統(tǒng)水平的藥理學(xué)機制視角。

超高效液相色譜-四極桿-靜電場軌道阱高分辨質(zhì)譜（UPLC-QE-Orbitrap-MS/MS）具有卓越的分辨率、快速的掃描速度和精確的結(jié)構(gòu)鑒定能力。該技術(shù)無需對照品即可同時實現(xiàn)多種成分的高通量鑒定與定量。因此，它已被廣泛用于單味中藥及復(fù)方制劑的快速篩查和定性分析。

本研究整合了UPLC-QE-Orbitrap-MS/MS技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)、分子對接和實驗驗證，旨在闡明僵蠶抗慢性萎縮性胃炎癌前病變（PL-CAG）的藥理作用機制。這種綜合性的研究策略不僅為僵蠶臨床應(yīng)用治療PL-CAG奠定了堅實的實驗基礎(chǔ)，也為未來的機制探索鋪平了道路。

【結(jié)果部分】

1.BB可緩解慢性萎縮性胃炎癌前病變大鼠的病理損傷并改善其胃功能。

圖1. 僵蠶（BB）對慢性萎縮性胃炎（CAG）大鼠的影響。（A）各組大鼠胃的大體觀。（B）各組大鼠胃黏膜的大體觀。（C）大鼠胃組織病理學(xué)HE染色典型代表性切片（黃色箭頭指示毛細血管充血）。僵蠶對血清中胃泌素（GAS）（D）、胃蛋白酶原Ⅰ（PGⅠ）（E）、胃蛋白酶原Ⅱ（PGⅡ）（F）、胃蛋白酶原Ⅰ/Ⅱ比值（PGⅠ/PGⅡ）（G）水平的影響。

2.BB減輕MNNG誘導(dǎo)的慢性萎縮性胃炎癌前病變中炎癥因子的上調(diào)。

圖2. 大鼠體內(nèi)炎癥因子的表達情況。僵蠶（BB）對血清中IL-1β（A）、IL-6（B）和TNF-α（C）水平的影響。（D–G）各組IL-1β、IL-6和TNF-α相對表達量的Western blot代表性圖像及柱狀圖。

3.含BB血清抑制胃癌前病變（PLGC）細胞的增殖、遷移和侵襲能力。

圖3. 僵蠶（BB）對體外PLGC細胞增殖、遷移和侵襲的影響。（A）采用CCK-8法測定MNNG對PLGC細胞的半數(shù)抑制濃度（IC50值）。（B）正常胃黏膜上皮細胞（GES-1）與MNNG誘導(dǎo)的PLGC細胞形態(tài)學(xué)觀察。比例尺：200 μm。（C）通過CCK-8法評估含僵蠶血清對PLGC細胞活力的影響。（D,E）經(jīng)僵蠶含藥血清處理的PLGC細胞克隆形成實驗。展示細胞克隆代表性圖像及定量結(jié)果。（F,G）通過劃痕愈合實驗評估僵蠶含藥血清對PLGC細胞遷移的影響。展示創(chuàng)面愈合代表性圖像及愈合率定量結(jié)果。比例尺：500 μm。（H,I）通過Transwell實驗評估僵蠶含藥血清對PLGC細胞侵襲的影響。展示侵襲PLGC細胞代表性圖像及定量結(jié)果。比例尺：50 μm。

4.BB中可入血的原型成分。

圖4. 僵蠶（BB）色譜圖及入血成分的原型化合物。（A）僵蠶正離子模式下的總離子流色譜圖（TICs）。（B）僵蠶負離子模式下的總離子流色譜圖（TICs）。（C）化合物1-42的結(jié)構(gòu)式。

5.網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究表明BB通過PI3K/AKT通路緩解慢性萎縮性胃炎癌前病變。

圖5. 僵蠶（BB）治療慢性萎縮性胃炎癌前病變（PL-CAG）的網(wǎng)絡(luò)分析。（A）僵蠶與CAG的293個共同靶點韋恩圖。（B）通過STRING網(wǎng)絡(luò)拓撲分析從293個共同靶點中獲得的48個關(guān)鍵靶點。（C）生物過程、分子功能和細胞組分中顯著富集的前10個條目。（D）KEGG通路中顯著富集的前20個條目。（E）藥物-成分-疾病-靶點-通路網(wǎng)絡(luò)圖。展示僵蠶成分、CAG進展四個階段（CAG、IM、DYS、PLGC）、關(guān)鍵靶點及對應(yīng)主要通路之間的關(guān)聯(lián)性。橙色節(jié)點代表僵蠶42個成分，紫色節(jié)點代表CAG進展的四個階段，綠色節(jié)點代表關(guān)鍵靶點，黃色節(jié)點代表信號通路。

圖6. 分子對接結(jié)果。（A–O）關(guān)鍵靶點與化合物的代表性對接復(fù)合物結(jié)構(gòu)。（P）關(guān)鍵靶點與僵蠶中前5種活性化合物結(jié)合對接分?jǐn)?shù)的熱圖。

6.僵蠶（BB）對慢性萎縮性胃炎癌前病變（PL-CAG）大鼠胃組織中PI3K/AKT/mTOR信號通路相關(guān)蛋白表達的影響。

圖7. 僵蠶（BB）在體內(nèi)和體外抑制PI3K/AKT/mTOR信號通路的激活。（A）僵蠶對體內(nèi)PI3K-AKT信號通路相關(guān)蛋白表達的影響。（B–J）大鼠體內(nèi)PI3K、p-PI3K、Akt、p-Akt、mTOR和p-mTOR相對表達量的蛋白質(zhì)免疫印跡代表性圖像及柱狀圖。（K）僵蠶對體外PI3K-AKT信號通路相關(guān)蛋白表達的影響。（L–V）PLGC細胞中PI3K、p-PI3K、Akt、p-Akt、mTOR、p-mTOR、E-鈣黏蛋白和N-鈣黏蛋白相對表達量的蛋白質(zhì)免疫印跡代表性圖像及柱狀圖。

7.含僵蠶血清對PLGC細胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化蛋白（E-鈣黏蛋白/N-鈣黏蛋白）及PI3K/AKT/mTOR信號通路相關(guān)蛋白表達的影響。

與對照組（Ctrl）相比，模型組（Model）中E-鈣黏蛋白表達量降低，N-鈣黏蛋白、p-PI3K、p-Akt和p-mTOR蛋白表達量均升高（p < 0.001）。與模型組相比，含僵蠶血清組E-鈣黏蛋白表達量升高，N-鈣黏蛋白、p-PI3K、p-Akt和p-mTOR蛋白表達量降低（* p < 0.05, ** p < 0.01）；而空白血清組與模型組之間無顯著差異（p > 0.05）（圖7K–V）。

【結(jié)論與討論】

綜上所述，本研究首次通過體內(nèi)外藥效學(xué)實驗證實，僵蠶（BB）能有效改善慢性萎縮性胃炎癌前病變（PL-CAG）的病理改變及炎癥進展。通過UPLC-QE-Orbitrap-MS/MS分析，我們鑒定出僵蠶中可入血的原型成分；通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析，明確了僵蠶治療PL-CAG的有效成分、潛在核心靶點及作用通路。機制研究表明，僵蠶通過有效抑制PI3K/AKT/mTOR信號通路的激活，進而抑制胃上皮細胞的增殖、遷移和侵襲，逆轉(zhuǎn)從CAG向PLGC的進展。這些發(fā)現(xiàn)表明，僵蠶可能成為治療CAG（尤其是進展為PLGC的病例）的一種潛在治療藥物（圖8）。

圖8. 僵蠶（BB）治療慢性萎縮性胃炎（CAG）的調(diào)控機制示意圖。僵蠶可通過調(diào)節(jié)PI3K-Akt信號通路抑制異常增殖、遷移和侵襲，從而延緩CAG的病理進展。

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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