哮喘是一种常见的呼吸系统疾病，其根本特征是下呼吸道的持续性炎症，多种炎症细胞共同参与了其发病机制和进展（Barnes, 2016）。患者的典型临床表现包括反复喘息、呼吸困难、胸闷和阵发性咳嗽（Masoli et al., 2004; Mims, 2015）。由于患者的生活质量下降和体力活动受限，哮喘不仅导致高死亡率，还给社会带来了巨大的经济负担（Gruffydd-Jones et al., 2019）。
目前，哮喘的确切发病机制尚未完全阐明。已知其发展与Th1/Th2免疫失衡密切相关，主要病理特征包括慢性气道炎症和支气管高反应性（Wang et al., 2021）。在长期炎症刺激下，NLRP3炎性体会被激活，进而诱导支气管上皮细胞的焦亡。研究表明，哮喘患者的NLRP3炎性体被激活，IL-1β水平升高（Kim et al., 2017）。根据经典理论，焦亡是由NLRP3炎性体调节的一种程序性细胞死亡形式。这一过程会触发大量促炎因子（如IL-1β）的释放（Zhang et al., 2021）。NLRP3炎性体可以检测多种病原体相关分子模式和损伤相关分子模式，直接激活Caspase-1，促进促炎细胞因子的成熟和分泌，并诱导细胞膜孔洞形成和破裂，最终导致焦亡（Tsai et al., 2018）。当前研究证实，焦亡在哮喘、肿瘤和传染病等多种病理过程中起着重要作用，涉及这些疾病的启动机制和进展阶段（Liu et al., 2017; Liu et al., 2022a; Liu et al., 2022b）。其中，支气管上皮细胞的损伤是哮喘发病的关键步骤。
天然草药及其活性成分因其独特的治疗潜力成为呼吸系统疾病研究的重点。Fritillaria ussuriensis Maxim.（FUM）是一种来自百合科的常用中药，传统上以其清热、润肺、化痰、止咳和抗炎作用而著称（Cunningham et al., 2018; Liu et al., 2012）。FUM是东方医学中重要的药用成分，在亚洲国家具有显著的经济价值。Fritillaria属分布于北半球的温带地区（Day et al., 2014）。关于Fritillaria植物的最早临床记载可追溯到东汉时期的张仲景《伤寒杂病论》，经典方剂如“贝母散”和“清金化痰汤”用于治疗哮喘或咳嗽和喘息，常与杏仁和甘草等成分配伍使用（Hao et al., 2013; Zhang et al., 2024）。现代药理学研究表明，Fritillaria属植物可通过抑制TRPV1通路和调节M2巨噬细胞极化来缓解哮喘，但很少有研究系统评估其对哮喘炎症和焦亡的影响（Peng et al., 2023）。传统上，FUM最常用的制剂形式是煎剂，其次是粉末和丸剂，传统煎剂的典型临床剂量为每天3-9克。研究表明，从FUM中提取的生物碱是其主要活性成分，具有多种药理活性（Yang et al., 2012; Lu et al., 2024）。与临床常用的β2-肾上腺素受体激动剂相比，FUM在多靶点作用和较低毒性方面具有优势（Amrani et al., 2017）。由于中药的复杂组成和多个靶点，阐明FUM在治疗哮喘中的药理机制具有挑战性。因此，需要开发系统的研究方法来全面阐明FUM的活性物质基础和潜在干预途径。
血清药理学研究表明，具有药理活性和生物效应的化合物必须首先被吸收到全身循环系统中。基于LC/IM-QTOF-MS的血清药理学是一种高效的分析工具，用于识别中药中的活性化合物（Hong et al., 2024）。LC/IM-QTOF-MS提供了额外的分离维度，并提供了碰撞截面（CCS）值作为新的结构描述符，可以提高异构体鉴定的能力（Zuo et al., 2020）。网络药理学通过构建网络模型系统地阐明了药物成分、疾病过程和作用靶点之间的复杂相互关系，从而能够全面评估多组分对多个靶点的协同效应（Shao et al., 2022）。
本研究首次获取了化合物的多维结构信息（tRMS、MS、MS/MS、CCS）。结合多维Fritillaria生物碱数据库，我们鉴定了FUM给药后血清中的化学成分。网络药理学可用于识别潜在的活性化合物及其治疗哮喘的关键靶点。FUM及其核心靶点的有效性已通过体内和体外实验得到验证。此外，本研究还利用分子对接和分子动力学模拟预测了鉴定化合物与靶点之间的相互作用，并进行了实验验证。
