《系统药理学》——基于药理学分析的 Sedum sarmentosum 对慢性肝损伤的治疗机制

时间:2026年2月24日
来源:Biochemical and Biophysical Research Communications

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研究探讨景天科植物Sedum sarmentosum Bunge.(SS)活性成分治疗慢性肝损伤(CLI)的分子机制。通过网络药理学、分子对接及动物实验发现,SS中槲皮素和异鼠李素可显著降低ALT、AST等肝功能指标,抑制MDA、ROS等氧化应激标志物,提升SOD、CAT活性,并通过调控肠道菌群(如Phascolarctobacterium减少、Aeromonas增加)及核心蛋白(AKT1、TP53等)表达实现多靶点治疗。证实SS具有多靶点、多通路协同作用机制,为临床应用提供理论依据。

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毛敬新|王晨|李婷婷|邵倩|胡青
重庆医药学院技术开发中心,中国重庆400030

摘要

目的

研究Sedum sarmentosum Bunge中活性化合物治疗由D-半乳糖胺(DalN)与脂多糖(LPS)联合诱导的慢性肝损伤(CLI)的分子机制。

方法

通过数据库筛选药物和疾病的共同靶点,利用网络药理学构建相互作用网络,通过拓扑分析筛选核心靶点,并构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络。利用基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析,寻找与SS中活性化合物治疗CLI相关的信号通路。通过分子对接计算成分的libdock-score并确定核心靶点。C57BL/6J小鼠被LPS+DalN处理以建立CLI模型。C57BL/6J小鼠随机分为6组,每组腹腔注射30 mg/mL D-Galn + 2 μg/mL LPS,持续8周,对照组除外,每天一次。小鼠给药方法如下:对照组(con,腹腔注射等量生理盐水),LPS+D-Galn组(mod,腹腔注射30 mg/mL D-Galn+2 μg/mL LPS+腹腔注射等量生理盐水),低剂量组(low dose,腹腔注射30 mg/mL D-Galn+2 μg/mL LPS+腹腔注射20 mg/kg槲皮素+20 mg/kg异鼠李素),中剂量组(middle dose,腹腔注射30 mg/mL D-Galn+2 μg/mL LPS+腹腔注射30 mg/kg槲皮素+30 mg/kg异鼠李素),高剂量组(high dose,腹腔注射30 mg/mL D-Galn+2 μg/mL LPS+腹腔注射40 mg/kg槲皮素+40 mg/kg异鼠李素)。检测血清中的天冬氨酸氨基转移酶(AST)和谷氨酸氨基转移酶(ALT)以及肝组织中的丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、活性氧(ROS)和过氧化氢酶(CAT)的水平。收集粪便,并利用16s rDNA高通量测序技术分析各组小鼠的肠道微生物群。从各组小鼠中收集肝组织,进行Western blot以量化目标核心蛋白的相对表达水平。

结果

鉴定出125个潜在的CLI靶点和94条信号通路,SS的抗CLI关键基因靶点分别为AKT1、TP53、VEGFA、CASP3、IL-6、JUN。SS中具有抗CLI特性的活性化合物可能是槲皮素和异鼠李素。此外,槲皮素和异鼠李素可能通过降低AST、ALT、LDH、MDA和ROS的水平以及提高SOD和CAT的水平显著改善由DalN + LPS诱导的CLI。模型组与其他组之间的微生物群落存在显著差异。与模型组相比,PhascolarctobacteriumBacteroidesLactobacillus显著减少,而AeromonasHelicobacter pyloriClostridium在其他组中显著增加。Western blot结果显示,不同浓度的槲皮素和异鼠李素可以降低AKT1、TP53、VEGFA、CASP3、IL-6和JUN的蛋白表达水平。

结论

初步证实槲皮素和异鼠李素是SS的主要活性成分,它们可能与潜在靶点相互作用,揭示SS在治疗CLI时具有“多靶点-多通路”作用机制。它们可能通过氧化应激通路、降低肝功能指标、调节微生物群落和调控核心蛋白表达来实现治疗效果,为进一步验证其分子机制奠定了基础。

引言

肝炎、肝硬化、脂肪肝、肝癌等肝病的发病率逐年上升。如何有效预防和治疗肝病已成为医学和药学界面临的挑战之一。大多数肝病具有共同的病理状态,即肝损伤。化学毒素、肝毒性药物、病毒感染、酒精等有害因素都可能导致肝功能障碍[1]。尽管已经进行了大量研究来探索肝损伤的发病机制,但尚未完全阐明。目前认为,肝损伤主要是由氧化应激反应、炎症免疫反应、肝细胞凋亡和线粒体损伤等机制引起的[2]、[3]、[4]、[5]。持续的或严重的肝损伤通常是导致肝硬化、肝衰竭甚至肝癌的重要诱因[6]。因此,预防和治疗肝损伤是临床治疗肝病的主要环节之一,也是抑制各种肝病发生和发展的基础。
慢性肝损伤(CLI)是指由多种致病因素引起的肝功能损伤,表现为肝功能的反复或持续性异常,属于长期累积过程[7]。目前,临床上用于治疗CLI的西药主要分为两类:首先是抗病毒药物,如拉米夫定、干扰素等;其次是护肝和降酶药物,如双环醇、联苯二酯等。然而,这些西药大多为单一化学成分,作用靶点相对单一,主要针对纠正和逆转靶器官的病理变化。因此,它们在病因和发病机制明确的疾病治疗中具有优势。然而,CLI的发病机制具有多因素和多环节的特点,单一靶点和单一作用机制的西药应用范围有限,长期治疗效果不理想。例如,拉米夫定只能暂时控制病毒,停药后复发率较高,长期使用容易导致耐药性;干扰素价格昂贵且具有显著的毒副作用;双环醇和联苯二酯停药后转氨酶会反弹,限制了其临床应用[8]。因此,更有效的CLI预防和治疗应通过多途径和多环节调节身体的病理功能状态。中医(TCM)的特点是其有效成分通常由多种活性物质组成,这些成分可以相互增强疗效或减少毒副作用和耐药性。多种成分同时作用于与疾病相关的多个靶点,通过多种途径和环节发挥治疗效果,这与肝病的多样性病因和复杂性机制相一致,对治疗CLI具有一定的优势[9]、[10]。中医在保护肝脏方面有着悠久的历史。虽然在我国传统医学中找不到相应的名称,但在古代文献和书籍中有关于肝郁、黄疸、胁痛、腹胀等类似肝损伤症状的记载和讨论。随着现代医学的发展,对中医预防和治疗肝损伤的理解逐渐从保护肝细胞膜和降低转氨酶的浅层层面深入到细胞和分子层面。以往的研究常用单味或复合中药来保护肝脏,主要通过保护肝脏、降低酶活性、减轻黄疸和增强免疫力发挥作用[9]、[11]、[12]、[13]。
近年来,报道了某些中药的护肝作用,如大黄柴胡根芍药苷,但长期或高剂量使用时也存在毒性反应,限制了其临床应用[14]、[15]、[16]、[17]。Sedum HerbaSS)因其护肝药理价值而受到认可;此外,其嫩叶可作为蔬菜食用,证明了其良好的安全性。我们的研究团队对该中药的活性成分进行了初步急性毒性评估,为其临床应用的安全性和后续药理学实验的剂量确定提供了参考SSSedum sarmentosum Bunge的干燥全草,属于SedumCrassulaceae科植物。它是《中国药典》(2020年版)中收录的常用中药之一,也是Sedum sarmentosum颗粒、Sedum sarmentosum片剂等临床常用肝病药物的原料[18]
SS分布在中国大部分地区,对生长环境要求较低,易于栽培,资源丰富,具有祛湿退黄、清热解毒的功效。用于湿热黄疸、急慢性肝炎、湿热瘀滞、排尿不利以及痈肿溃疡19、[20]。SS中的化学成分主要包括黄酮类、生物碱、甾醇、三萜类、氰苷、有机酸、挥发油等。它具有降低酶活性、保护肝脏、抗炎和抗氧化的作用,常用于治疗肝炎、胰腺炎和某些肿瘤。此外还用于调节免疫功能和增强肌肉力量21、[22]。近年来,SS在治疗CLI方面的临床应用逐渐增多,但其治疗CLI的靶点和机制尚不完全清楚。我们旨在通过网络药理学构建SS中活性化合物的靶点网络,整合和优化各种成分和靶点。通过分子对接和实验验证,研究活性成分与靶点的作用模式,揭示SS对CLI的靶点和分子机制,为其分子机制的研究提供参考。

章节片段

构建SS所含化合物的数据库

使用传统中药系统药理学分析平台(TCMSP,https://old.tcmsp-e.com/tcmsp.php)的数据库。检索 "Sedum sarmentosum" 或 "Sedi Herba" 或 "Sedum sarmentosum Bunge",以获取SS中包含的所有化学成分。根据Lipinski规则,客观评估口服生物利用度(OB)值≥30%和总药物相似性(DL)值≥0.18等药代动力学特性和安全性指标,进行筛选

SS中筛选活性化合物

通过TCMSP从SS中收集到47种化合物。以OB ≥ 30%或DL ≥ 0.18作为筛选标准[29],最终有6种化合物符合标准,被选为候选化合物,见表1。

活性化合物靶点的预测

从Genecards数据库和OMIM数据库中检索疾病相关靶点,然后分别通过superpred数据库、PharmaMapper数据库和swisstargetprediction数据库检索靶点。维恩图显示这些靶点之间存在36个共同点

讨论

肝脏是腹腔内最大的实质性器官,负责人体的重要生理功能。它容易受到体内外的各种刺激或致病因素的损害。如果不及时治疗和控制,可能导致脂肪肝、肝硬化甚至肝癌[30]。大量研究表明,中药及其活性成分可能通过抑制相关机制保护肝细胞免受损伤

结论

总体而言,来自SS的槲皮素和异鼠李素被认为是治疗CLI的生物活性化合物。它们主要通过调节肝功能指标、氧化应激指标、微生物群落和核心蛋白表达发挥抗CLI疗效,可能是治疗CLI的候选药物。

CRediT作者贡献声明

邵倩:撰写 – 审稿与编辑、项目管理、资金筹集。胡青:撰写 – 审稿与编辑、概念构思。李婷婷:撰写 – 初稿、可视化、软件使用、方法设计。毛敬新:撰写 – 审稿与编辑、撰写 – 初稿、资金筹集、概念构思。王晨:撰写 – 审稿与编辑

利益冲突

所有作者声明与提交的工作无关的任何商业或关联利益。

伦理批准和参与同意

所有实验均遵循ARRIVE指南和规定进行。动物实验经过了重庆医学院伦理委员会的审查和批准(许可编号:2024-09)。

数据可用性声明

所有相关数据均可通过联系相应作者获取。本研究的原始16s rRNA测序数据集已存入NCBI,访问号为PRJNA705862(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/bioproject/705862)。

资助

本研究得到了重庆市教育委员会青年项目(2024-1154, KJQN202402816)、南岸区科学与健康2025年重点项目(2025-04)、重庆医药学院2025年创新团队项目(YGZZK2025502)、重庆市自然科学基金(CSTB2023NSCQ-MSX1091)一般项目、重庆医药学院科学研究项目(ygzrc2024104, ygz2022104)以及重庆沙坪坝区的支持

利益冲突声明

作者声明与本工作无关的任何商业或关联利益。

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