血清藥物化學+網藥整篇Phytomedicine！貴州中醫藥大學揭示化風丹對缺血性腦卒中的保護機制

【寫在前面】：本期推薦的是由貴州中醫藥大學藥學院、貴州中醫藥大學苗族醫學國家工程技術研究中心、貴州道地藥材種質創新與資源高效利用重點實驗室等研究團隊合作近期發表于Phytomedicine(IF8.3）的一篇文章，揭示整合血清藥物化學、網絡藥理學和代謝組學，探討化風丹對缺血性腦卒中的保護機制。

【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）已顯示出對缺血性中風的療效，但其作用機制尚不清楚。。

目的

闡明HFD抗缺血性腦卒中的作用機制。

方法

本研究探討了HFD對大腦中動脈閉塞/再灌注（MCAO/R）大鼠缺血性腦卒中損傷的影響。口服給藥后，使用超高效液相色譜法和質譜法測定HFD和血清中的成分。通過網絡藥理學和血清代謝組學分析的結合，確定了血清中HFD成分的潛在治療靶點，然后通過分子對接和表面等離子體共振（SPR）以及腦組織的免疫組織化學和蛋白質印跡進行了驗證。

結果

HFD減輕了MCAO/R誘導的神經功能損傷、皮質和海馬神經元損傷以及氧化應激，同時還縮小了腦梗死，抑制了炎癥反應和神經元凋亡。HFD的主要成分是黃酮和生物堿。基于血清化學成分的網絡藥理學，隨后進行分子對接和SPR，確定了幾個潛在的治療靶點，包括AKT1和PIK3CA。腦組織的蛋白質印跡證實HFD激活了PI3K/AKT/mTOR信號傳導。血清代謝組學分析顯示，HFD有助于使中風紊亂的代謝途徑重新正常化，包括甘油磷脂、花生四烯酸、初級膽汁酸和色氨酸。研究還表明，HFD下調了ACHE、PTGS2、CYP19A1和ALOX5，這一點得到了腦組織免疫組織化學的證實。

結論

HFD通過多種途徑和靶點在缺血性卒中大鼠模型中發揮治療作用，包括PI3K/AKT/mTOR信號傳導；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。這些見解可能會指導對HFD機制的進一步研究，這可能有助于優化其配方或導致基于單個成分的下一代治療。

圖文摘要

【前言】

2021年，缺血性卒中（IS）占全球約1190萬例新發卒中病例的65%。在缺血性卒中中，血栓性閉塞會導致腦組織缺血和缺氧，從而引發涉及氧化應激、炎癥和凋亡的病理級聯反應。最終結果往往是不可逆轉的殘疾甚至死亡。恢復缺血區域的灌注對于治療缺血性卒中至關重要，但目前的治療策略，包括溶栓、血栓切除術、抗血小板聚集和神經營養治療來重新灌注大腦，實際上會加劇受損組織的炎癥和凋亡。因此，迫切需要開發安全、有效和可獲得的方法和藥物來改善或治療is。中醫藥在臨床上已經廣泛應用了數千年。臨床和實驗證據證明了中藥治療IS的有效性。

一種更安全有效的替代品是化風丹（HFD），這是一種由21種中草藥組成的制劑。HFD用于治療中風、風痰阻絡、中風后偏癱和面神經麻痹；并且已經表明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。HFD如何減輕中風損傷尚不清楚。中風細胞培養模型的研究表明，它可以減輕神經毒性、多巴胺能神經元的損失和小膠質細胞的激活，導致炎性細胞因子的下調。確切地說，HFD中的哪些成分靶向哪些分子和途徑來發揮這些治療作用是已知的，這阻礙了HFD臨床應用的合理化和優化。

然而，識別IS的主要活性成分并闡明其潛在機制也已成為當務之急。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到HFD的哪些成分，然后將這些化合物定位在網絡藥理學網絡中，以確定潛在的治療靶點和途徑，從而探索HFD的可能作用機制。我們通過分析缺血性休克大鼠模型腦中的蛋白質表達和血清中的代謝組來驗證治療靶點。

【結果部分】

1、HFD可減輕IS大鼠的腦損傷

圖1.HFD對IS大鼠神經功能缺損的影響。

2、HFD對IS大鼠的治療作用與降低血清氧化應激和炎癥反應標志物水平降低有關

圖2.HFD對血清中炎癥和氧化應激標志物的影響。

3、血液中可檢測到的HFD成分

采用UPLC-MS/MS技術全面分析HFD的化學組成，共鑒定出408種成分，以生物堿、黃酮類和萜類為主要化學類型；進一步通過血清藥物化學分析，在給藥后的正常大鼠血清中檢測到160種HFD原型成分，為后續藥效物質基礎及機制研究提供了關鍵依據。

圖3.采用UPLC-MS/MS技術對HFD甲醇-水提取物的成分分析。

4、利用網絡藥理學識別HFD潛在治療靶點

圖4.網絡藥理學分析以確定HFD治療IS的潛在治療靶點。

5、分子對接和SPR實驗的結果

圖5.核心化合物與IS的最佳構象及相互作用的示意圖。

6、HFD對IS大鼠的治療作用涉及PI3K/AKT/mTOR信號通路激活和細胞凋亡抑制相關

圖6. HFD對PI3K/AKT/mTOR信號通路和凋亡信號通路的影響。

7、HFD對代謝的影響

圖7.HFD對IS大鼠的治療作用涉及代謝紊亂的恢復。

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

8、將代謝組學與網絡藥理學相結合以確定HFD治療IS的關鍵靶點

圖9.整合代謝組學與網絡藥理學，構建"代謝-反應-酶-基因"多維度網絡。

圖10.整合“通路-代謝-靶點-化合物”網絡。

9、HFD對IS大鼠的治療作用與ACHE、PTGS2、CYP19A1和ALOX5基因下調有關

圖11.HFD對代謝組學和網絡藥理學中出現的蛋白質表達的影響。

文章小結

HFD干預IS的機制示意圖。

【結論與討論】

本研究通過整合血清藥化學+網絡藥理學+分子對接+代謝組學多種分析方法，系統揭示了HFD通過多成分（黃酮類、生物堿等）、多靶點（如AKT1、PIK3CA）、多通路（PI3K/AKT/mTOR、代謝通路）協同作用，緩解缺血性腦卒中的機制。不僅為HFD的臨床應用提供了科學依據，也為中藥復方的機制研究提供了可推廣的方法學框架。未來可進一步聚焦于HFD中未被充分研究的活性成分（如oroxylin A、pterosin Z），并探索其單獨或聯合應用的潛力，為開發新一代腦卒中治療藥物奠定基礎。

注：本文原創表明為原創編譯，非聲張版權，侵刪！

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