液質(zhì)成分鑒定+網(wǎng)藥+分子對接-2區(qū)！浙江中醫(yī)藥大學(xué)團隊揭秘烏藥炭化后抗UC療效差異的核心機制研究

各位熱愛科研的小伙伴們，今天為大家推介2025年9月21日發(fā)表在 《Journal of Ethnopharmacology》雜志的研究性文章。本研究主要由浙江中醫(yī)藥大學(xué) 樓招歡研究員、天臺人民醫(yī)院 王軍偉主任醫(yī)師團隊創(chuàng)作完成，分別擅長中藥治療炎癥性腸病效應(yīng)機制及產(chǎn)品研發(fā)、中藥治療慢性萎縮性胃炎效應(yīng)機制及產(chǎn)品開發(fā)、中藥抗代謝性疾病藥理研究及產(chǎn)品開發(fā)；危重疾病和感染性疾病診治。文章題為“

Polyphenols-rich Portulaca oleracea L. (purslane) alleviates ulcerative colitis through restiring the intestinal barrier, gut microbiota and metabolites

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背景：潰瘍性結(jié)腸炎（UC）是一種慢性、非特異性炎癥性腸病，全球發(fā)病率持續(xù)上升，現(xiàn)有化藥臨床緩解率僅約 40%，復(fù)發(fā)率高達 54%–79%。中藥烏藥（Linderae Radix, LR）為“浙八味”道地藥材，臨床常用于UC治療；其炒炭品（Carbonized LR, CLR）古籍記載可治“下血、血痢”，但炭制后化學(xué)成分與療效如何變化尚不清楚。

目的：系統(tǒng)比較LR與CLR的化學(xué)組成差異，并在DSS誘導(dǎo)的小鼠UC模型中評價二者抗UC效應(yīng)的異同，闡明“炒炭存性”的科學(xué)內(nèi)涵。

方法：

① 化學(xué)：UPLC-Triple-TOF/MS正、負離子雙模式鑒定LR與CLR成分。

② 藥效：30只C57BL/6雄性小鼠隨機分為正常組、模型組、SASP陽性組（0.45 g/kg）、LR組（1.0 g/kg）、CLR組（1.0 g/kg），2.5% DSS造模并行給藥9天。

指標：DAI評分、結(jié)腸長度、脾指數(shù)；HE、AB-PAS、IHC、IF、TEM觀察組織病理、黏液屏障、緊密連接、增殖及Lgr5+/Hopx+腸道干細胞（ISCs）；RT-qPCR測IL-1β、IL-6、TNF-α、IL-10。

③ 機制：網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)整合SwissTargetPrediction、OMIM、DisGeNET等數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建“成分-靶點-通路”網(wǎng)絡(luò)；并用CB-Dock2對關(guān)鍵通路蛋白進行分子對接驗證。

結(jié)果：

化學(xué)成分差異：炭化顯著改變?yōu)跛幓瘜W(xué)組成，LR 含 15 種化合物（包括生物堿、內(nèi)酯類、萜類等，如去甲異波爾定、烏藥內(nèi)酯），而 CLR 僅鑒定出 3 種化合物（如咖啡酸乙酯、磷酸三丁酯），原活性成分消失且新增新成分。

抗 UC 療效：兩者均能改善 UC 小鼠癥狀，降低 DAI 評分，保護緊密連接，促進上皮細胞增殖，保護腸道干細胞；但 LR 在減輕組織損傷、維持隱窩結(jié)構(gòu)和杯狀細胞數(shù)量方面更優(yōu)，CLR 則通過上調(diào) MUC2 表達，在黏液屏障修復(fù)中表現(xiàn)更突出。

作用機制差異：網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)顯示，CLR 靶點富集于炎癥和凋亡相關(guān)通路（MAPK、PI3K-Akt、IL-17），LR 靶點富集于再生和干細胞相關(guān)通路（Wnt、Notch、JAK-STAT）；分子對接驗證，CLR 的咖啡酸乙酯與 BRAF 等核心蛋白結(jié)合活性顯著，LR 的去甲異波爾定、烏藥內(nèi)酯與 Wnt 通路關(guān)鍵蛋白結(jié)合緊密。

結(jié)論：炭化炮制改變了烏藥的化學(xué)成分和治療側(cè)重點：生烏藥主要通過增強腸道干細胞活性和黏膜再生發(fā)揮作用，炭制烏藥則以改善黏液屏障和調(diào)控炎癥反應(yīng)為核心療效，為傳統(tǒng) “炒炭存性” 炮制理論提供了科學(xué)依據(jù)。

圖1 生烏藥（LR）與炭制烏藥（CLR）化學(xué)成分對比分析

（A）生烏藥與炭制烏藥炮制前的形態(tài)對比；（B）粉碎后生烏藥與炭制烏藥粉末的形態(tài)對比；（C）生烏藥甲醇提取物在正離子模式下的基峰色譜圖（BPC）；（D）炭制烏藥甲醇提取物在正離子模式下的基峰色譜圖；（E）生烏藥甲醇提取物在負離子模式下的基峰色譜圖；（F）炭制烏藥甲醇提取物在負離子模式下的基峰色譜圖。

圖2 生烏藥（LR）與炭制烏藥（CLR）對潰瘍性結(jié)腸炎（UC）小鼠身體狀態(tài)及全身炎癥的影響

（A）實驗期間小鼠體重變化趨勢；（B）疾病活動指數(shù)（DAI）評分結(jié)果；（C）建模前后小鼠糞便形態(tài)代表性圖片；（D）小鼠結(jié)腸大體形態(tài)觀察圖；（E）小鼠脾臟指數(shù)檢測結(jié)果；（F）小鼠結(jié)腸長度測量數(shù)據(jù)；（G-J）結(jié)腸組織中 IL-1β、IL-6、TNF-α、IL-10 的 mRNA 表達水平。

圖3 生烏藥（LR）與炭制烏藥（CLR）治療后 UC 小鼠結(jié)腸損傷的組織病理學(xué)及超微結(jié)構(gòu)評估

A）HE 染色代表性圖片，展示不同放大倍數(shù)下的組織結(jié)構(gòu)及炎癥浸潤情況（100×，比例尺：250μm；200×，比例尺：100μm）；（B）透射電鏡（TEM）代表性圖片，呈現(xiàn)超微結(jié)構(gòu)變化（30,000×，比例尺：500nm）。

圖4 生烏藥（LR）與炭制烏藥（CLR）對 UC 小鼠結(jié)腸黏液屏障的保護作用

（A）AB-PAS 染色圖片，顯示杯狀細胞黏液分泌情況（100×）；（B）MUC2 蛋白免疫組化染色圖片（200×，比例尺：100μm）；（C）結(jié)腸組織中緊密連接蛋白（Occludin、Claudin-1、ZO-1）的多重免疫熒光染色圖片（200×，比例尺：50μm）；（D）MUC2 蛋白表達定量分析結(jié)果；（E-G）Occludin、Claudin-1、ZO-1 蛋白熒光強度定量分析結(jié)果。

圖5 生烏藥（LR）與炭制烏藥（CLR）對 UC 小鼠結(jié)腸上皮細胞增殖的影響

（A）增殖標志物 Ki67 和 PCNA 標記的增殖細胞免疫熒光代表性圖片（200×，比例尺：50μm）；（B）Ki67 熒光強度定量分析結(jié)果；（C）PCNA 熒光強度定量分析結(jié)果。

圖6 生烏藥（LR）與炭制烏藥（CLR）對 UC 小鼠腸道干細胞（ISCs）數(shù)量的影響

（A）Lgr5 + 腸道干細胞免疫熒光代表性圖片（200×，比例尺：50μm）；（B）Hopx + 腸道干細胞免疫熒光代表性圖片（200×，比例尺：50μm）；（C-D）Lgr5 和 Hopx 熒光強度定量分析結(jié)果。

圖7 網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析揭示生烏藥（LR）與炭制烏藥（CLR）改善潰瘍性結(jié)腸炎（UC）的潛在機制

（A）CLR、LR 與 UC 相關(guān)靶點的交集分析圖；（B）Circos 圖，展示靶點間相互關(guān)聯(lián)（紫色線代表共有靶點，藍色線代表富集于同一 KEGG 通路的靶點）；（C-D）分別為 CLR-UC、LR-UC 靶點交集的 KEGG 通路富集分析結(jié)果；（E-F）分別為 CLR、LR 的 GO 富集分析中排名前 15 的生物學(xué)過程（BP）、細胞組分（CC）及分子功能（MF）；（G）基于 Cytoscape 構(gòu)建的 “化合物 - 靶點 - 通路” 蛋白質(zhì)相互作用（PPI）網(wǎng)絡(luò)；（H）CLR 主要化學(xué)成分與 MAPK、PI3K-Akt、IL-17 通路核心蛋白的分子對接結(jié)合能結(jié)果；（I）LR 主要活性成分與 Wnt、Notch、JAK/STAT 通路關(guān)鍵蛋白的分子對接結(jié)合能結(jié)果。

綜上所述，該研究的核心結(jié)論在于闡明了傳統(tǒng)中藥“炒炭存性”炮制理論的科學(xué)內(nèi)涵。具體而言：

化學(xué)基礎(chǔ)的變化：炭化過程并非簡單的破壞，而是一個復(fù)雜的化學(xué)轉(zhuǎn)化過程。它導(dǎo)致了生品中多種原有活性成分（如生物堿、內(nèi)酯類）的損失或降解，同時生成了新的化合物（如咖啡酸乙酯）。這種化學(xué)組成的劇變是二者藥效產(chǎn)生分化的物質(zhì)基礎(chǔ)。

藥效學(xué)的分化：生烏藥（LR） 的治療重心在于“修復(fù)與再生”。它能更有效地保護結(jié)腸組織結(jié)構(gòu)，維持隱窩完整性和杯狀細胞數(shù)量，并通過激活Wnt、Notch等信號通路，促進腸道干細胞（Lgr5+和Hopx+）的活性和上皮細胞的增殖，從而加速受損黏膜的修復(fù)。

炭化烏藥（CLR） 的治療重心在于“屏障保護與抗炎”。它在修復(fù)黏液屏障方面表現(xiàn)出獨特優(yōu)勢，能更顯著地提升MUC2黏蛋白的表達，加固腸道的第一道防線。其作用機制更多地指向調(diào)控MAPK、PI3K-Akt等炎癥和凋亡相關(guān)通路，以抑制過度的炎癥反應(yīng)。

理論與實踐意義：該研究不僅為烏藥“生用行氣止痛，炒炭止血”的傳統(tǒng)應(yīng)用提供了現(xiàn)代科學(xué)解釋（即炒炭后增強了對黏膜屏障的保護作用，這與止血功效在病理生理上有共通之處），也為臨床針對UC不同病理階段（急性炎癥期 vs. 黏膜修復(fù)期）精準選用生品或炭制品提供了實驗依據(jù)。同時，研究揭示的活性成分（如CLR中的咖啡酸乙酯和LR中的烏藥內(nèi)酯等）為開發(fā)新型抗UC藥物奠定了基礎(chǔ)。

綜上所述，炭化炮制通過重塑烏藥的化學(xué)成分，使其從側(cè)重于“促進再生”的生品，轉(zhuǎn)變?yōu)閭?cè)重于“強化屏障與抗炎”的炭制品，二者在UC治療中各具特色，互為補充。

文章的創(chuàng)新點及啟示

01

首次系統(tǒng)比較生烏藥與炭化烏藥在潰瘍性結(jié)腸炎治療中的差異化療效與作用機制：以往研究多關(guān)注單一炮制品，本文首次在同一UC動物模型中平行評估生品（LR）與炭制品（CLR）的治療效果，并揭示二者在黏膜修復(fù)、干細胞激活與黏液屏障保護等方面的分工差異。

02

將傳統(tǒng)“炒炭存性”理論與現(xiàn)代腸道屏障功能及干細胞生物學(xué)相結(jié)合：創(chuàng)新性地從腸道上皮再生、杯狀細胞功能、Lgr5+/Hopx+腸道干細胞活性等前沿角度，闡釋了炭化炮制如何改變中藥的作用靶點，為傳統(tǒng)炮制理論提供了現(xiàn)代科學(xué)內(nèi)涵。

03

整合化學(xué)輪廓分析、多維度病理評價與網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)，構(gòu)建“成分–效應(yīng)–機制”關(guān)聯(lián)鏈條：通過UPLC-Triple-TOF/MS精準鑒定炮制前后成分變化，結(jié)合組織病理、免疫組化、免疫熒光及通路富集分析，系統(tǒng)建立了化學(xué)轉(zhuǎn)變與藥效分化的邏輯聯(lián)系，方法學(xué)上具有示范意義。

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