文献赏析 | 通过网络药理学与体内分析相结合，探索荜铃胃痛颗粒对内脏高敏感的潜在作用靶点
2024/4/1 消化界

    

    

     FGIDs是消化系统常见疾病，其在普通人群中总体患病率约为40%。国内近几年相关的基础研究进展不断，积累了许多研究数据。近期在《Journal of Ethnopharmacology》上发表的一项研究，通过网络药理学与体内分析相结合的方式探索荜铃胃痛颗粒对内脏高敏感的潜在作用靶点，该项研究进一步佐证了中成药治疗对改善FGIDs有较好的疗效。

     荜铃胃痛颗粒是以“金铃子散”和“左金丸”为基础新开发的中药复方制剂，主要由荜澄茄、川楝子、醋延胡索、香附、香橼、佛手、大黄、海螵蛸、煅瓦楞子组成。中医理论认为，FGIDs 患者的症状包括气亏引起的腹胀和气滞引起的呕吐和嗳气。荜铃胃痛颗粒可通过理气、活血、散邪热，有效减轻内脏疼痛，适用于气滞血瘀所致胃脘痛患者。在一项多中心、分层、随机、双盲、安慰剂对照、平行组临床试验中，用荜铃胃痛颗粒治疗 6 周后，EPS患者上腹痛的缓解率达到 85.59%。尽管已观察到荜铃胃痛颗粒能有效地治疗 VH，但其潜在的蛋白靶点和分子机制尚不清楚。不同类型的功能性胃肠病存在共同的发病机制，如胃肠动力异常、肠道微生态改变、内脏敏感性增高、精神心理变化等，导致各种FGID之间可产生症状重叠，包括FD与FGID的症状重叠。本研究通过网络药理学和体内分析相结合，探讨荜铃胃痛颗粒对内脏高敏感的潜在靶点，以促进对荜铃胃痛颗粒抗内脏高敏感机制的进一步研究。

     本研究分为两个部分，首先通过KEGG分析荜铃胃痛颗粒的靶通路，验证其与IBS相关通路的相关性，共鉴定出荜铃胃痛颗粒的199个蛋白靶点和132个活性成分。KEGG分析显示，荜铃胃痛颗粒靶点通路与神经活性配体-受体相互作用、色氨酸代谢和炎症反应等IBS相关通路存在重叠。34个基因不仅是荜铃胃痛颗粒的靶蛋白，而且是报道过的治疗IBS的靶蛋白。通过构建成分-靶点网络，分析199个蛋白靶点的DC，将DC高的靶点作为网络中的枢纽蛋白。发现有37个蛋白靶点的DC大于平均值 (10.51) ，包括炎症、动作电位、细胞增殖和凋亡、血清素信号通路和传出神经系统受体、阿片类药物和激素受体。例如，前列腺素G/H合成酶2(PTGS2)和前列腺素G/H合酶1(PTGS1)的炎症反应程度最高，在炎症反应中起着特殊的作用。它们是非甾体抗炎药减轻疼痛和炎症的靶点。SCN5A和kcnh2编码的离子通道已在肠道平滑肌和间质细胞中发现，在DC中排名较高，可能与腹痛和其他胃肠道症状有关。荜铃胃痛颗粒通过多个靶点的联合作用，在各种病理过程中达到治疗效果。此外，荜铃胃痛颗粒对内脏高敏感发挥其药理作用的潜在核心靶点仍有待探索。

    

     图1

     第二部分是体内研究，采用母婴分离(MS)方式培养VH小鼠模型，将MS小鼠随机分为MS+生理盐水组、MS+荜铃胃痛颗粒1组和MS+荜铃胃痛颗粒2组。每日灌胃1次，连续1周。一周后，测量三组结直肠扩张小鼠的体重和腹部退缩反射(AWR)评分。处死所有小鼠，取结肠组织进行组织学分析、流式细胞分析、检测RNA-seq和qPCR。结果表明，在 40 和 60 mmHg 的压力下，MS + 荜铃胃痛颗粒 1 组和 MS + 荜铃胃痛颗粒 2组的 AWR 评分均显著低于 MS + NS 组。MS + 荜铃胃痛颗粒 1 和 MS + 荜铃胃痛颗粒 2 组对AWR 评分 2 的阈值显著高于 MS + NS 组。血清素浓度在荜铃胃痛颗粒干预后，结肠组织数量显著下降(P < 0.05)(图2-5B)，与网络药理学获得的荜铃胃痛颗粒靶标相关途径中的色氨酸代谢相关。因此，在低剂量或高剂量荜铃胃痛颗粒干预后，内脏高敏感的症状减轻。两组荜铃胃痛颗粒干预组间差异无显著性差异，但随着用药剂量的增加，症状缓解呈上升趋势。此外，荜铃胃痛颗粒可略微增加体重的上升趋势(图2-5C) 。嗜酸性粒细胞/CD45+与肥大细胞/CD45+的比例与 MS + NS 组相比，MS + 荜铃胃痛颗粒 1 组和 MS +荜铃胃痛颗粒 2 组均显著降低(P<0.05)(图2-5D和 E)。两组间差异无显著性差异。此外，GSEA 通路分析表明，荜铃胃痛颗粒干预后，神经活性配体受体通路和趋化因子信号通路、细胞因子-细胞因子受体相互作用、IL-17 信号通路、PI3KAkt 信号通路等炎症相关通路均下调(图2-5F 和 G)。这些结果表明在荜铃胃痛颗粒干预后，通过缓解症状和细胞和通路的改变，内脏高敏感部分缓解。

    

     图2

     实验结果表明：

     在母婴分离诱导的小鼠模型中，BLWTG 可能通过下调 5-HT 浓度和结肠中嗜酸性粒细胞和肥大细胞的比例以及神经活性配体-受体途径等关键途径来缓解内脏高敏感。通过整合网络药理学数据库和转录组测序，发现了荜铃胃痛颗粒的 Il1β、Tnf、Adrβ1 和 Nos2 等潜在靶点，为进一步研究内脏高敏感的机制提供了依据。

     未来发展方向：

     中药分子水平的药物效应可以通过网络药理学进行评价，但仍有一定的局限性。网络药理学通常基于静态生物信息学数据库，这使其无法捕获在体内发生的动态信号转导、代谢和其他过程。内脏高敏感是一种病因众多的慢性疾病。网络药理学在建模和解释这些复杂的病理过程方面提出了挑战。本研究首次利用网络药理学和转录组测序进行了交叉分析，确定 Adrb1、Nos2、Il1β 和 Tnf 是荜铃胃痛颗粒对抗 VH 的潜在靶点。其中，Nos2 是荜铃胃痛颗粒的潜在靶点，目前尚未在其他药物中被发现。然而，对于这一复杂的病理过程，还需要更多的实验验证来验证未来荜铃胃痛颗粒改善 VH 的详细的药理机制。内脏高敏感是 FGIDs的典型病理生理特征。肠易激综合征作为 VH 的典型疾病，其应用较为广泛研究在本研究中，从在线数据库中检索到的识别目标主要集中在与 IBS 相关的 VH 上。然而，FGIDs 还包括功能性消化不良和其他疾病，未来需要在其他 FGIDs 相关的 VH 中进行进一步验证。此外，由于动物模型不能完全模拟人类内脏高敏的整体特征，进一步探索患者数据和验证 VH 机制是必要的。

     本研究详细实验内容可点击阅读原文跳转。

     参考文献

     [1] 中华医学会消化病学分会胃肠动力学组, 中华医学会消化病学分会胃肠功能性疾病协作组. 2022中国功能性消化不良诊治专家共识 [J] . 中华消化杂志, 2023, 43(7) : 433-446.

     [2] Yang Q, Zhao Y, Zhao X, Sun S, Chen Y, Chen J, Zou D, Zhang L. Exploring the potential targets of Biling Weitong Granules on visceral hypersensitivity through integration of network pharmacology and in vivo analysis. J Ethnopharmacol. 2023 Nov 15;316:116701. doi: 10.1016/j.jep.2023.116701. Epub 2023 May 29. PMID: 37257703.

    

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