醫(yī)學(xué)1區(qū)top！北京中醫(yī)醫(yī)院發(fā)布神奇中藥湯劑逆轉(zhuǎn)糖尿病皮膚潰瘍！

【寫在前面】：本期推薦的是由首都醫(yī)科大學(xué)、上海中醫(yī)藥大學(xué)和北京中醫(yī)藥研究所的研究團(tuán)隊(duì)合作發(fā)表于Phytomedicine(IF8.3）的一篇文章，其深入探討了中醫(yī)復(fù)方回陽(yáng)生肌湯 (HYSJD)治療糖尿病皮膚潰瘍 (Diabetic Skin Ulcers, DSU)的分子機(jī)制，創(chuàng)新性地整合了轉(zhuǎn)錄組學(xué)、網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)、代謝組學(xué)和多模式體內(nèi)外驗(yàn)證結(jié)果，系統(tǒng)性地揭示了HYSJD通過(guò)調(diào)控NF-κB/STAT3/NLRP3 信號(hào)通路軸，抑制炎癥和細(xì)胞凋亡，從而促進(jìn)DSU愈合的科學(xué)內(nèi)涵。

【期刊簡(jiǎn)介】

【題目及作者信息】

Huiyang Shengji decoction promotes healing of diabetic skin ulcers via the NF-κB/STAT3/NLRP3 signaling pathway: A multi-omics analysis

背景

糖尿病足潰瘍(DSU)通常作為糖尿病的主要并發(fā)癥出現(xiàn)，導(dǎo)致下肢感染、潰瘍和周圍血管問(wèn)題。全球約有5.37億人患有糖尿病，DSU的患病率因地區(qū)和人群而異，但通常影響約19%至34%的糖尿病患者。大約20%的DSU患者需要下肢截肢，大約10%的患者可能活不過(guò)第一年。在各個(gè)國(guó)家，DSU的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)每年都在不斷增加，DSU的治療和護(hù)理費(fèi)用很高，在全球范圍內(nèi)每年的相關(guān)費(fèi)用高達(dá)數(shù)十億美元。糖尿病導(dǎo)致的截肢和截肢后復(fù)發(fā)率也逐年上升。因此，DSU的預(yù)防、管理和護(hù)理具有重要意義。近年來(lái)，臨床上出現(xiàn)了多種治療DSU的方法，包括手術(shù)清創(chuàng)、傷口敷料、負(fù)壓治療等。每種方法都有其獨(dú)特的特點(diǎn)。然而，這些治療方法成本高，副作用多，復(fù)發(fā)率高，導(dǎo)致患者對(duì)藥物治療方案的依從性降低，臨床療效有限。

回陽(yáng)生肌湯（HYSJD）是由經(jīng)典古方“八震湯”衍生而來(lái)的制劑。由著名中醫(yī)趙炳南、王玉章、呂培文根據(jù)其豐富的臨床治療DSU經(jīng)驗(yàn)修改而成。HYSJD是一種基于中醫(yī)理論的化合物，近年來(lái)在促進(jìn)傷口愈合方面表現(xiàn)出優(yōu)異的效果。它由以下12種草藥組成，包括黃芪、白術(shù)、茯苓、蒼術(shù)、肉桂、附子、鹿角霜、木瓜、白芥子、當(dāng)歸、熟地和北沙參。

HYSJD具有療效持久、不良反應(yīng)小、成本低、質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)，在臨床中應(yīng)用廣泛。臨床研究表明，HYSJD在加速傷口愈合、降低復(fù)發(fā)率和提高患者生活質(zhì)量方面優(yōu)于傳統(tǒng)治療方法。與西醫(yī)治療相結(jié)合，可提高DSU患者的治療效果。此外，HYSJD具有減輕炎癥、促進(jìn)血管生成、促進(jìn)膠原合成等多種作用機(jī)制，為DSU的綜合治療提供了新的途徑。創(chuàng)新之處在于加入了補(bǔ)陽(yáng)草藥，與現(xiàn)有的治療方法相比，它可以打破傷口愈合的停滯，增強(qiáng)潰瘍的局部血液供應(yīng)，促進(jìn)DSU的恢復(fù)。

目的

盡管既往研究提示回陽(yáng)生肌湯在臨床治療糖尿病皮膚潰瘍（DSU）中展現(xiàn)出促進(jìn)愈合、減少?gòu)?fù)發(fā)的潛力，但其具體的活性成分、多靶點(diǎn)作用機(jī)制以及系統(tǒng)性的藥理網(wǎng)絡(luò)仍未明確。本研究旨在綜合利用LC-MS/MS成分分析、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)、代謝組學(xué)等多組學(xué)技術(shù)，并結(jié)合體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，系統(tǒng)揭示HYSJD通過(guò)調(diào)控NF-κB/STAT3/NLRP3信號(hào)通路抑制炎癥反應(yīng)與細(xì)胞凋亡、從而促進(jìn)DSU愈合的分子機(jī)制，為其中藥復(fù)方臨床應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)的科學(xué)依據(jù)。

研究思路/方法

本研究采用了非常經(jīng)典和系統(tǒng)的“宏觀現(xiàn)象-微觀篩選-機(jī)制驗(yàn)證”的研究范式：

1. 活性成分鑒定：通過(guò)LC-MS/MS技術(shù)分析HYSJD的化學(xué)成分。

2. 體內(nèi)藥效評(píng)價(jià)：建立STZ誘導(dǎo)的糖尿病小鼠皮膚潰瘍模型，給予不同劑量HYSJD治療，評(píng)估傷口愈合率、組織形態(tài)學(xué)和血清生化指標(biāo)。

3. 機(jī)制初探（組學(xué)篩選）
   

   轉(zhuǎn)錄組學(xué)：分析對(duì)照組、模型組和HYSJD組傷口組織的基因表達(dá)差異，篩選差異表達(dá)基因并進(jìn)行通路富集分析。

   代謝組學(xué)：分析小鼠傷口組織的代謝物差異，篩選差異代謝物和相關(guān)代謝通路。

   網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)：整合HYSJD活性成分、作用靶點(diǎn)與DSU疾病靶點(diǎn)，構(gòu)建“中藥-成分-靶點(diǎn)-疾病”網(wǎng)絡(luò)，預(yù)測(cè)核心成分、關(guān)鍵靶點(diǎn)和主要通路。

   分子對(duì)接：驗(yàn)證預(yù)測(cè)的核心活性成分與關(guān)鍵靶蛋白之間的結(jié)合能力。

4. 多組學(xué)整合：將轉(zhuǎn)錄組與代謝組數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，構(gòu)建基因-代謝物-通路網(wǎng)絡(luò)。

5. 機(jī)制驗(yàn)證：通過(guò)Western Blot、免疫組化、CBA多重因子檢測(cè)、TUNEL染色等技術(shù)，在蛋白和細(xì)胞水平上對(duì)組學(xué)預(yù)測(cè)的核心通路（NF-κB/STAT3/NLRP3）和生物學(xué)過(guò)程（炎癥、凋亡、巨噬細(xì)胞極化、膠原沉積）進(jìn)行實(shí)證。

圖文摘要

【結(jié)果部分】

1.LC-MS/MS成分分析

A-B：正負(fù)離子模式下的總離子流圖；C：前10種化合物的結(jié)構(gòu)；D-F：芥子堿（Sinapine）對(duì)巨噬細(xì)胞增殖和炎癥因子（TNF-α、IL-10）的調(diào)節(jié)作用。

2.HYSJD對(duì)傷口愈合的影響

A：實(shí)驗(yàn)流程；B：傷口愈合圖片；C：H&E染色顯示組織修復(fù)；D：愈合率統(tǒng)計(jì)；

E-K：血清生化指標(biāo)（肝腎功能、心肌酶）顯示HYSJD安全性良好。

3.轉(zhuǎn)錄組分析

A：PCA顯示組間差異；B：Venn圖顯示差異基因；C-F：GO和KEGG富集分析，提示NF-κB、JAK-STAT等通路；G-J：火山圖、PPI網(wǎng)絡(luò)、熱圖顯示關(guān)鍵基因（JAK1/2、STAT3、NFKB2、NLRP3）。

4.網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析

A：88個(gè)交集靶點(diǎn)；B：PPI網(wǎng)絡(luò)核心靶點(diǎn)（IL6、TNF、STAT3）；C：藥物-成分-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)圖；D-E：KEGG/GO富集分析，再次突出NF-κB和JAK-STAT通路。

5.分子對(duì)接

A：熱圖顯示結(jié)合能；

B-G：可視化對(duì)接結(jié)果，Sinapine和Arginine與IL6、NFKBIA、IFNG等靶點(diǎn)結(jié)合良好。

6.代謝組學(xué)分析

A-B：PCA圖顯示組間代謝物差異；C-D：火山圖顯示差異代謝物；E-F：代謝通路富集；G-H：OPLS-DA驗(yàn)證模型；I-J：Venn圖和熱圖顯示12個(gè)差異代謝物。

7.多組學(xué)關(guān)聯(lián)分析

A-L：12個(gè)差異代謝物的相對(duì)豐度；M-N：代謝物與基因的關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和熱圖，STAT3與多個(gè)代謝物負(fù)相關(guān)。

8.免疫組化與纖維化分析

A-B：CD86（M1）和CD206（M2）表達(dá)；C：Masson染色顯示膠原纖維；D-L：統(tǒng)計(jì)圖顯示HYSJD促進(jìn)M2極化、抑制炎癥、促進(jìn)膠原合成。

9.Western blot與炎癥因子檢測(cè)

A-G：HYSJD抑制NF-κB、JAK2、STAT3、NLRP3、Caspase-1的活化；

H-L：CBA檢測(cè)血清炎癥因子（TNF-α、IL-6、IL-1β、IL-18下降，IL-10無(wú)顯著變化）

10.凋亡檢測(cè)

A：TUNEL染色；B-E：HYSJD抑制凋亡，調(diào)節(jié)Bax/Bcl-2比例。

11.機(jī)制示意圖

HYSJD通過(guò)NF-κB/STAT3/NLRP3通路抑制炎癥和凋亡，促進(jìn)愈合。

【總結(jié)】

本研究通過(guò)一套完整的多組學(xué)整合分析策略，系統(tǒng)深入地闡釋了回陽(yáng)生肌湯（HYSJD）治療糖尿病皮膚潰瘍（DSU）的多成分、多靶點(diǎn)、多通路作用機(jī)制。首先，LC-MS/MS分析鑒定出HYSJD中3853種代謝物，其中芥子堿和精氨酸作為關(guān)鍵活性成分，在體外實(shí)驗(yàn)中顯示出調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞極化、抑制炎癥因子表達(dá)的活性。在動(dòng)物模型中，HYSJD顯著促進(jìn)糖尿病小鼠皮膚潰瘍愈合，提升愈合率，改善組織病理結(jié)構(gòu)，并具有良好的安全性。

通過(guò)轉(zhuǎn)錄組與網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析，研究鎖定NF-κB、JAK/STAT3等重要信號(hào)通路及IL6、TNF、STAT3、NLRP3等核心靶點(diǎn)，分子對(duì)接進(jìn)一步證實(shí)了活性成分與這些靶點(diǎn)之間的強(qiáng)結(jié)合能力。代謝組學(xué)則揭示出HYS干預(yù)后12個(gè)差異代謝物和7條關(guān)鍵代謝通路（如TCA循環(huán)、氨基酸生物合成等）的變化，多組學(xué)關(guān)聯(lián)分析構(gòu)建了“成分-靶點(diǎn)-代謝物-通路”多維互作網(wǎng)絡(luò)。

最終，Western Blot、免疫組化、CBA等多技術(shù)驗(yàn)證表明，HYSJD通過(guò)抑制NF-κB磷酸化、下調(diào)JAK2/STAT3信號(hào)、減少NLRP3炎癥小體活化，顯著降低促炎因子（TNF-α、IL-6、IL-1β、IL-18）水平，促進(jìn)抗炎介質(zhì)表達(dá)，抑制細(xì)胞凋亡，并增強(qiáng)膠原合成與組織修復(fù)能力。

該研究不僅為HYSJD治療DSU提供了全面的機(jī)制闡釋和實(shí)驗(yàn)依據(jù)，也展示了一套結(jié)合現(xiàn)代多組學(xué)技術(shù)與傳統(tǒng)中藥復(fù)方研究的系統(tǒng)藥理學(xué)范式，對(duì)推動(dòng)中藥現(xiàn)代化和國(guó)際化具有重要的參考價(jià)值。

注：本文原創(chuàng)表明為原創(chuàng)編譯，非聲張版權(quán)，侵刪！

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