液質成分鑒定+網藥+分子對接-2區！浙江中醫藥大學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日發表在 《Journal of Ethnopharmacology》雜志的研究性文章。本研究主要由浙江中醫藥大學 樓招歡研究員、天臺人民醫院 王軍偉主任醫師團隊創作完成，分別擅長中藥治療炎癥性腸病效應機制及產品研發、中藥治療慢性萎縮性胃炎效應機制及產品開發、中藥抗代謝性疾病藥理研究及產品開發；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：潰瘍性結腸炎（UC）是一種慢性、非特異性炎癥性腸病，全球發病率持續上升，現有化藥臨床緩解率僅約 40%，復發率高達 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”，但炭制后化學成分與療效如何變化尚不清楚。

目的：系統比較LR與CLR的化學組成差異，并在DSS誘導的小鼠UC模型中評價二者抗UC效應的異同，闡明“炒炭存性”的科學內涵。

方法：

① 化學：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、結腸長度、脾指數；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：網絡藥理學整合SwissTargetPrediction、OMIM、DisGeNET等數據庫，構建“成分-靶點-通路”網絡；并用CB-Dock2對關鍵通路蛋白進行分子對接驗證。

結果：

化學成分差異：炭化顯著改變烏藥化學組成，LR 含 15 種化合物（包括生物堿、內酯類、萜類等，如去甲異波爾定、烏藥內酯），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、維持隱窩結構和杯狀細胞數量方面更優，CLR 則通過上調 MUC2 表達，在黏液屏障修復中表現更突出。

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

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

圖1 生烏藥（LR）與炭制烏藥（CLR）化學成分對比分析

（A）生烏藥與炭制烏藥炮制前的形態對比；（B）粉碎后生烏藥與炭制烏藥粉末的形態對比；（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）對潰瘍性結腸炎（UC）小鼠身體狀態及全身炎癥的影響

（A）實驗期間小鼠體重變化趨勢；（B）疾病活動指數（DAI）評分結果；（C）建模前后小鼠糞便形態代表性圖片；（D）小鼠結腸大體形態觀察圖；（E）小鼠脾臟指數檢測結果；（F）小鼠結腸長度測量數據；（G-J）結腸組織中 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 小鼠結腸損傷的組織病理學及超微結構評估

A）HE 染色代表性圖片，展示不同放大倍數下的組織結構及炎癥浸潤情況（100×，比例尺：250μm；200×，比例尺：100μm）；（B）透射電鏡（TEM）代表性圖片，呈現超微結構變化（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果；（E-G）Occludin、Claudin-1、ZO-1 蛋白熒光強度定量分析結果。

圖5 生烏藥（LR）與炭制烏藥（CLR）對 UC 小鼠結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果；（C）PCNA 熒光強度定量分析結果。

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

（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果。

圖7 網絡藥理學分析揭示生烏藥（LR）與炭制烏藥（CLR）改善潰瘍性結腸炎（UC）的潛在機制

（A）CLR、LR 與 UC 相關靶點的交集分析圖；（B）Circos 圖，展示靶點間相互關聯（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 通路富集分析結果；（E-F）分別為 CLR、LR 的 GO 富集分析中排名前 15 的生物學過程（BP）、細胞組分（CC）及分子功能（MF）；（G）基于 Cytoscape 構建的 “化合物 - 靶點 - 通路” 蛋白質相互作用（PPI）網絡；（H）CLR 主要化學成分與 MAPK、PI3K-Akt、IL-17 通路核心蛋白的分子對接結合能結果；（I）LR 主要活性成分與 Wnt、Notch、JAK/STAT 通路關鍵蛋白的分子對接結合能結果。

綜上所述，該研究的核心結論在于闡明了傳統中藥“炒炭存性”炮制理論的科學內涵。具體而言：

化學基礎的變化：炭化過程并非簡單的破壞，而是一個復雜的化學轉化過程。它導致了生品中多種原有活性成分（如生物堿、內酯類）的損失或降解，同時生成了新的化合物（如咖啡酸乙酯）。這種化學組成的劇變是二者藥效產生分化的物質基礎。

藥效學的分化：生烏藥（LR） 的治療重心在于“修復與再生”。它能更有效地保護結腸組織結構，維持隱窩完整性和杯狀細胞數量，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。

炭化烏藥（CLR） 的治療重心在于“屏障保護與抗炎”。它在修復黏液屏障方面表現出獨特優勢，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控MAPK、PI3K-Akt等炎癥和凋亡相關通路，以抑制過度的炎癥反應。

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”的傳統應用提供了現代科學解釋（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. 黏膜修復期）精準選用生品或炭制品提供了實驗依據。同時，研究揭示的活性成分（如CLR中的咖啡酸乙酯和LR中的烏藥內酯等）為開發新型抗UC藥物奠定了基礎。

綜上所述，炭化炮制通過重塑烏藥的化學成分，使其從側重于“促進再生”的生品，轉變為側重于“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。

文章的創新點及啟示

01

首次系統比較生烏藥與炭化烏藥在潰瘍性結腸炎治療中的差異化療效與作用機制：以往研究多關注單一炮制品，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、干細胞激活與黏液屏障保護等方面的分工差異。

02

將傳統“炒炭存性”理論與現代腸道屏障功能及干細胞生物學相結合：創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，為傳統炮制理論提供了現代科學內涵。

03

整合化學輪廓分析、多維度病理評價與網絡藥理學，構建“成分–效應–機制”關聯鏈條：通過UPLC-Triple-TOF/MS精準鑒定炮制前后成分變化，結合組織病理、免疫組化、免疫熒光及通路富集分析，系統建立了化學轉變與藥效分化的邏輯聯系，方法學上具有示范意義。

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