徐張揚(yáng),蔣蓓爾,萬(wàn)雨,閔天驕,劉光盛,何穎
潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis, UC)是一種慢性、病程較長(zhǎng)且反復(fù)發(fā)病的腸道性炎癥疾病,其發(fā)病機(jī)制目前尚未明確,臨床表現(xiàn)主要有腹瀉、大便黏稠、大便膿血等[1]。目前,UC 的臨床治療目標(biāo)主要是控制或緩解癥狀,促進(jìn)黏膜愈合,減少?gòu)?fù)發(fā)。現(xiàn)有治療藥物主要包括5-氨基水楊酸、類(lèi)固醇、免疫抑制劑等。雖然中重癥患者使用激素類(lèi)藥物起效快、療效佳。然而,患者在治療過(guò)程中易產(chǎn)生耐藥、藥物依賴(lài)和機(jī)會(huì)性感染[2-3],且對(duì)于輕癥患者尤其是肝腎功能欠佳患者而言,藥物產(chǎn)生的不良反應(yīng)可能大于治療效果[4]。因此,越來(lái)越多的患者和醫(yī)生考慮替代醫(yī)學(xué)方案治療UC。在北美和歐洲地區(qū),有21%~60%的臨床醫(yī)生采用替代醫(yī)學(xué)方案治療UC[5]。而中醫(yī)治療UC 具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),可根據(jù)UC 的不同發(fā)病機(jī)制進(jìn)行多層次、多角度的辨證論治。中藥尤其是中藥復(fù)方具有多靶點(diǎn)、整體調(diào)節(jié)等優(yōu)勢(shì),其形式靈活多樣,預(yù)后效果好,是替代醫(yī)學(xué)方案的首選[6]。
中醫(yī)將UC 歸于“痢疾”“泄瀉”“便血”等范疇,主要有“脾虛濕熱”“肝旺脾弱”“脾胃虛弱”“脾腎陽(yáng)虛”等癥候[7]。本課題組基于中醫(yī)基礎(chǔ)理論,自擬了具有健脾止瀉、緩解脾胃虛弱的健脾化濕方,該方由山藥、陳皮、焦山楂、炒薏苡仁4 味藥食同源的中藥組成。本課題組前期實(shí)驗(yàn)證明,健脾化濕方能有效改善UC 小鼠腸道黏膜屏障功能,抑制白細(xì)胞介素(interleukin, IL)-1b、IL-6、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor, TNF-α)的表達(dá)。然而,健脾化濕方治療UC 的分子機(jī)制尚未明確。由于中藥具有多成分、多靶點(diǎn)、多通路的作用功效特點(diǎn),網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)可基于大規(guī)模的生物信息學(xué)和化學(xué)信息學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù),高效篩選和預(yù)測(cè)中藥復(fù)方藥物靶點(diǎn),預(yù)測(cè)中藥有效成分與相關(guān)靶點(diǎn)的作用機(jī)制。分子對(duì)接技術(shù)能夠模擬復(fù)方中單一藥物與靶點(diǎn)之間的相互作用,揭示藥物與靶點(diǎn)的結(jié)合模式,從而彌補(bǔ)傳統(tǒng)藥理學(xué)不能系統(tǒng)闡述中藥治療UC 的缺點(diǎn)[8]。目前,已有研究開(kāi)展如黃岑湯、葛根岑連湯、半夏瀉心湯等多種傳統(tǒng)中藥方劑治療UC 的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究[9]。本研究采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法系統(tǒng)分析健脾化濕方治療UC 的作用機(jī)制,并采用分子對(duì)接技術(shù)加以驗(yàn)證,為健脾化濕方治療UC 以及后續(xù)實(shí)驗(yàn)提供理論依據(jù)和指導(dǎo)。
1.1 健脾化濕方活性成分及作用靶點(diǎn)篩選 分別以健脾化濕方所包含的單味中藥(山藥、山楂、陳皮、薏苡仁)為檢索詞,通過(guò)中藥系統(tǒng)藥理數(shù)據(jù)庫(kù)和分析平臺(tái)(https://old.tcmsp-e.com/tcmsp.php, TCMSP)檢索其活性成分,以口服生物利用度(OB)≥30% 和類(lèi)藥性(DL)≥0.18 為篩選條件[10-11],并增加未納入數(shù)據(jù)庫(kù)但文獻(xiàn)中已經(jīng)報(bào)道具有生物活性和藥理作用的成分。利用Drugbank 數(shù)據(jù)庫(kù)(https://go.drugbank.com/)和TCMSP 收集活性成分相對(duì)應(yīng)的作用靶點(diǎn)信息。
1.2 UC 潛在靶點(diǎn)預(yù)測(cè) 以“ulcerative colitis”為檢索詞,通過(guò)Genecards(https://www.genecards.org/)、OMIM(https://omim.org/)、DisGeNet(https://www.disgenet.org/)數(shù)據(jù)庫(kù),獲取UC 相關(guān)靶點(diǎn),以“relevance”(相關(guān)性)>5 作為篩選指標(biāo),對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)相關(guān)疾病靶點(diǎn)進(jìn)行篩選,并應(yīng)用于與健脾化濕方活性成分對(duì)應(yīng)靶點(diǎn)的交集運(yùn)算中,得到健脾化濕方治療UC 的潛在作用靶點(diǎn)。
1.3 “藥物活性成分-疾病-靶點(diǎn)”網(wǎng)絡(luò)互作圖構(gòu)建及關(guān)鍵活性成分獲取 將上述得到的交集靶點(diǎn)和健脾化濕方活性成分導(dǎo)入Cytoscapev 3.7.2 軟件中,繪制健脾化濕方治療UC 的“藥物活性成分-疾病-靶點(diǎn)”網(wǎng)絡(luò)互作圖。隨后利用軟件中Centi-ScaPe 2.2 插件對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行拓?fù)鋵W(xué)分析,依據(jù)“Degree”值篩選出健脾化濕方治療UC 的關(guān)鍵活性成分。
1.4 蛋白質(zhì)相互作用(protein-protein interaction,PPI)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建及核心靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 利用String 數(shù)據(jù)庫(kù)version 11.0(https://www.string-db.org/)對(duì)交集靶點(diǎn)進(jìn)行PPI 分析,設(shè)置物種為“homosapiens”,high confidence≥0.700。隨后利用Cytoscape 中的插件Cytohub 對(duì)PPI 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行拓?fù)鋵W(xué)分析,以“Degree”值為篩選依據(jù)篩選核心靶點(diǎn),并繪制核心靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。
1.5 基因本體(gene ontology, GO)功能和京都基因與基因組百科全書(shū)(Kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)信號(hào)通路富集分析 首先通過(guò)R語(yǔ)言對(duì)交集靶點(diǎn)進(jìn)行基因名稱(chēng)的轉(zhuǎn)換,再利用Bioconductor(R) v3.8 對(duì)GO 和KEGG 信號(hào)通路進(jìn)行富集分析,設(shè)定P<0.05,并將結(jié)果繪制成柱狀圖。
1.6 分子對(duì)接驗(yàn)證 選取PPI 網(wǎng)絡(luò)圖和“藥物活性成分-疾病-靶點(diǎn)”網(wǎng)絡(luò)互作圖中Degree 值排名前5 位的核心靶點(diǎn)和關(guān)鍵活性成分進(jìn)行分子對(duì)接驗(yàn)證,靶點(diǎn)信息從PDB(http://www1.rcsb.org/)數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得,分別為腫瘤蛋白p53(TP53, PDB ID:1gzh)、腫瘤壞死因子(TNF, PDB ID: 1tnf)、原癌基因JUN(JUN, PDB ID: 2gmx)、蘇氨酸激酶1(AKT1,PDB ID: 3qkl)、白細(xì)胞介素6(IL-6, PDB ID: 7dc8),關(guān)鍵活性成分從Pubchem 數(shù)據(jù)庫(kù)(https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/)中獲取。使用Autodock Vina 2.4.6 進(jìn)行分子對(duì)接,受體與配體之間的結(jié)合能力由能量打分函數(shù)來(lái)評(píng)估,其分值越小,表明受體配體之間結(jié)合能(binding energy, kJ/mol)越強(qiáng)。對(duì)接結(jié)果由熱圖進(jìn)行展示,結(jié)合能<-37.67kJ/mol 的結(jié)構(gòu)利用Pymol 2.0 進(jìn)行可視化展示。
2.1 健脾化濕方關(guān)鍵活性成分 通過(guò)在線數(shù)據(jù)庫(kù)和文獻(xiàn)檢索等方式,依據(jù)OB 和DL 值進(jìn)行篩選,共得到健脾化濕方有效活性成分36 個(gè),其中山藥16 個(gè),陳皮5 個(gè),山楂6 個(gè),薏苡仁9 個(gè),以及對(duì)應(yīng)的作用靶點(diǎn)122 個(gè)。通過(guò)在線數(shù)據(jù)庫(kù),依據(jù)“relevance”進(jìn)行篩選,共獲得UC 疾病靶點(diǎn)440 個(gè)。將二者進(jìn)行韋恩圖分析后,共得到交集靶點(diǎn)75 個(gè),結(jié)果見(jiàn)圖1。
圖1 藥物靶點(diǎn)和疾病靶點(diǎn)韋恩圖
2.2 健脾化濕方“藥物活性成分-疾病-靶點(diǎn)”網(wǎng)絡(luò)互作圖 利用交集靶點(diǎn)、藥物活性成分、疾病靶點(diǎn)構(gòu)建“藥物活性成分-疾病-靶點(diǎn)”網(wǎng)絡(luò)互作圖,結(jié)果見(jiàn)圖2,圖2 中共包括98 個(gè)節(jié)點(diǎn)和254 條邊。根據(jù)Degree 值對(duì)藥物活性成分進(jìn)行排序,Degree 值為網(wǎng)絡(luò)中某一節(jié)點(diǎn)與其他節(jié)點(diǎn)的連接數(shù)目,用于判斷該節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的重要程度,節(jié)點(diǎn)的Degree 值越大表明其參與的生物功能越多,其生物學(xué)重要性越強(qiáng)。本研究中篩選出排名前5 位的關(guān)鍵活性成分分別為槲皮素、山奈酚、川陳皮素、薯蕷皂素、柚皮素。
圖2 “藥物活性成分-疾病-靶點(diǎn)”網(wǎng)絡(luò)互作圖
2.3 交集靶點(diǎn)蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)互作圖(PPI)及核心靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò) 將獲得的75 個(gè)交集靶點(diǎn)導(dǎo)入String 數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行蛋白質(zhì)互作分析,物種選擇為“homo species”,靶點(diǎn)關(guān)聯(lián)的置信度為0.7,從而得到交集靶點(diǎn)的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)互作關(guān)系,見(jiàn)圖3。將蛋白質(zhì)互作關(guān)系導(dǎo)入軟件Cytoscapev3.7.2 中,利用插件Cytohub,以“Degree”值為篩選依據(jù),得出排名前10 位的交集靶點(diǎn)互作圖,并以此作為核心靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò),結(jié)果見(jiàn)圖4。由圖4 可知,健脾化濕方可能通過(guò)作用于IL-6、TNF、AKT1、TP53、JUN、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子A(vascular endothelial growth factor, VEGFA)、IL-1、CXC模體趨化因子配體 8(CXC chemokine ligand 8, CXCL8)、趨化因子配體2(C-C motif 2, CCL2)、前列腺素內(nèi)過(guò)氧化物合酶2(prostaglandin-endoperoxide synthase 2, PTGS2)等基因,從而發(fā)揮治療UC 的作用。
圖3 交集靶點(diǎn)蛋白互作網(wǎng)絡(luò)圖
圖4 核心靶點(diǎn)蛋白互作網(wǎng)絡(luò)圖
2.4 交集靶點(diǎn)GO 和KEGG 分析結(jié)果 利用R 語(yǔ)言對(duì)交集靶點(diǎn)進(jìn)行GO 和KEGG 信號(hào)通路富集分析,共得到1 887 條GO 條目和135 條信號(hào)通路。依據(jù)P值大小,選取了排名前10 位的GO 條目和前20 位的KEGG 信號(hào)通路并以柱狀圖進(jìn)行展示。見(jiàn)圖5。其中涉及的生物過(guò)程主要有活性氧代謝、氧化應(yīng)激反應(yīng)、細(xì)胞內(nèi)化學(xué)應(yīng)激反應(yīng)等。由圖6 可知,交集靶點(diǎn)主要富集在流體剪切應(yīng)力與動(dòng)脈粥樣硬化信號(hào)通路、糖尿病并發(fā)癥AGE-RAGE 信號(hào)通路、TNF 信號(hào)通路、IL-17 信號(hào)通路、缺氧誘導(dǎo)因子1信號(hào)通路等。以上結(jié)果與核心靶點(diǎn)相互印證,表明健脾化濕方可通過(guò)抗氧化應(yīng)激和免疫調(diào)節(jié)治療UC。
圖5 交集靶點(diǎn)GO 生物過(guò)程分析
圖6 交集靶點(diǎn)KEGG 信號(hào)通路結(jié)果
2.5 分子對(duì)接結(jié)果 利用Auto Dock 4.2.6 將TP53、TNF、JUN、AKT1、IL-6 與槲皮素、山奈酚、川陳皮素、薯蕷皂素、柚皮素進(jìn)行分子對(duì)接。對(duì)接結(jié)果見(jiàn)表1。健脾化濕方的核心成分與TP53、TNF、JUN、AKT1 和IL-6 的結(jié)合能均小于-25.08 kJ/mol。其中薯蕷皂素和AKT1、TNF、IL-6 具有較高的結(jié)合能力,結(jié)合能分別為-39.71、-45.56、-43.47 kJ/mol。另外,山奈酚與TNF(- 38.46 kJ/mol)、IL - 6(-38.87 kJ/mol),槲皮素與TNF(-38.04 kJ/mol)、IL-6(-38.87 kJ/mol),柚皮素與IL-6(-38.87 kJ/mol)均有較強(qiáng)的結(jié)合能力。通過(guò)Pymol 2.0 軟件,選擇與核心靶點(diǎn)蛋白結(jié)合能最低的藥效成分進(jìn)行分子對(duì)接,并進(jìn)行可視化分析,見(jiàn)圖7。分子虛擬對(duì)接結(jié)果表明,化合物均能與靶蛋白的氨基酸殘基形成氫鍵,穩(wěn)定結(jié)合在靶蛋白的活性口袋中。其中,結(jié)合能最強(qiáng)的TNF-α 通過(guò)2 個(gè)氫鍵與薯蕷皂素上的LYS-98、GLU-116 相結(jié)合;IL-6 通過(guò)5 個(gè)氫鍵與槲皮素上的THR-33、HIS-56、PHE-298、LEU-100A、TRP-100C 相結(jié)合;AKT 通過(guò)1 個(gè)氫鍵與薯蕷皂素上的GLU-191 相結(jié)合。分子虛擬對(duì)接實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)結(jié)果的可靠性。
表1 健脾化濕方5 種種主要成分和5 種核心蛋白的對(duì)接分?jǐn)?shù)(kJ/mol)
圖7 分子對(duì)接3D 示意圖
UC 是一種特發(fā)性、慢性的結(jié)腸黏膜炎癥性疾病,起于直腸,通常以連續(xù)的方式向近端延伸至部分或整個(gè)結(jié)腸[1,12],其癥狀主要表現(xiàn)為膿血便、里急后重、腹痛、腹瀉等。中醫(yī)通常將UC 劃歸于“泄瀉”“大腸泄”“便血”“痢疾”“滯下”等范疇,其病因主要有感受外邪、飲食不節(jié)、正氣虛損、情志失調(diào)等。本研究涉及的健脾化濕方由山藥、陳皮、山楂、薏苡仁4 味藥食同源中藥材組成,具有益氣養(yǎng)陰、消積化滯、活血化瘀等功效,能夠緩解UC 所引發(fā)的脾胃虛弱、寒濕瘀積、氣血不暢等癥狀。本課題組前期建立UC 小鼠模型,在動(dòng)物水平上證明健脾化濕方能夠通過(guò)抑制炎癥和增強(qiáng)腸上皮連接的穩(wěn)定性緩解UC。基于此,本研究利用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)與分子對(duì)接技術(shù)進(jìn)一步探究該方治療UC 潛在的分子作用機(jī)制。
研究結(jié)果表明,槲皮素、山奈酚、川陳皮素、薯蕷皂素、柚皮素在健脾化濕方調(diào)控UC 的過(guò)程中起到了主要作用,但上述天然產(chǎn)物的含量需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)探究。槲皮素是一種天然黃酮類(lèi)化合物,具有抗糖尿病、抗阿爾茲海默病、抗腫瘤、抗流感病毒、抗關(guān)節(jié)炎等功效。林瑞等[13]發(fā)現(xiàn)膳食補(bǔ)充30 mg/kg槲皮素能夠抑制小鼠結(jié)腸組織中促炎因子的產(chǎn)生,如IL-17、IL-6、TNF-α,促進(jìn)抑炎因子IL-10 的產(chǎn)生,緩解由硫酸葡聚糖鈉鹽(dextran sulfate, DSS)誘導(dǎo)的UC。此外,槲皮素還能夠增加結(jié)腸腸道益生菌(擬桿菌、雙歧桿菌、乳桿菌)的數(shù)量,恢復(fù)腸道宿主-微生物的平衡關(guān)系;山奈酚同屬于黃酮類(lèi)物質(zhì),具有防癌、抗癌、抗炎、抗氧化、抗菌、抗病毒等多種功效。Bian 等[14]發(fā)現(xiàn),在腸道上皮-內(nèi)皮細(xì)胞共培養(yǎng)模型中,80 μm 山奈酚可通過(guò)抑制核因子κB(NF-κB)信號(hào)通路激活,減輕1 μg/ml 脂多糖誘導(dǎo)的跨上皮電阻(TEER)降低和白細(xì)胞介素8(IL-8)過(guò)表達(dá)。
當(dāng)結(jié)合能小于-17.78 kJ/mol 時(shí),配體與受體之間存在一定的結(jié)合活性;當(dāng)結(jié)合能小于-20.92 kJ/mol 時(shí),配體與受體之間存在較好的結(jié)合活性;當(dāng)結(jié)合能小于-29.30 kJ/mol 時(shí),配體與受體之間具有較強(qiáng)的結(jié)合活性[15]。本研究分子對(duì)接結(jié)果顯示,健脾化濕方核心成分與核心靶點(diǎn)的親和力普遍較高。健脾化濕方核心成分槲皮素、山奈酚、川陳皮素、薯蕷皂素、柚皮素與IL-6 和TNF-α 均有較強(qiáng)的結(jié)合能力。進(jìn)一步證明了健脾化濕方核心成分能夠與核心靶點(diǎn)相互作用緩解UC 癥狀,尤其是抗炎通路,結(jié)果與上述前人研究相互印證,同時(shí)與本課題組前期實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致,即健脾化濕方能夠通過(guò)抑制促炎因子或調(diào)節(jié)腸道菌群緩解DSS 誘導(dǎo)的UC。
本研究蛋白互作網(wǎng)絡(luò)圖的進(jìn)一步分析結(jié)果顯示,促炎細(xì)胞因子(IL-6、TNF-α、IL-1b、CXCL8、CCL2)和抑炎細(xì)胞因子IL-10 參與了腸內(nèi)穩(wěn)態(tài)和炎癥腸病相關(guān)的病理過(guò)程。IL-6 作為一種重要的炎癥介質(zhì),主要作用于間充質(zhì)細(xì)胞和上皮細(xì)胞,通過(guò)募集多形核白細(xì)胞和巨噬細(xì)胞實(shí)現(xiàn)傷口愈合。在20 550 例克羅恩疾病患者、17 647 例UC 患者的全基因組Meta 分析中發(fā)現(xiàn),通過(guò)阻斷IL-6 受體的治療方法可有效緩解腸道炎癥[16]。趨化因子作為一種分泌蛋白,主要用于調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞在組織中的遷移和定位,在固有免疫反應(yīng)中起到關(guān)鍵作用[17]。另外,相關(guān)研究顯示UC 患者結(jié)腸黏膜中CXCL8 和CCL2 表達(dá)水平顯著高于健康對(duì)照組[18]。TNF 作為炎癥性腸病致病機(jī)制中的另一個(gè)關(guān)鍵細(xì)胞因子,能夠誘導(dǎo)腸上皮細(xì)胞凋亡[19]。ICAM-1 為一種免疫球蛋白家族的跨膜糖蛋白,在發(fā)生局部炎癥的結(jié)腸組織中,在TNF-α、IL-1β 和IFN-γ 等促炎因子的刺激下表達(dá)上調(diào),可募集如巨噬細(xì)胞和粒細(xì)胞此類(lèi)炎癥免疫細(xì)胞,發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用[20-21]。
本研究生物過(guò)程富集結(jié)果顯示,健脾化濕方主要通過(guò)“活性氧代謝”“氧化應(yīng)激”等過(guò)程緩解UC 癥狀。研究表明,胃腸道易受到活性氧(reactive oxygen species, ROS)的攻擊,ROS 的產(chǎn)生與消除之間的平衡變化引發(fā)的氧化應(yīng)激反應(yīng)是胃腸道黏膜疾病的重要發(fā)病機(jī)制之一[22]。局部炎癥發(fā)生時(shí),中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)腸黏膜,釋放大量的ROS 和細(xì)胞因子,包括IL-6、IL-1b 和TNF-α,導(dǎo)致DNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)氧化損傷,最終促進(jìn)UC 的發(fā)展[23]。青蒿素能夠顯著抑制線粒體ROS 的產(chǎn)生并組織NOD樣受體熱蛋白結(jié)構(gòu)域相關(guān)蛋白3NLRP3 炎癥小體的組裝與激活,從而減少I(mǎi)L-1b[24]。此外,生物過(guò)程富集結(jié)果還提示了“response to lipopoly saccharide”在治療中發(fā)揮的作用。脂多糖是革蘭氏陰性菌外膜的主要組成部分,在宿主-病原微生物和固有免疫系統(tǒng)的相互作用及炎癥性疾病的發(fā)生發(fā)展中起到關(guān)鍵作用[25]。脂多糖主要通過(guò)抑制腸道功能恢復(fù)和刺激促炎細(xì)胞因子的釋放來(lái)破壞腸黏膜屏障的完整性[26]。
本研究KEGG 信號(hào)通路富集結(jié)果則表明,免疫調(diào)節(jié)相關(guān)通路可能是健脾化濕方治療UC 的潛在通路,如TNF 信號(hào)通路、IL-17 信號(hào)通路、氧誘導(dǎo)因子-1(hypoxia-inducible factor-1, HIF-1)信號(hào)通路等。IL-17 是腸道炎癥發(fā)病機(jī)制中一個(gè)關(guān)鍵炎癥因子,在UC 患者的腸道黏膜中呈現(xiàn)上調(diào)的表達(dá)趨勢(shì),其病情嚴(yán)重程度也與外周血中IL-17 表達(dá)水平呈正相關(guān)[27]。體外培育牛黃可能通過(guò)抑制IL-17/IL-17RA/Act1 通路,降低炎癥因子和趨化因子表達(dá),從而改善DSS 誘導(dǎo)的UC[28]。
輔助性T 細(xì)胞17(thelper cell 17, Th17)被認(rèn)為是UC 發(fā)病過(guò)程中的關(guān)鍵效應(yīng)T 細(xì)胞,主要分泌IL-17 發(fā)揮腸道免疫調(diào)節(jié)。有關(guān)實(shí)驗(yàn)表明,T 細(xì)胞的可塑性,尤其是Th1-Th17 軸和Th17-Treg 軸的可塑性在調(diào)節(jié)腸道免疫反應(yīng)方面發(fā)揮著重要作用[29]。木樨草素可通過(guò)調(diào)節(jié)平衡Th1/Th2 和Th17/Treg 數(shù)量改善小鼠腸道炎癥并加速腸黏膜愈合[30]。HIF-1 是調(diào)節(jié)體內(nèi)氧穩(wěn)定性的重要轉(zhuǎn)錄因子。在生理狀態(tài)下,腸道黏膜中的HIF-1 表達(dá)較低或未表達(dá)。而在病理狀態(tài)下,如發(fā)生缺氧應(yīng)激時(shí),血液重新分配導(dǎo)致腸道血液灌流量急劇下降,引起局部缺血缺氧,從而導(dǎo)致HIF-1 的表達(dá)增加,并伴隨炎癥介質(zhì)(如TNF-α 和IL-6)的增多,進(jìn)而加速炎癥性腸病的發(fā)生[31]。黃岑湯能夠通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群和抑制Ras-PI3K-Akt-HIF-1α、 NF-κB 信號(hào)通路緩解小鼠UC 癥狀[32]。因此,健脾化濕方可能通過(guò)抗炎、抗氧化和免疫調(diào)節(jié)途徑治療UC。
綜上所述,槲皮素、山奈酚、川陳皮素、薯蕷皂素和柚皮素可能是健脾化濕方的主要活性成分。IL-6、TNF、IL-1β、CXCL8、CCL2、IL-10 等細(xì)胞因子可能是健脾化濕方治療UC 的潛在靶點(diǎn)。此外,健脾化濕方可能通過(guò)調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)和炎癥相關(guān)通路中細(xì)胞因子的平衡,如IL-17 通路和Th17 細(xì)胞分化通路治療UC。本研究基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和分子對(duì)接技術(shù)對(duì)健脾化濕方緩解UC 的分子作用機(jī)制進(jìn)行了初步研究,為深入研究其分子機(jī)制提供了思路和方向。但本研究仍存在一定的局限性。一方面,本研究主要討論已經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和用于臨床治療的靶基因,可能會(huì)遺漏未經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的潛在治療靶點(diǎn)。另一方面,本研究缺少對(duì)潛在治療信號(hào)通路的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。后續(xù)本課題組將結(jié)合前期動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果,從免疫調(diào)節(jié)和抑制炎癥著手,闡明健脾化濕方治療UC 的分子機(jī)制。