【寫在前面】：本期推薦的是由廣州中醫(yī)藥大學(xué)第八臨床醫(yī)學(xué)院（佛山中醫(yī)院）等研究團(tuán)隊(duì)合作近期發(fā)表于Journal of Ethnopharmacology(IF4.8）的一篇文章，揭示基于轉(zhuǎn)錄組學(xué)和網(wǎng)藥揭示大柴胡湯通過PI3K/AKT通路減輕膿毒癥腸上皮屏障的破壞。

【期刊簡(jiǎn)介】

【題目及作者信息】

背景

大柴胡湯是一種著名而古老的中藥方劑，在治療胃腸道疾病和炎癥方面有1800多年的廣泛應(yīng)用。我們之前的研究表明，DCH改善了膿毒癥大鼠的腸道損傷，調(diào)節(jié)了腸道微生物群落。然而，這些影響的物質(zhì)基礎(chǔ)和潛在的作用機(jī)制仍然不明確。我們的目的是探索DCH的藥物成分及其減輕敗血癥誘導(dǎo)的腸上皮屏障破壞（IEBD）的機(jī)制。

方法

超高效液相色譜-高分辨率質(zhì)譜（UHPLC-HRMS）用于鑒定DCH成分。采用膿毒癥大鼠模型和Caco-2細(xì)胞研究DCH對(duì)IEBD的影響。轉(zhuǎn)錄組學(xué)和網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)用于預(yù)測(cè)潛在機(jī)制，并通過分子對(duì)接和動(dòng)力學(xué)模擬進(jìn)一步驗(yàn)證。進(jìn)行改良小鼠膿毒癥評(píng)分（mMSS）和組織學(xué)評(píng)估。評(píng)估FD4的血清熒光強(qiáng)度和Occludin的表達(dá)，以評(píng)估腸屏障的完整性。Western blot檢測(cè)p-PI3K P85、PI3K P88、p-AKT、AKT、Bax和Bcl-2。細(xì)胞活力采用CCK-8法測(cè)定，IL-6和TNF-α通過ELISA和定量實(shí)時(shí)PCR（RT-qPCR）測(cè)定。通過經(jīng)上皮電阻（TEER）、堿性磷酸酶（ALP）活性和FD4滲透性評(píng)估單層Caco-2細(xì)胞的完整性和滲透性。

結(jié)果

UHPLC-HRMS在DCH中鑒定出180種化合物。DCH顯著降低了mMSS，改善了回腸的病理狀況，降低了FD4血清熒光，增強(qiáng)了Occludin的表達(dá)。轉(zhuǎn)錄組學(xué)和網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析表明，PI3K/AKT通路是一種關(guān)鍵的作用機(jī)制。分子對(duì)接和動(dòng)力學(xué)模擬證實(shí)了DCH組分與PIK3R1的強(qiáng)結(jié)合。DCH上調(diào)膿毒癥大鼠回腸組織中的p-PI3K和p-AKT。DCH提高了LPS刺激的Caco-2細(xì)胞的細(xì)胞存活率，降低了IL-6和TNF-α，促進(jìn)了細(xì)胞存活和Occludin水平，上調(diào)了p-PI3K和p-AKT。DCH還維持了TEER、ALP活性，降低了FD4的通透性，這些作用被PI3K抑制劑LY294002逆轉(zhuǎn)。DCH還下調(diào)了膿毒癥大鼠和LPS刺激的Caco-2細(xì)胞中Bax的表達(dá)，增加了Bcl-2的水平。

結(jié)論

DCH通過激活PI3K/AKT通路改善膿毒癥誘導(dǎo)的IEBD，為膿毒癥相關(guān)腸功能障礙提供了新的治療前景。

圖文摘要

【前言】

膿毒癥是一種由全身炎癥引發(fā)的復(fù)雜疾病，導(dǎo)致多系統(tǒng)器官功能障礙（MODS），發(fā)病率和死亡率很高。大約85%的敗血癥患者在重癥監(jiān)護(hù)室經(jīng)歷胃腸功能障礙或損傷，這反過來又加劇了疾病的嚴(yán)重程度，進(jìn)一步增加了死亡率。因此，腸道被視為膿毒癥的“發(fā)動(dòng)機(jī)”，通過推動(dòng)MODS的進(jìn)展。盡管將腸道損傷作為治療敗血癥的關(guān)鍵策略非常重要，但仍然缺乏有效的治療干預(yù)措施。

腸粘膜屏障包含機(jī)械、免疫、化學(xué)和生物屏障，機(jī)械屏障是維持腸道完整性的前線和關(guān)鍵。傳統(tǒng)中醫(yī)在恢復(fù)腸道屏障功能方面顯示出巨大的潛力。通過廣泛的臨床實(shí)踐，我們的團(tuán)隊(duì)首次提出少陽證和陽明證的結(jié)合是膿毒癥損傷的關(guān)鍵發(fā)病機(jī)制，并觀察到大柴胡湯（DCH）對(duì)膿毒癥引起的胃腸功能障礙具有顯著的治療作用。事實(shí)上，DCH是《傷寒論》中記載的最經(jīng)典的中藥方劑之一，在臨床實(shí)踐中已被廣泛用于治療敗血癥相關(guān)的胃腸功能障礙。我們之前的研究表明，DCH通過減少炎癥、調(diào)節(jié)腸道微生物群和谷胱甘肽代謝來改善敗血癥性腸道損傷。然而，其治療作用的藥理學(xué)和分子機(jī)制尚不清楚。

中藥方劑本質(zhì)上是復(fù)雜的，由多種成分組成，這些成分與多種分子靶點(diǎn)相互作用，并表現(xiàn)出一系列作用，其中可能包括協(xié)同或拮抗作用。因此，系統(tǒng)地闡明中藥的作用機(jī)制仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。然而，隨著高通量檢測(cè)技術(shù)、先進(jìn)測(cè)序技術(shù)和生物信息學(xué)工具的出現(xiàn)，基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)的研究策略為解開中藥方劑的復(fù)雜機(jī)制提供了新穎有效的方法。這種整體和系統(tǒng)的方法與中醫(yī)治療的綜合性很好地結(jié)合在一起，并越來越多地用于中醫(yī)研究。

【結(jié)果部分】

1.用UPLC-HRMS分析了負(fù)離子(A)和正離子(B).下DCH的基峰色譜。

2.DCH改善了膿毒癥大鼠腸上皮屏障的破壞。

3.DCH治療后DEGs的功能分析。

4.膿毒癥IEBD中DCH的假定靶點(diǎn)的富集分析和鑒定。

5.DCH活性化合物與IEBD相關(guān)靶點(diǎn)之間的相互作用。

6.DCH激活了膿毒癥大鼠的PI3K/AKT通路。

7.DCH對(duì)Caco-2細(xì)胞活力、炎癥、細(xì)胞存活和霉素表達(dá)的影響。

8.DCH通過激活Caco-2細(xì)胞中的PI3K/AKT通路來緩解脂多糖誘導(dǎo)的上皮屏障破壞。

9.DCH對(duì)膿毒癥大鼠回腸和lps刺激的Bco-2細(xì)胞Bax和Caco-2表達(dá)的影響。

【結(jié)論與討論】

綜上所述，本研究首次證實(shí)了DCH的多種成分直接與PIK3R1結(jié)合，從而激活PI3K/AKT信號(hào)通路，最終改善膿毒癥誘導(dǎo)的腸上皮屏障破壞。這些發(fā)現(xiàn)為膿毒癥引起的胃腸道損傷的治療提供了一個(gè)新的視角。

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