血清藥物化學及網藥分析

以 “基于轉錄組學和代謝組學探討溫腎健脾湯對糖尿病腎病腎臟保護的機制” 一文為例，其思路為成分鑒定 + 網藥分析 + 藥效實驗 + 轉錄組 + 代謝組。雖看似實驗和組學多，但實際上，轉錄組和非靶向代謝組學檢測成本已大幅降低，常用動物樣本數量少，花費不高。且組學檢測分析能獲取更多圖表，用于機制預測。相比高成本、高難度的復雜機制實驗，借助低成本組學沖擊 1 區高分文章，性價比更高，同時網藥聯合組學思路創新性也更強，是沖擊高分文章的優選策略。

題目：基于轉錄組學和代謝組學探討溫腎健脾湯對糖尿病腎病腎臟保護的機制

雜志：Phytomedicine（IF=6.7）

發表日期：2025年1月

圖文摘要

研究背景

糖尿病腎病（DN）作為糖尿病嚴重的慢性微血管并發癥，是引發終末期腎病的關鍵因素。當前，雖已研發出眾多治療 DN 的方法，但患者仍面臨疾病進展風險。臨床實踐表明，中藥溫腎健脾湯（WSJPD）在治療糖尿病腎病方面展現出顯著療效，不過，其具體治療機制至今尚未明確，亟待深入研究以揭示其中奧秘，為糖尿病腎病的治療提供更堅實的理論基礎 。

研究思路

研究人員綜合運用多種技術手段，深入探究中藥溫腎健脾湯（WSJPD）治療糖尿病腎病（DN）的機制。首先，借助超高效液相色譜 - 四極桿飛行時間質譜聯用技術（UPLC-Q/TOF-MS），對 WSJPD 的主要成分進行精準表征。接著，運用網絡藥理學方法預測 WSJPD 在治療 DN 中的潛在作用靶點。隨后，在動物實驗環節，采用蘇木精 - 伊紅（HE）染色、過碘酸雪夫（PAS）染色、Masson 染色、透射電子顯微鏡（TEM）觀察以及酶聯免疫吸附測定（ELISA）等方法，全面細致地觀察 WSJPD 對 DN 大鼠腎臟損傷的影響。最后，通過轉錄組學、代謝組學分析，并結合實時熒光定量聚合酶鏈式反應（qRT-PCR）技術，從基因和代謝層面深入剖析其可能的作用機制 ，為揭示 WSJPD 治療 DN 的內在原理提供了多維度的研究數據 。

研究流程圖

研究結果

1. 通過UPLC-Q/TOF-MS鑒定出WSJPD的9種主要活性成分

圖1：WSJPD成分鑒定

2、研究人員從公共數據庫中獲取了與中藥溫腎健脾湯（WSJPD）相關的 174 個活性成分所對應的 868 個靶標，以及 4462 個糖尿病腎病（DN）相關疾病靶標。通過數據交集分析，得到了 470 個共同靶標。在此基礎上，利用蛋白質 - 蛋白質相互作用（PPI）網絡分析，從中識別出 10 個核心靶點，并構建了藥物 - 組分 - 疾病 - 靶標網絡，以直觀展示各因素間的關聯。進一步通過基因本體論（GO）和京都基因與基因組百科全書（KEGG）分析，發現 AGE - RAGE 信號通路顯著富集。這一結果表明，WSJPD 可能通過調節 AGE - RAGE 信號通路，對腎臟炎癥產生有益影響，為揭示 WSJPD 治療 DN 的潛在機制提供了重要線索。

圖2：網絡藥理學分析

3、動物實驗結果表明，WSJPD通過改善腎功能障礙、抑制炎癥、糖原累積和抑制足細胞損傷而具有腎保護作用

圖3：WSJPD干預減輕了DN大鼠的腎損傷

4、轉錄組分析顯示，在糖尿病腎病（DN）研究中，相較于正常狀態，有 212 個基因在 DN 模型組呈現上調趨勢，而在接受中藥溫腎健脾湯（WSJPD）治療的 WSJPD 組中這些基因下調；同時，80 個基因在 DN 模型組下調，卻在 WSJPD 組上調。特別值得關注的是，WSJPD 下調了幾個與糖尿病并發癥中 AGE - RAGE 信號通路相關的基因。這表明 WSJPD 可能通過降低該信號通路中關鍵基因的表達水平，進而減輕氧化應激和炎癥反應，最終對 DN 腎損傷起到保護作用。

圖4：差異表達分析

圖5：DEGs的功能富集分析

圖6：WSJPD調節轉錄水平

5、在對糖尿病腎病（DN）的研究中，針對中藥溫腎健脾湯（WSJPD）的作用機制，研究人員開展了非靶向代謝組學分析。從大鼠血清樣品里，成功鑒定出 14 種代謝物作為候選生物標志物。深入分析發現，WSJPD 在體內發揮了多重功效：它通過上調尿苷，積極調節嘧啶代謝；同時，有效抑制由 NF-κB 和 TNF 信號通路介導的炎癥反應，以及 AGE - RAGE 信號通路介導的氧化應激與炎癥。通過這些作用，WSJPD 顯著改善了機體的代謝紊亂狀況，最終對 DN 發揮了保護作用 。

圖7：PCA和OPLS-DA分析

圖8：潛在差異代謝物的篩選

圖9：代謝物富集分析

6. qRT-PCR分析以驗證參與嘧啶代謝、炎癥反應和AGE-RAGE信號通路的10個關鍵基因的相對表達水平，結果與轉錄組分析結果一致

圖10：qRT-PCR驗證

文章總結

這篇融合網絡藥理學、轉錄組學和代謝組學的研究，思路極具創新性，研究質量頗高，成功發表于 1 區 6.7 分的老牌期刊，其實力得到充分驗證。網藥聯合組學的研究模式正逐漸成為網藥領域沖擊高分文章的新方向。該模式適用性強，感興趣的科研人員只需更換研究疾病或中藥，就有很大機會復現研究，開啟中醫藥作用機制探索的新征程。

轉自：麥永格Medical Research

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