【寫在前面】：本期推薦的是由云南中醫(yī)藥大學第一臨床醫(yī)學院、天津中醫(yī)藥大學中西醫(yī)結合學院等研究團隊合作近期發(fā)表于Phytomedicine(IF6.7）的一篇文章，揭示烏梅丸對腸炎相關結腸癌的機制評價：一項綜合轉(zhuǎn)錄組學、代謝組學和實驗驗證研究。

【期刊簡介】

【題目及作者信息】

Mechanic evaluation of Wu-Mei-Pill on colitis-associated colorectal cancer: An integrated transcriptomics, metabolomics, and experimental validation study

背景

慢性腸道炎癥性疾病在結腸癌（CRC）的發(fā)病中起著至關重要的作用。有效地阻止結腸癌（CAC）的發(fā)展可能有助于阻礙CRC的發(fā)展。烏梅丸是一種含有多種中草藥提取物的制劑，臨床上用于治療CAC，但烏梅丸對CAC療效的潛在機制尚不清楚。我們的研究首先基于綜合轉(zhuǎn)錄組學和非靶向代謝組學以及相關實驗驗證，證明了WMP對轉(zhuǎn)錄和代謝水平的影響和機制。

材料和方法

通過單次注射偶氮甲烷（AOM），然后進行間歇性右旋糖酐硫酸鈉（DSS）干預，隨后給予WMP，建立CAC小鼠模型。最初，通過觀察WMP干預后CAC小鼠的存活率、體重變化、結腸長度、腫瘤數(shù)量、腫瘤負荷和結腸組織的病理變化來評估WMP對CAC模型的治療作用。隨后，通過轉(zhuǎn)錄組學和非靶向代謝組學鑒定了WMP干預后CAC小鼠結直腸組織中的差異基因和代謝物。最后，基于轉(zhuǎn)錄組學和非靶向代謝組學的結果，通過蛋白質(zhì)印跡、免疫熒光和ELISA驗證了WMP對CAC小鼠過氧化物酶體增殖物激活受體（PPAR）通路、Wnt通路和CC基序趨化因子配體3（CCL3）/CC基序趨化因子受體1（CCR1）軸的影響。

結果

WMP干預提高了CAC小鼠的存活率，減輕了體重減輕，縮短了結腸長度，減少了腫瘤發(fā)生，并改善了結直腸組織的病理變化，如腺體損傷、腫瘤發(fā)生和炎性細胞浸潤。轉(zhuǎn)錄組學和非靶向代謝組學結果顯示，WMP干預上調(diào)了脂肪酸氧化PPAR途徑相關基因（Pparg、Ppara、Cpt1a和Acadm）和代謝物（L-肉堿和L-棕櫚酰肉堿）的關鍵調(diào)控機制的表達。此外，它下調(diào)了Wnt通路相關基因（Wnt3、Axin2、Tcf7、Mmp7、Lgr5、Wnt5a、Fzd6、Wnt7b、Lef1和Fzd10等）和促炎相關基因（Il1b、Il6、Il17a、Ccl3和Ccr1等）。實驗驗證表明，WMP上調(diào)了CAC小鼠結直腸組織中PPAR通路相關蛋白[PPARγ、PPARα、肉堿棕櫚酰基轉(zhuǎn)移酶1A（CPT1A）和酰基輔酶A脫氫酶中鏈（ACADM）]。它還下調(diào)Wnt通路相關蛋白[β-catenin、T細胞因子（TCF）、淋巴增強子結合因子（LEF）和基質(zhì)金屬肽酶7（MMP7）]，抑制Wnt通路中關鍵轉(zhuǎn)錄因子β-catening的核轉(zhuǎn)位，并抑制Wnt途徑誘導的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）激活（上調(diào)E-cadherin和下調(diào)Vimentin）。此外，WMP干預降低了促炎因子[白細胞介素（IL）-6、IL-1β和IL-17A]，降低了CCL3/CCR1軸因子，包括CCL3蛋白水平和F4/80+CCR1+陽性表達細胞的減少。

結論

WMP通過上調(diào)PPARα介導的脂肪酸氧化、抑制Wnt信號通路介導的EMT和抑制CCL3/CCR1介導的炎癥反應，顯著抑制CAC腫瘤發(fā)生。

圖文摘要

【前言】

許多研究證實了中藥治療IBD的療效。Meta分析顯示，含有苦參的中草藥配方顯著提高了UC患者的臨床緩解率，降低了疾病復發(fā)風險。此外，臨床試驗支持姜黃和姜黃素對UC的治療作用。中醫(yī)藥在延緩CAC進展方面也顯示出了希望。在偶氮氧甲烷/葡聚糖硫酸鈉（AOM/DSS）誘導的CAC小鼠模型中，黃芩湯、線蓮解毒湯和潰結靈通過抑制局部免疫細胞浸潤和減少細胞因子釋放來抑制腫瘤發(fā)展。芍藥湯通過下調(diào)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）抑制CAC模型小鼠的腫瘤進展。了解中醫(yī)藥治療CAC的機制可以促進其臨床應用。

烏梅丸（WMP）是一種由梅、細辛、生姜、當歸、香蒲、胡椒、決明子、黃柏、黃連、人參組成的制劑。WMP在臨床上用于治療IBD已有數(shù)千年的歷史。早在2002年，中國國家食品藥品監(jiān)督管理局就批準了全脂奶粉用于治療胃腸道疾病。有人總結了WMP在IBD中的臨床應用。此外，WMP已被臨床用于CAC治療，基礎研究已證實其在CAC模型中的抗腫瘤作用。此外，Duan等人也研究了WMP的毒性。根據(jù)這項研究，3、6和12 g/kg（與我們的研究劑量相同）的WMP治療對小鼠血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（ALT）、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、肌酐（CRE）、乳酸脫氫酶（LDH）、血尿素氮（BUN）、肌酸激酶（CK）和神經(jīng)絲輕鏈（NEFL）水平以及心臟組織病理學變化沒有影響。然而，WMP改善CAC的具體機制需要進一步研究。本研究使用AOM/DSS誘導的CAC小鼠模型全面評估了WMP對CAC腫瘤進展的影響。采用轉(zhuǎn)錄組學和非靶向代謝組學來鑒定CAC中的WMP靶點。隨后，基于這些結果，我們進一步驗證了WMP對過氧化物酶體增殖物激活受體（PPAR）途徑、Wnt途徑和CC基序趨化因子配體3（CCL3）/CC基序趨化因子受體1（CCR1）軸的影響。

【結果部分】

1.實驗設計示意圖。

2.WMP干預抑制了CAC小鼠結直腸腫瘤的發(fā)生。

3.采用轉(zhuǎn)錄組學方法篩選WMP處理后CAC模型小鼠結腸中的差異基因。

4.非靶向代謝組學研究表明，WMP干預改變了結腸中的代謝物。

5.WMP干預誘導了PPAR介導的CAC小鼠的脂肪酸降解和氧化。

6.WMP干預抑制了CAC小鼠中Wnt信號通路的激活。

7.經(jīng)WMP治療后，CAC小鼠結腸EMT降低。

8.WMP干預抑制了CCL3/ccr1介導的炎癥反應。

9.WMP的主要成分對PPAR信號通路、Wnt信號通路介導的EMT和CCL3/ CCR1軸中的靶蛋白具有良好的結合親和力。

10.基于文獻和分子對接，總結了WMP中主要成分在CAC上的可能機制。

【結論與討論】

我們的結果證實了WMP對CAC的治療作用。因此，WMP改善CAC的機制主要與上調(diào)PPARα介導的FAO有關，抑制Wnt信號通路介導的EMT，并抑制CCL3/ccr1介導的炎癥反應。

我們的研究首先基于整合的轉(zhuǎn)錄組學和非靶向代謝組學，以及相關的實驗驗證，證實了WMP對轉(zhuǎn)錄和代謝水平的影響和機制。然而，WMP及其成分在CAC上的深層作用機制，以及WMP的詳細藥代動力學仍有待進一步研究。因此，通過比較WMP灌胃前后血漿成分的變化，可以確定WMP中主要成分的生物利用度。新技術，如單細胞RNA測序、空間轉(zhuǎn)錄組學和進一步的體外研究（如對結腸癌細胞的直接細胞毒性作用、對免疫細胞的抗炎作用、對結腸上皮細胞的保護作用等）。也將有助于評估血液中WMP成分的確切機制（哪些成分影響哪個靶細胞），并繪制CAC上WMP的“成分-靶細胞-靶蛋白”調(diào)控機制網(wǎng)絡。此外，基于腸道微生物群在CAC進展過程中的關鍵作用，WMP處理后CAC小鼠腸道微生物群的變化和相互作用之間的關系。

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