【寫在前面】:本期推薦的是由首都醫科大學北京中醫院潰瘍與血管外科等研究團隊合作近期發表于Phytomedicine(IF6.7)的一篇文章,揭示回陽生肌湯通過NF-κB/STAT3/NLRP3信號通路促進糖尿病皮膚潰瘍愈合的多組學分析。
【期刊簡介】
【題目及作者信息】
Huiyang Shengji decoction promotes healing of diabetic skin ulcers via the NF-κB/STAT3/NLRP3 signaling pathway: A multi-omics analysis
背景
回陽生肌湯(HYSJD)是一種著名的復方中藥配方,以其加速慢性傷口愈合的能力而聞名,包括糖尿病皮膚潰瘍(DSU)。然而,確切的機制仍有待進一步研究。
目的
本研究的主要目的是在小鼠模型中評估HYSJD提取物對DSU的治療作用。此外,該研究試圖破譯推動傷口愈合過程的復雜機制,利用全面的多組學分析和網絡藥理學框架。
材料和方法
利用液相色譜結合串聯質譜(LC-MS/MS)對HYSJD的成分進行了表征。在小鼠中開發了DSU模型,采用了一種結合轉錄組學、藥理學網絡和代謝組學的多方面方法來研究HYSJD促進DSU愈合的機制。此外,還進行了體內研究,以證實HYSJD的擬議機制。
結果
HYSJD的應用已證明在DSU小鼠模型中加速傷口愈合過程的有效性。通過轉錄組學分析和藥理學網絡,Sinapine和精氨酸被確定為對DSU病變產生影響的主要生物活性成分。發現這些元素抑制細胞凋亡并調節與炎癥反應相關的信號級聯。代謝組學評估揭示了一組受HYSJD干預DSU影響的12種不同代謝物和7種代謝途徑。補充的實驗數據驗證了HYSJD調節NF-κB/STAT3/NLRP3信號軸的能力,進而調節傷口組織和血清中的炎癥介質,同時抑制細胞凋亡。
結論
HYSJD通過減輕細胞凋亡和降低炎癥活性來增強糖尿病小鼠的傷口愈合能力,這歸因于其對NF-κB/STAT3/NLRP3信號通路的調節作用。
圖文摘要
【前言】
傳統中醫及其復方制劑,以其多成分、多靶點、多途徑和多效性的特點,在治療DSU方面展現出顯著優勢。HYSJD是根據經典古方“八珍湯”改良而成的制劑,由著名中醫師趙炳南、王玉章和呂培文基于他們在治療糖尿病足潰瘍(DSU)方面的豐富臨床經驗進行改良。HYSJD基于中醫理論,近年來在促進傷口愈合方面表現出色。它由以下12種草藥組成(見下表)。
HYSJD具有長效、副作用小、成本低且質量高的優點,因此在臨床實踐中應用廣泛。臨床研究顯示,HYSJD在加速傷口愈合、降低復發率和提高患者生活質量方面優于傳統治療方法。與西醫結合使用時,HYSJD能顯著提升DSU患者的治療效果。此外,HYSJD通過減少炎癥、促進血管生成和增強膠原蛋白合成等多種機制發揮作用,為DSU的綜合治療提供了新的途徑。其創新之處在于加入了補陽草藥,與現有療法相比,能夠打破傷口愈合的停滯狀態,增加潰瘍部位的局部血液供應,從而啟動DSU的恢復過程。先前的體內和體外研究證實,HYSJD能促進M0巨噬細胞向M2巨噬細胞轉化,同時抑制其向M1巨噬細胞轉化。這種調節顯著改善了傷口的炎癥環境,從而突顯了HYSJD在治療DSU(糖尿病足潰瘍)中的可靠性和顯著優勢。然而,HYSJD的關鍵成分及其在DSU治療中的作用機制仍不明確。
為了探究HYSJD在治療DSU中的作用機制,本研究首先通過質譜分析確定了HYSJD的主要生物活性成分。隨后,結合轉錄組學和網絡藥理學,研究了HYSJD活性成分與DSU疾病網絡之間的整體關系,識別了DSU小鼠傷口中表達變化的關鍵基因進行深入研究。此外,還利用代謝組學分析檢測并評估了HYSJD治療后DSU小鼠傷口中的代謝物變化。我們進行了相關性研究,將這些代謝物與關鍵基因聯系起來,以揭示HYSJD的作用機制。通過整合轉錄組學、藥理學和代謝組學的數據,研究確定了特定的目標和途徑,為HYSJD在DSU治療中的臨床應用奠定了科學基礎。
【結果部分】
1.HYSJD的LC-MS/MS分析及HYSJD活性成分對巨噬細胞體外活性的驗證
2.HYSJD對傷口愈合的影響。
3.DSU治療后14天HYSJD對小鼠傷口的RNA測序分析。
4.HYSJD治療DSU的網絡藥理學分析。
5.分子對接可視化。
6.DSU治療后14天HYSJD對小鼠傷口的代謝組學分析。
7.(A-l)12種差異代謝物的相對豐度圖。(M)差異代謝物與差異基因的相關性熱圖。(N)差異代謝物與差異基因的相關網絡圖
8.HYSJD對傷口纖維化的影響。
9.HYSJD對NF-κB和IL6/JAK2/STAT3通路在14天干預后傷口的影響。
10.HYSJD對干預后14天傷口細胞凋亡和炎癥的影響。
11.HYSJD加速DSU傷口愈合的機制。
【結論與討論】
本研究證實了HYSJD對DSU傷口愈合的影響,并通過多組學和網絡藥理學方法揭示了其作用機制。研究顯示,HYSJD通過抑制NF-κB/STAT3/ NLRP3通路,減少炎癥和細胞凋亡,從而加速DSU小鼠的傷口愈合。這些發現為HYSJD在DSU治療中的臨床應用奠定了堅實的基礎。
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