【寫在前面】：本期推薦的是由廣州中醫藥大學、廣州市荔灣區中醫骨科醫院、廣州中醫藥大學第二附屬醫院（廣東省中醫院）、廣州中醫藥大學嶺南醫學研究中心、中國科學院深圳先進技術研究所等研究團隊合作近期發表于Phytomedicine(IF8.3）的一篇文章，網絡藥理學和深度血液蛋白質組學揭示補氣通絡膠囊治療骨關節炎骨破壞的機制。

【期刊簡介】

【題目及作者信息】

Network pharmacology and in-depth blood proteomics reveal the mechanism of Buqi Tongluo capsules in treating bone destruction in osteoarthritis

背景

骨關節炎（OA）是最常見的關節炎形式，其特征是全球發病率迅速上升。一旦OA發展，它就會啟動一個不可逆轉的骨破壞過程，這可能會導致關節功能障礙或殘疾，目前還沒有治愈方法。補氣通絡膠囊（BQTL）等中藥制劑以促進血液循環、緩解疼痛和疏通經絡的能力而聞名，廣泛用于治療疼痛相關疾病。然而，BQTL對OA相關骨破壞的影響尚不清楚。

目的

本研究旨在通過多種方法，包括生物信息學分析、網絡藥理學、深度血液蛋白質組學和ACLT誘導的OA大鼠模型，研究BQTL治療OA骨破壞的安全性和有效性。該研究還試圖使用UHPLC-HRMS、LC-MS/MS和SPR技術鑒定BQTL的活性成分，并探索其在BMM誘導的破骨細胞中的潛在作用機制。

方法

網絡藥理學分析用于預測BQTL治療OA的主要活性成分、關鍵途徑和靶點。采用ACLT誘導的OA大鼠模型來評估BQTL的體內療效。使用Micro-CT和ELISA評估關節骨破壞和血清標志物表達。通過ELISA和HE染色評估肝毒性和腎毒性。使用TRAP染色、賽峰紅O-Fast Green染色和免疫組織化學檢測與軟骨、破骨細胞生成和炎癥相關的關鍵蛋白表達。UHPLC-HRMS和LC-MS/MS用于鑒定體內BQTL的潛在活性成分和化合物濃度。采用表面等離子體共振（SPR）、分子對接和動力學模擬來驗證活性成分和關鍵靶點之間的相互作用。采用深度血液蛋白質組學方法探討BQTL治療OA的作用機制。采用CCK-8法評估含血清補氣通絡膠囊的細胞毒性。在BMM誘導的破骨細胞模型中評估了BQTLS對破骨細胞生成的抑制作用，并使用TRAP染色分析破骨細胞數量和平均面積。F-actin染色和免疫熒光用于評估破骨細胞的形態、功能和ROS的產生。IF、WB和RT-PCR用于檢測與關鍵信號通路、破骨細胞生成和ROS相關的蛋白質表達。使用過表達RAGE的慢病毒轉染來拯救驗證上游和下游途徑的分子機制。

結果

體內研究結果表明，BQTL減少了與軟骨下骨破骨細胞活性和炎癥相關的蛋白質，減少了破骨細胞的生成，減輕了關節軟骨的退化。口服BQTL不會引起明顯的肝腎毒性，并降低大鼠血清中炎癥因子和骨轉換標志物的表達。深度血液蛋白質組學鑒定出180種差異表達的蛋白質，GO富集分析表明與細胞對氧化還原狀態的反應相關，KEGG通路分析突出了肌動蛋白細胞骨架和AGE-RAGE信號通路的調節。成分鑒定結果證實，芒柄花素可能是BQTL體內治療OA的主要活性成分。靶點驗證證實，芒柄花素直接結合并靶向關鍵途徑上的RAGE受體表達。體外實驗表明，BQTLS通過靶向RAGE-RAS通路、調節MAPK/NF-κB通路、減少ROS產生和降低NFATc1核轉錄來抑制破骨細胞的生成。RAGE的過表達逆轉了BQTLS和芒柄花素對破骨細胞生成的抑制作用，并挽救了MAPK/NF-κB通路磷酸化表達的降低。

結論

芒柄花素是BQTL中的主要活性化合物，通過靶向RAGE-RAS信號通路和調節MAPK/NF-κB通路抑制軟骨下骨中的異常破骨細胞生成，從而抑制OA骨破壞的進展。這些發現為擴大BQTL的臨床應用和開發OA治療的替代療法提供了實驗基礎。

圖文摘要

【前言】

骨關節炎（OA）是一種常見的退行性關節疾病，其特征是漸進性軟骨退化和軟骨下骨重塑。隨著全球發病率的迅速上升，骨性關節炎是一項重大的公共衛生挑戰，影響著全球2.4億多人，嚴重損害了行動能力和生活質量。在中國，膝關節骨性關節炎（KOA）影響約10%的女性和6%的男性，給生活質量和醫療成本帶來了沉重負擔。病理學上，OA涉及破壞關節穩態的機械和生物過程的復雜相互作用。在疾病進展過程中，基質包埋的成骨細胞對膝關節的機械變化做出反應，協調破骨細胞的發生和功能。這導致軟骨下骨中破骨細胞過度活化，骨吸收過度，隨后關節軟骨退化。值得注意的是，骨性關節炎的進展是不可逆轉的，目前還沒有治愈性的治療方法。

中醫藥因其潛在的治療應用而受到越來越多的關注。補氣通絡膠囊（BQTL）等草藥制劑已顯示出抗炎和抗氧化特性。BQTL是廣州中醫藥大學附屬第一醫院的一種醫院制劑，用于治療疼痛、神經損傷和心血管疾病已有50多年的歷史。由黃芪、人參、當歸、川芎、地龍等藥材組成。在中醫理論中，BQTL被認為可以促進血液循環，擴張血管，增強“氣血”循環。通過其抗炎和抗氧化特性，它被用于促進軸突再生和治療心腦血管疾病。然而，其在預防OA骨破壞方面的潛在作用尚未確定。

在這項研究中，我們使用ACLT誘導的大鼠模型研究了BQTL對OA的治療作用和機制。我們評估了含BQTL血清（BQTLS）對RANKL刺激的體外破骨細胞生成和ROS產生的影響。此外，我們通過網絡藥理學、分子動力學模擬和深入的血液蛋白質組學確定了BQTL的潛在活性成分和關鍵靶點。UHPLCHRMS和LC-MS用于檢測BQTL和BQTLS中的活性成分，而表面等離子體共振（SPR）用于研究主要活性成分與關鍵途徑靶點之間的相互作用，包括RAGE和下游MAPK/NF-κB信號傳導。這些發現為BQTL治療OA的機制提供了見解，并支持其作為疾病改善療法的潛力。

【結果部分】

1.BQTL治療骨關節炎的網絡藥理學分析。

2.通過UHPLC-HRMS分析鑒定了BQTL中的化合物。

3.LC-MS/MS分析表明，芒柄花素是BQTL治療OA的主要活性成分。

4.BQTL可減輕大鼠的KOA損傷。

5.BQTL在膝關節損傷的情況下延緩了OA的進展。

6.BQTL影響氧化狀態和AGE-RAGE信號通路以緩解OA進展。

7.RAGE-RAS通路上的RAGE是芒柄花素的直接靶點。

8.BQTLS抑制RANKL誘導的體外破骨細胞形成。

9.BQTLS減弱NFATc1的核轉位和下游基因的表達。

10.BQTLS減少RANKL誘導的ROS產生。

11.BQTLS通過靶向RAGE-RAS通路在體外減弱破骨細胞的生成。

12.BQTLS抑制RANKL誘導的MAPK/NF-κB通路的激活。

13.RAGE的過表達顯著損害了BQTLS抑制破骨細胞和減弱MAPK/NF-κB通路的作用。

14.BQTL治療OA的機制圖。

【結論與討論】

在這項研究中，BQTL治療OA骨破壞的主要活性成分被確定為刺芒柄花素，靶向RAGE并調節RAGE-RAS/MAPK/NF-κB通路。此外，BQTL通過軟骨下骨微環境重塑抑制破骨細胞生成和緩解OA進展的能力減少氧化應激強調了其作為補充OA治療的前景。這些發現得到了網絡藥理學和蛋白質組學的驗證，突顯了BQTL轉化為臨床實踐的潛力。

注：本文原創表明為原創編譯，非聲張版權，侵刪！

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