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目的:
深入辨析临床治疗特应性皮炎(Atopic dermatitis, AD)的优效方剂溻洗散(Ta-Xi-San, TXS)的化学成分,揭示TXS治疗AD的作用机制,验证TXS治疗AD的药效作用,为中药复方制剂TXS的进一步开发利用提供科学依据。
方法:
1.利用中科院化学数据库,中药系统药理和分析平台相关化学数据库,通过PubMed、CNKI电子数据库建立TXS药材化学成分数据库;利用超高效液相色谱串联四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱(UPLC-Q-Exactive-MSE),通过高精度分子离子峰和信息丰富的MSE及二级质谱碎片离子信息,结合药材化学成分数据库,建立TXS制剂化学成分数据库。
2.采用网络药理学策略和分子对接技术对TXS治疗AD的药效成分及分子作用机制进行研究。以TXS65个化学成分为切入点,应用CSDT模型进行靶标搜寻和识别,通过OMIM等常见疾病数据库搜索AD相关靶点,并将成分靶点映射在疾病靶点上,收集交集靶点;通过DAVID对交集靶点进行GO功能分析和KEGG通路分析,分析相关通路;采用Cytoscape3.7.1软件构建“成分-靶点”“靶点-通路”等网络关系图;通过度值和介数中心度分析,对TXS治疗AD关键成分和重要靶点进行预测;通过AutoDock软件对最显著富集通路上的关键靶点及对应成分进行分子对接,为TXS治疗特应性皮炎的机制研究提供依据。
3.采用二硝基氟苯(DNFB)诱导的AD小鼠模型,对TXS的药效进行评价。36只雄性BALB/c小鼠随机划分为6组,分别为空白组、基质组、AD模型组、TXS低剂量组(0.65g/mL),TXS高剂量组(1.3g/mL)和丁酸氢化可的松乳膏(HyB)阳性对照组。末次给药24h后,设计多指标对小鼠背部皮肤炎症进行评分;游标卡尺测量其耳厚;计算小鼠脾指数和胸腺指数;取背部、耳部组织进行切片,苏木精和伊红(HE)染色,显微观察其皮肤病理变化;ELISA法检测小鼠血清IgE、IL4、IFN-γ和TNF-α表达水平。
结果:
1.对TXS的化学物质基础进行研究,通过文献调研,建立了TXS药材化学成分数据库;通过液相质谱联用数据分析,共解析得到TXS中65个化学成分,包括生物碱类17个、酚类14个、黄酮类12个、酸类7个、香豆素类3个、萜类3个,其他9个。对65个化学成分进行药材来源归属,其中,来源于黄柏药材的21个,苦参12个,苍术9个,马齿苋8个,地榆16个,共有成分2个。
2.对TXS治疗AD的药效物质及作用机制进行研究,通过KEGG分析,结合文献,确认了9条TXS治疗AD的相关通路;构建了TXS治疗AD的“成分-靶点”和“靶点-通路”网络图,确认了表没食子儿茶素没食子酸酯、芹菜素、氧化苦参碱、丹皮酚、鞣花酸等16种药效成分和IKBKG、NFKB1、RELA、MAPK1、MAPK3、FOS、IL-4等19个关键靶点;Autodock软件分析结果表明,KEGG最显著富集(PI3K/AKT信号通路)通路上关键靶点与其对应成分具有一定的结合能力。
3.对TXS治疗AD小鼠的作用进行研究,皮肤炎症评分结果显示,与模型组相比,TXS治疗组和HyB阳性组均可减轻小鼠背部皮肤炎症,减轻小鼠耳部肿胀(P<0.05);TXS高剂量组、HyB阳性组可以有效改善皮肤状态(P<0.05);HE染色结果表明,TXS治疗组和HyB组可改善角质层破损,减轻棘层增厚,减少真皮层淋巴细胞。脏器指数结果显示,与空白组相比,模型组小鼠脾指数增加(P<0.05),胸腺指数减小(P<0.05);与模型组相比,TXS治疗组小鼠脾指数减小(P<0.05),胸腺指数增大(P<0.05),趋于正常。对小鼠血清细胞因子进行检测,结果显示,与空白组相比,模型组小鼠血清IgE、IL4、IFN-γ和TNF-α的浓度均升高(P<0.05),与模型组相比,TXS高剂量组和HyB组血清IgE、TNF-α浓度降低(P<0.05),TXS治疗组和HyB组血清IL-4、IFN-γ浓度降低(P<0.05),因此,TXS对DNFB诱导的AD小鼠具有治疗作用。
结论:
本研究采用高分辨液相质谱联用仪器分析、网络药理学及分子对接手段,AD模型小鼠实验,解析了TXS的化学物质基础,辨识了TXS治疗AD的药效成分,揭示了TXS治疗AD的作用机制,验证了TXS治疗AD的药效作用,为其进一步开发利用提供了科学依据。
深入辨析临床治疗特应性皮炎(Atopic dermatitis, AD)的优效方剂溻洗散(Ta-Xi-San, TXS)的化学成分,揭示TXS治疗AD的作用机制,验证TXS治疗AD的药效作用,为中药复方制剂TXS的进一步开发利用提供科学依据。
方法:
1.利用中科院化学数据库,中药系统药理和分析平台相关化学数据库,通过PubMed、CNKI电子数据库建立TXS药材化学成分数据库;利用超高效液相色谱串联四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱(UPLC-Q-Exactive-MSE),通过高精度分子离子峰和信息丰富的MSE及二级质谱碎片离子信息,结合药材化学成分数据库,建立TXS制剂化学成分数据库。
2.采用网络药理学策略和分子对接技术对TXS治疗AD的药效成分及分子作用机制进行研究。以TXS65个化学成分为切入点,应用CSDT模型进行靶标搜寻和识别,通过OMIM等常见疾病数据库搜索AD相关靶点,并将成分靶点映射在疾病靶点上,收集交集靶点;通过DAVID对交集靶点进行GO功能分析和KEGG通路分析,分析相关通路;采用Cytoscape3.7.1软件构建“成分-靶点”“靶点-通路”等网络关系图;通过度值和介数中心度分析,对TXS治疗AD关键成分和重要靶点进行预测;通过AutoDock软件对最显著富集通路上的关键靶点及对应成分进行分子对接,为TXS治疗特应性皮炎的机制研究提供依据。
3.采用二硝基氟苯(DNFB)诱导的AD小鼠模型,对TXS的药效进行评价。36只雄性BALB/c小鼠随机划分为6组,分别为空白组、基质组、AD模型组、TXS低剂量组(0.65g/mL),TXS高剂量组(1.3g/mL)和丁酸氢化可的松乳膏(HyB)阳性对照组。末次给药24h后,设计多指标对小鼠背部皮肤炎症进行评分;游标卡尺测量其耳厚;计算小鼠脾指数和胸腺指数;取背部、耳部组织进行切片,苏木精和伊红(HE)染色,显微观察其皮肤病理变化;ELISA法检测小鼠血清IgE、IL4、IFN-γ和TNF-α表达水平。
结果:
1.对TXS的化学物质基础进行研究,通过文献调研,建立了TXS药材化学成分数据库;通过液相质谱联用数据分析,共解析得到TXS中65个化学成分,包括生物碱类17个、酚类14个、黄酮类12个、酸类7个、香豆素类3个、萜类3个,其他9个。对65个化学成分进行药材来源归属,其中,来源于黄柏药材的21个,苦参12个,苍术9个,马齿苋8个,地榆16个,共有成分2个。
2.对TXS治疗AD的药效物质及作用机制进行研究,通过KEGG分析,结合文献,确认了9条TXS治疗AD的相关通路;构建了TXS治疗AD的“成分-靶点”和“靶点-通路”网络图,确认了表没食子儿茶素没食子酸酯、芹菜素、氧化苦参碱、丹皮酚、鞣花酸等16种药效成分和IKBKG、NFKB1、RELA、MAPK1、MAPK3、FOS、IL-4等19个关键靶点;Autodock软件分析结果表明,KEGG最显著富集(PI3K/AKT信号通路)通路上关键靶点与其对应成分具有一定的结合能力。
3.对TXS治疗AD小鼠的作用进行研究,皮肤炎症评分结果显示,与模型组相比,TXS治疗组和HyB阳性组均可减轻小鼠背部皮肤炎症,减轻小鼠耳部肿胀(P<0.05);TXS高剂量组、HyB阳性组可以有效改善皮肤状态(P<0.05);HE染色结果表明,TXS治疗组和HyB组可改善角质层破损,减轻棘层增厚,减少真皮层淋巴细胞。脏器指数结果显示,与空白组相比,模型组小鼠脾指数增加(P<0.05),胸腺指数减小(P<0.05);与模型组相比,TXS治疗组小鼠脾指数减小(P<0.05),胸腺指数增大(P<0.05),趋于正常。对小鼠血清细胞因子进行检测,结果显示,与空白组相比,模型组小鼠血清IgE、IL4、IFN-γ和TNF-α的浓度均升高(P<0.05),与模型组相比,TXS高剂量组和HyB组血清IgE、TNF-α浓度降低(P<0.05),TXS治疗组和HyB组血清IL-4、IFN-γ浓度降低(P<0.05),因此,TXS对DNFB诱导的AD小鼠具有治疗作用。
结论:
本研究采用高分辨液相质谱联用仪器分析、网络药理学及分子对接手段,AD模型小鼠实验,解析了TXS的化学物质基础,辨识了TXS治疗AD的药效成分,揭示了TXS治疗AD的作用机制,验证了TXS治疗AD的药效作用,为其进一步开发利用提供了科学依据。