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岐黄热点文章分享:多组学结合网络药理学研究揭示芍藤汤治疗干燥综合征的机制

2025-06-06

研究物种:小鼠

发表期刊:Phytomedicine

发表时间:2025年

影响因子:6.7

文章亮点

1.多组学整合策略

研究创新性地结合了肠道菌群分析、代谢组学和蛋白质组学,系统揭示了芍藤汤(STD)治疗干燥综合征(SS)的多层次作用机制,突破了单一组学研究的局限性,全面解析了微生物-宿主互作网络。

2.肠道菌群调节作用

发现芍藤汤显著恢复SS模型小鼠的肠道菌群失衡,增加有益菌(如乳杆菌属)丰度,减少条件致病菌(如脱硫弧菌属),并通过调节菌群代谢功能(如短链脂肪酸合成)改善肠道微环境。

3.关键代谢通路与生物标志物

代谢组学鉴定出血清和结肠中差异代谢物(如胆汁酸、色氨酸代谢产物),提示芍藤汤通过调控“色氨酸-犬尿氨酸-AhR通路”减轻炎症,同时激活FXR信号通路改善胆汁酸代谢紊乱。

4.蛋白质组学揭示免疫调节机制

蛋白质组分析显示,芍藤汤下调促炎因子(如TNF-α、IL-6)和补体系统蛋白,上调紧密连接蛋白(Occludin)和抗炎蛋白(如IL-10),通过修复肠道屏障、抑制NF-κB通路缓解全身性自身免疫反应。

5.菌群-代谢-免疫轴机制验证

通过相关性网络分析,建立了特定菌群(如Alloprevotella)与代谢物(次级胆汁酸LCA)、免疫指标(Th17/Treg平衡)的强关联,证实芍藤汤通过“肠-免疫轴”调节Th17/Treg分化,纠正免疫失衡。

6.中医药现代化研究范式

研究为复方中药的系统药理学机制提供了模板,通过多组学数据整合阐明“多成分-多靶点-多通路”协同作用,推动传统经验方剂的科学化阐释。

研究背景

干燥综合征(Sjogren's syndrome,SS)是一种复杂的自身免疫性疾病,而STD已被证明可以有效改善SS患者的炎症损伤和免疫功能障碍,但其确切机制尚未明确。本研究旨在探讨STD对SS治疗的作用机制,确定潜在的治疗靶点及其相互关系。

研究思路

本研究以非肥胖糖尿病(NOD)小鼠作为疾病模型。通过网络药理学分析性病治疗对SS的潜在信号通路,并通过病理染色、ELISA和免疫组织化学评估性病在减轻炎症损伤中的作用。此外,应用肠道微生物群、代谢组学和蛋白质组学分析,鉴定关键微生物群、代谢物和蛋白质,旨在寻找STD潜在的作用靶点,并利用Western blotting和免疫组织化学验证相关靶点的真实性,探究三者之间的相互作用。

研究方法

16SrRNA测序、蛋白组,代谢组学、网络药理学

研究结果

1、在正负离子模式下STD的化学成分分析

2、网络药理学分析

在TCMSP和GeneCards数据库分析中鉴定到了64个常见基因的交集,包括TNF、IL6、NCOA1、AKT1和TP53。GO和KEGG分析显示它们主要与影响肿瘤坏死因子受体结合等途径和TNF和IL-17等信号通路相关。

3、STD减少了腺体组织损伤和炎症反应

利用STD对NOD小鼠进行治疗,发现STD能显著降低NOD小鼠中下颌下腺组织淋巴细胞浸润,保护腺体结构,增加AQP1和AQP5表达水平,降低血清中促炎细胞因子TNF-α和IL-17的水平。

4、STD调节NOD小鼠肠道菌群失调

研究通过16s rRNA测序分析来确定STD对NOD小鼠肠道菌群失衡的影响。结果显示STD能显著调节NOD小鼠肠道微生物群落结构,能够通过降低Proteobacteria丰度,增加Alistipes和Odoribacter等丰度改善肠道微生物群的失衡。

5、STD改善NOD小鼠粪便代谢物失调

研究通过UHPLC-Q-TOF/MS分析显示STD对不同组小鼠中粪便代谢物组成有显著影响,共鉴定到691种差异代谢物,其中脂类和类脂分子占比最高。KEGG分析显示胆汁酸生物合成是改善NOD小鼠疾病状态的主要代谢途径。

6、STD改变了NOD小鼠的蛋白质组学特征

随后,研究进一步通过蛋白质组学分析发现STD能够显著恢复NOD小鼠的蛋白质表达趋于正常水平,同时鉴定了到17个DEPs,其中与能量代谢相关蛋白在STD-H组显著上调,而免疫反应相关蛋白下调。GO和KEGG分析显示这些DEPs主要与氧化磷酸化和抗原处理呈递等关键通路相关。此外,研究发现关键DEPs中IfI30表达显著降低,Ndufv3和Ndufs6显著升高,并且STD高剂量组(STD-H)变化更明显。

7、NOD小鼠颌下腺组织中关键DEPs的验证结果

之后,研究进一步利用WB和免疫组化染色对IfI30、Ndufv3和Ndufs6的蛋白表达水平进行验证,得到了与蛋白质组学相同的结果,即STD-H组中IfI30表达显著更低,Ndufv3和Ndufs6表达显著更高。

8、相关性分析

最后,研究对筛选出的7个肠道菌群、7个差异代谢物和17个组间相交的DEPs做出了进一步的相关性分析,并构建了相关网络图。结果显示STD主要通过调节变形菌群丰度、胆汁酸生物合成代谢途径以及调节蛋白IfI30、Ndufv3和Ndufs6的表达来改善NOD小鼠的疾病状态。

小 结

文章在方法上整合了多组学(微生物组、代谢组、蛋白质组)和网药分析,并在选题上结合了肠道微生物群,揭示了STD在SS中的作用机制。

参考文献链接:

Pang F, Jiang Q, Li K, Tang X. Integrative gut microbiota, metabolomics and proteomics studies unraveled the mechanism of Shaoteng decoction in treating Sjogren's syndrome. Phytomedicine. 2025 May;140:156631. doi: 10.1016/j.phymed.2025.156631. Epub 2025 Mar 7. PMID: 40088738.