2025-11-03
研究物种：小鼠
发表期刊：International Journal of Molecular Sciences
发表时间：2025年
影响因子：4.9
文章亮点
1. 研究策略的完美闭环：“干湿实验”结合
这是最核心的亮点。文章没有停留在单一的计算机模拟或单一的生物学实验，而是构建了一个完整的研究闭环：
“干实验”预测： 首先利用网络药理学这一前沿生物信息学方法，系统预测了鸢尾苷治疗缺血性脑卒中的潜在作用靶点和信号通路，为后续实验提供了清晰的路线图和科学假说。
“湿实验”验证： 进而通过体外细胞实验和体内动物模型，对网络药理学的预测结果进行严格验证。
意义： 这种策略极大地提高了研究的科学性和可靠性，避免了盲目筛选，使发现的结果更具说服力。
2. 清晰阐明了“多靶点-双通路”的作用机制
文章精准地揭示了鸢尾苷作为一种中药单体，是如何发挥治疗作用的：
多靶点作用： 不同于西药通常针对单一靶点，鸢尾苷能够同时作用于多个关键分子靶点，体现了中药“多成分-多靶点”的系统性治疗特点。
双通路协同： 研究明确证实，鸢尾苷通过同时“抑制神经细胞凋亡”和“调节炎症反应” 这两大核心通路来发挥脑保护作用。这两大通路正是缺血性脑卒中病理损伤中最关键、最恶性的两个环节。
3. 为中药单体提供了现代化的科学“语言”
这项研究的意义超越了鸢尾苷本身：
将传统经验转化为现代证据： 它用一个国际学术界都能理解和接受的“科学故事”，解释了中药成分的治疗原理。即：明确的有效成分（鸢尾苷）→ 清晰的多靶点作用 → 关键的双通路机制 → 确切的治疗效果。
推动中药国际化： 这种研究范式为中药从“经验医学”走向“证据医学”、并最终走向世界，提供了强有力的模板和案例。
4. 明确的转化医学价值与药物开发前景
研究成果直接指向未来的临床应用：
强大的神经保护潜力： 研究证实鸢尾苷能通过双重机制保护神经细胞，减轻脑损伤，这使其有望开发成为一种新型的神经保护剂。
明确的候选药物身份： 相比于成分复杂的中药复方，鸢尾苷是一个结构明确的单一化合物，这使其在药物化学、药理、毒理和后续的临床开发上具有显著优势，成药性前景非常明朗。
研究背景
面对缺血性脑卒中这一临床治疗难题，以及现有神经保护策略的匮乏，研究者将目光投向具有多靶点潜力的中药活性成分鸢尾苷。为了突破其作用机制不明的瓶颈，本研究创新性地采用了 “网络药理学预测”与“实验验证”相结合的研究策略，旨在系统揭示鸢尾苷通过协同调控“炎症”与“细胞凋亡”这两大核心通路，从而发挥治疗作用的科学内涵。这项研究不仅为鸢尾苷的临床应用提供了坚实的科学依据，也为从传统中药中发现现代化、精准化的创新药物提供了一个典范。
研究思路
研究方法
网络药理学 分子实验
研究结果
1.网络药理学预测鸢尾苷抗缺血性脑卒中的生物学过程及富集分析
为探究鸢尾苷治疗缺血性中风的多靶点机制，我们首先通过网络药理学方法进行系统性预测。
研究识别出38个鸢尾苷与缺血性中风的共同作用靶点。蛋白质相互作用（PPI）网络显示这些靶点间存在密切关联。基因功能（GO）富集分析表明，这些靶点显著参与细胞凋亡、氧化应激及对外界刺激的反应等生物过程。关键通路（KEGG）分析进一步揭示，靶点主要富集在PI3K-Akt、Toll样受体、IL-17、FoxO、MAPK和TNF等信号通路上。综合分析指出，AKT和Nrf2是其中的核心靶点，并提示PI3K/Akt、Nrf2/HO-1和TLR4/MyD88/NF-κB三条信号通路可能在鸢尾苷的治疗机制中扮演关键角色。综上，网络药理学预测为阐明鸢尾苷的作用机制提供了清晰方向，后续实验将针对上述三条关键通路进行验证。
网络药理学预测鸢尾苷抗缺血性脑卒中的生物学过程及富集分析
2.鸢尾苷下调大鼠 I/R 后的神经损伤评分和梗塞体积
缺血性卒中发生后，使用5分制对神经损伤进行测试，得分越高，表明运动损伤越严重。结果如图4A所示。假队列中的大鼠没有表现出神经损伤，因此，在整个研究过程中，队列的神经评分始终为零。I/R队列中发生了相关的神经损伤（姿势不规则和自发活动较弱）。上述指标在5、10和20 mg/kg的tectoridin队列中得到了显著缓解（p<0.05，p<0.05，p<0.01），在10 mg/kg的Edaravonique队列中得到显著缓解（p<0.01）。
如图4B、C所示，与假手术组相比，缺血组的梗死体积明显增加（p<0.01）。与缺血组相比，切除组（5、10和20 mg/kg）和依达拉奉（10 mg/kg）组的梗死体积显著减少，清楚地证明了Tec对减轻缺血性卒中后脑水肿形成的作用（p<0.05，p<0.01，p<0.01，p<0.01）（图4B，C）。
鸢尾苷抗缺血性脑卒中关键信号通路核心基因图谱注：红色节点中显示的基因是鸢尾素对抗缺血性中风的一些关键靶点
鸢尾苷减轻 I/R 后 ICR 大鼠的神经功能缺损和梗塞体积。
3.鸢尾苷对脑组织病理变化的影响
HE染色显示假手术组脑组织未见异常，神经元排列有序，形态正常，核仁清晰，染色均匀。海马细胞丰富，细胞水平丰富，大脑皮层细胞丰富，无细胞收缩。胼胝体无细胞水肿、损伤。在缺血组中，海马和大脑皮层显示出疏松、水肿和收缩的细胞。部分白质细胞水肿改变严重，缺血面积较大，神经元受到挤压，整体动物脑组织更为严重。
然而，用10和20mg/kg鸢尾素和10mg/kg依达拉奉预处理显着减轻了缺血区域的神经元病理变化。同时，I/R组的非变性细胞百分比显着低于假手术组（p < 0.05）。然而，在鸢尾苷（10 和 20 mg/kg）和依达拉奉组中，与 I/R 组相比，非变性细胞百分比显着增加（p < 0.01、p < 0.01、p < 0.01）。因此，鸢尾苷可改善创伤性神经损伤后的神经再生（图 5）。
鸢尾苷对 I/R 后缺血损伤的 HE 染色效果
4. 鸢尾苷对 Nrf2/HO-1 通路的影响
为了研究鸢尾苷如何影响 Nrf2 和 HO-1，本研究进一步评估了其在大鼠脑组织中的蛋白质水平。根据图6，相对于假手术对照大鼠，I/R显着降低Nrf2和HO-1表达；相比之下，I/R 大鼠只经过鸢尾苷预处理的大鼠中，有 9 只表现出相对于未经治疗的 I/R 大鼠，Nrf2 和 HO-1 水平明显升高。
鸢尾苷对 Nrf2/HO-1 通路蛋白的影响
5. 鸢尾苷对 TLR4/MYD88/NF-κB 信号通路的影响
为了评估潜在的机制，检测了TLR4/MYD88/NFkB通路的蛋白表达。正如预期的那样，与假手术组相比，I/R刺激导致TLR4、MyD88、核NF-kB的表达明显上调（p<0.01，p<0.01）。然而，与依达拉奉组相比，tectoridin孵育导致其表达明显降低（p<0.01，p<0.01，p<0.01）（图7）。
鸢尾苷对 TLR4/MYD88/NF-κB 信号通路蛋白的影响
6.鸢尾苷下调 I/R 损伤大鼠 PI3K/Akt/mTOR 信号通路的表达
相对于对照组，I/R 治疗组的 p-mTOR 和 p-AKT 比例显着降低 (p < 0.01)。然而，相对于 I/R 组，用 10 和 20 mg/kg 鸢尾素治疗显着抑制了这种下降（p < 0.01，p < 0.01），相对于依达拉奉组则显着较低（p < 0.05）。
鸢尾苷下调 I/R 损伤大鼠 PI3K/Akt/mTOR 信号通路的表达
结 论
总之，这项研究标志着对鸢尾苷治疗 IS 机制的首次详细研究。网络分析确定了缺血性中风和鸢尾苷之间的 38 个交叉靶标。随后通过GO功能注释和KEGG通路富集分析，辅以PPI网络分析和cytoHubba插件，精准定位了26条相关信号通路，包括与心血管疾病、神经退行性疾病等相关的信号通路。网络分析预测，鸢尾苷可以通过调节与氧化还原、炎症和自噬相关的信号通路来减轻中风后的脑损伤。实验结果表明，用鸢尾苷治疗的大鼠神经功能得到改善，脑梗塞体积显着减少。鸢尾苷的神经保护作用部分源于其抗氧化、自噬和炎症能力，包括上调 Nrf2/HO-1 蛋白表达、减少 TLR4/MYD88/NF-κB 炎症通路以及抑制 PI3K/Akt/mTOR 通路，从而发挥抗凋亡作用。这些发现为鸢尾苷的分子机制提供了新的视角，并为新型抗IS药物的开发提供了有价值的参考。有必要对鸢尾苷作为缺血性中风患者有前景的治疗剂进行进一步的临床研究。
参考文献
Lu T, Feng Z, Xue H, Jin C, Zhang Y, Ai Y, Zheng M, Shi D, Song K. Network Pharmacology Analysis and Experimental Validation of Tectoridin in the Treatment of Ischemic Stroke by Inhibiting Apoptosis and Regulating Inflammation. Int J Mol Sci. 2025 Feb 7;26(4):1402. doi: 10.3390/ijms26041402. PMID: 40003867; PMCID: PMC11855067
