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網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)結(jié)合代謝組學(xué)研究腎炎康復(fù)片治療糖尿病腎病的作用機(jī)制
糖尿病腎?。?/span>DN）是由糖尿病引起的嚴(yán)重的微血管并發(fā)癥之一，其主要預(yù)防和治療方法是控制血糖和血壓，改善紊亂的脂質(zhì)代謝，并通過(guò)藥物緩解和減輕臨床表現(xiàn)。糖尿病腎病的發(fā)病機(jī)制是多樣且復(fù)雜的，這給治療帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。因此，研究臨床有效藥物的治療機(jī)理是探索糖尿病腎病的發(fā)病機(jī)理并尋找有效預(yù)防和治療藥物的重要途徑。
腎炎康復(fù)片（SYKFT）由13味中藥組成，包括西洋參、人參、地黃、杜仲（炒）、山藥、白花蛇舌草、黑豆、土茯苓、益母草、丹參、澤瀉、白茅根和桔梗，是由傳統(tǒng)處方腎氣丸演變而來(lái)。腎氣丸最早收錄于2000多年前的《金匱要略》（東漢著名醫(yī)學(xué)家張仲景所著《傷寒雜病論》的雜病部分，也是我國(guó)現(xiàn)存最早的一部論述雜病診治的專書(shū)）。2007年，腎炎康復(fù)片被國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理局列為國(guó)家二級(jí)中藥保護(hù)品種。有臨床證據(jù)表明腎炎康復(fù)片對(duì)糖尿病腎炎有良好的治療作用，且無(wú)明顯的不良反應(yīng)，但治療機(jī)理尚不清楚。
代謝組學(xué)從代謝物的總體水平出發(fā)，是一種研究機(jī)制不明的復(fù)雜疾病發(fā)病機(jī)制和藥物作用機(jī)理的有效工具；也是一種通過(guò)高通量檢測(cè)技術(shù)定性或定量分析組織或生物體液中小分子代謝物的方法，以顯示生物體對(duì)外界刺激或疾病的反應(yīng)變化，并為預(yù)防和治療疾病提供了新的可能。
隨著系統(tǒng)生物學(xué)的興起，網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)借助于大數(shù)據(jù)來(lái)可視化復(fù)雜體系之間的聯(lián)系，為疾病治療機(jī)制的研究提供新的思路和方法。從整體的角度來(lái)看，網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)將化學(xué)成分，藥物靶標(biāo)和疾病建立起科學(xué)的評(píng)估系統(tǒng)，能有效發(fā)現(xiàn)藥物（尤其是復(fù)雜藥物）的有效組成和作用機(jī)理。因此，網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)已經(jīng)成為研究中草藥與疾病之間關(guān)系的強(qiáng)大工具。
2021年4月，天津中醫(yī)藥大學(xué)陳曉鵬副研究員課題組在Journal of Ethnopharmacology (IF 3.7)發(fā)表研究論文（https://doi.org/10.1016/j.jep.2021.113817），報(bào)道了采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)結(jié)合代謝組學(xué)技術(shù)思路，研究腎炎康復(fù)片治療糖尿病腎病機(jī)制的工作。
圖片來(lái)源：天津中醫(yī)藥大學(xué)陳曉鵬副研究員課題組
首先，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)腎炎康復(fù)片中包含的化學(xué)成分進(jìn)行了定性研究?；诟叻直尜|(zhì)譜數(shù)據(jù)，腎炎康復(fù)片中75種化學(xué)成分被有效鑒定。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)篩查發(fā)現(xiàn)了總共36個(gè)潛在活性成分和160個(gè)與糖尿病腎病有關(guān)的靶標(biāo)。其次，研究團(tuán)隊(duì)以小鼠為模型生物，以其尿液為分析對(duì)象，設(shè)計(jì)了模型組、正常組和給藥組的代謝組學(xué)實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)高分辨質(zhì)譜數(shù)據(jù)和多元統(tǒng)計(jì)學(xué)分析鑒定了與糖尿病腎病相關(guān)的38個(gè)生物標(biāo)志物。然后，通過(guò)生物標(biāo)志物富集的代謝路徑分析發(fā)現(xiàn)，不飽和脂肪酸的生物合成以及淀粉和蔗糖代謝是其最相關(guān)的代謝途徑，并找到了與上述路徑相關(guān)的蛋白酶。最后，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和代謝組學(xué)的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)己糖激酶2（HK2）和麥芽糖酶葡糖淀粉酶（MGAM）是共同的靶標(biāo)。這意味著它們可能是腎炎康復(fù)片治療糖尿病腎病的關(guān)鍵靶標(biāo)。
研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和代謝組學(xué)的聯(lián)合策略，發(fā)現(xiàn)了生物標(biāo)志物，藥物活性成分和關(guān)鍵靶基因之間的潛在相關(guān)性，進(jìn)一步驗(yàn)證了生物標(biāo)志物的準(zhǔn)確性。該方法將有助于增進(jìn)對(duì)治療糖尿病腎病復(fù)雜機(jī)制的了解，從而為提高治療效果和開(kāi)發(fā)新的預(yù)防和治療藥物提供了可能。這也為闡明中藥及復(fù)方的有效成分和作用機(jī)理提供了新的研究工具。
在本研究工作中，采用的高分辨質(zhì)譜是島津液質(zhì)四極桿飛行時(shí)間質(zhì)譜（LC-QTOF），型號(hào)為L(zhǎng)CMS-9030。LCMS-9030具有準(zhǔn)確度高、穩(wěn)定性好、靈敏度高和采集速度快的特點(diǎn)，為研究工作提供了長(zhǎng)期穩(wěn)定的高分辨質(zhì)譜數(shù)據(jù)和高置信度的化合物鑒定結(jié)果。
參考文獻(xiàn)：
Wang, X., He, Q., Chen, Q., Xue, B., Wang, J., Wang, T., Liu, H., Chen, X., Network pharmacology combined with metabolomics to study the mechanism of Shenyan Kangfu Tablets in the treatment of diabetic nephropathy, Journal of Ethnopharmacology, 2021, (270), 113817