敖慧豪 付夢(mèng)雅 謝冬梅 朋湯義 吳德玲 韓燕全
〔摘要〕 目的 基于指紋圖譜和網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)預(yù)測(cè)蒼耳子質(zhì)量標(biāo)志物,為其質(zhì)量控制和藥效研究提供依據(jù)。方法 選擇10批不同產(chǎn)地蒼耳子飲片,采用超高效液相色譜系統(tǒng)Waters Acquity UPLC H-Class建立其UPLC指紋圖譜,通過(guò)對(duì)照品指認(rèn)確定其共有峰并初步預(yù)測(cè)其候選Q-Marker;運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)構(gòu)建“核心成分-靶點(diǎn)-通路”網(wǎng)絡(luò),進(jìn)一步預(yù)測(cè)蒼耳子Q-Marker及核心靶點(diǎn),再用分子對(duì)接方法預(yù)測(cè)分析蒼耳子Q-Marker生物活性。結(jié)果 建立了10批蒼耳子飲片的指紋圖譜,確認(rèn)了18個(gè)共有峰,通過(guò)蒼耳子對(duì)照品指認(rèn)了其中8個(gè)峰,分別為原兒茶醛、新綠原酸、綠原酸、隱綠原酸、咖啡酸、3,4-二咖啡??鼘幩?、3,5-二咖啡酰奎寧酸和4,5-二咖啡??鼘幩?。經(jīng)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析,以上8種成分關(guān)聯(lián)29個(gè)核心靶點(diǎn)與20條關(guān)鍵通路,與蒼耳子抗炎、抗腫瘤等作用密切相關(guān),可作為蒼耳子藥效活性成分。分子對(duì)接結(jié)果顯示該8種成分與其對(duì)應(yīng)的核心靶點(diǎn)之間均有較好的結(jié)合能力,表明蒼耳子候選Q-Marker擁有較好的生物活性。結(jié)論 通過(guò)UPLC指紋圖譜和網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析,預(yù)測(cè)出蒼耳子的Q-Marker,為其質(zhì)量及藥效學(xué)的進(jìn)一步研究提供了參考。
〔關(guān)鍵詞〕 蒼耳子;質(zhì)量標(biāo)志物;指紋圖譜;網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué);分子對(duì)接
〔中圖分類號(hào)〕R284.1 ? ? ? 〔文獻(xiàn)標(biāo)志碼〕A ? ? ? ?〔文章編號(hào)〕doi:10.3969/j.issn.1674-070X.2023.03.017
Predictive analysis of Cangerzi (Fructus Xanthii) quality markers based on
fingerprint and network pharmacology
AO Huihao1,2, FU Mengya1,2, XIE Dongmei2, PENG Tangyi1, WU Deling1, HAN Yanquan1*
1. The First Hospital of Anhui University of Chinese Medicine/The Third Class Laboratory of Chinese Medicine Preparation, National Administration of Chinese Medicine/Anhui Key Laboratory of Chinese Medicinal Formula/Anhui Engineering
Technology Research Center of Modernized Pharmaceutics, Hefei, Anhui 230601, China; 2. Anhui University of
Chinese Medicine, Hefei, Anhui 230031, China
〔Abstract〕 Objective Based on the fingerprint and network pharmacology, the quality markers of Cangerzi (Fructus Xanthii) were predicted to provide the basis for its quality control and pharmacodynamics research. Methods Ten batches of Cangerzi (Fructus Xanthii) from different habitats were selected, and their UPLC fingerprints were established by Waters Acquity UPLC H-Class. Their common peaks were identified by reference materials and their candidate Q-Markers were preliminarily predicted; network pharmacology was used to construct a "core-component-target pathway" network to further predict the Q-Markers and core targets of Cangerzi (Fructus Xanthii), and molecular docking method was used to verify the biological activity of Cangerzi (Fructus Xanthii) Q-Markers. Results The fingerprints of 10 batches of Cangerzi (Fructus Xanthii) were established, and 18 common peaks were identified. Eight peaks were identified by the reference substance of Cangerzi (Fructus Xanthii), namely 3,4-Dihydroxybenzalde, neochlorogenic acid, chlorogenic acid, cryptochlorogenic acid, caffeic acid, 3,4-Dihydroxybenzaldehyde, 3,5-dicaffeoylquinic acid and 4,5-dicaffeoylquinic acid. According to the network pharmacological analysis, the above 8 components are associated with 29 core targets and 20 key pathways, which are closely related to the anti-inflammatory and anti-tumor effects of Cangerzi (Fructus Xanthii), and they can be used as the active components of Cangerzi (Fructus Xanthii). Molecular docking results showed that the 8 components had good binding with their corresponding core targets, indicating that the candidate Q Markers of Cangerzi (Fructus Xanthii) had good biological activity. Conclusion Through UPLC fingerprint and network pharmacological analysis, the Q-Marker of Cangerzi (Fructus Xanthii) has been predicted, providing reference for further research on its quality and pharmacodynamics.
〔Keywords〕 Cangerzi (Fructus Xanthii); quality marker; fingerprint; network pharmacology; molecular docking
蒼耳子為菊科植物蒼耳(Xanthium sibiricum Part.)的干燥成熟帶總苞的果實(shí),又名葈耳實(shí)、老蒼頭等,其味苦、甘、辛,性溫,有毒,歸肺經(jīng)[1];其主要功效為散風(fēng)寒、通鼻竅和祛風(fēng)濕,用于治療風(fēng)寒頭痛、鼻塞流涕、鼻鼽、鼻淵、風(fēng)疹瘙癢、濕痹拘攣等。蒼耳子含有多種化學(xué)成分,主要包括水溶性苷類、倍半萜內(nèi)酯類、揮發(fā)油類、脂肪油類和酚酸類等[2-7]?,F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明,蒼耳子具有降血糖、抗過(guò)敏、免疫抑制、抗菌、抗炎鎮(zhèn)痛和抗腫瘤等作用[2-9],臨床上多用于治療急慢性鼻炎、鼻竇炎和感冒[8-14]。蒼耳子產(chǎn)地廣泛,全國(guó)各地均有分布[15],藥材質(zhì)量差異較大。因此,探索蒼耳子相關(guān)質(zhì)量控制技術(shù)對(duì)蒼耳子的質(zhì)量及藥效等研究具有重要研究意義。
近年來(lái),劉昌孝院士提出了“中藥質(zhì)量標(biāo)志物(Q-Marker)”的新概念[16],其以“有效性、特有性、溯源性、可測(cè)性和中醫(yī)藥理論關(guān)聯(lián)性”為原則,為促進(jìn)中醫(yī)藥發(fā)展,完善中藥質(zhì)量控制體系提供了新的研究思路。目前,中藥Q-Marker已廣泛應(yīng)用于中藥及復(fù)方制劑研究中,成為中藥質(zhì)量控制研究的有效手段之一[17-18]。本研究通過(guò)建立不同產(chǎn)地蒼耳子飲片的UPLC指紋圖譜,運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)進(jìn)一步驗(yàn)證確定其質(zhì)量標(biāo)志物,并通過(guò)分子對(duì)接技術(shù)驗(yàn)證其活性,以期為進(jìn)一步完善蒼耳子質(zhì)量控制和藥效學(xué)提供參考。
1 材料
1.1 ?儀器
Waters Acquity UPLC H-Class超高效液相色譜系統(tǒng),配有四元超高壓溶劑系統(tǒng)、自動(dòng)進(jìn)樣恒溫樣本管理器、柱溫箱、PDA檢測(cè)器和Empower 2色譜工作站(美國(guó)Waters公司);KQ3200DB型超聲清洗器(江蘇昆山超聲儀器有限公司);XFB-200型高速中藥粉碎機(jī)(吉首市中州制藥機(jī)械廠);BP211D型電子天平(德國(guó)Sartorius公司);YM-902型高精密度防潑水pH計(jì)(姜堰市櫻明儀器儀表有限公司)。
1.2 ?試劑
對(duì)照品:綠原酸(99.39%;批號(hào):110753-200413)和咖啡酸(98.00%;批號(hào):110885-200102)購(gòu)自中國(guó)食品藥品檢定研究院:1,3-二咖啡??鼘幩幔?9.00%;批號(hào):11042905)、原兒茶醛(99.50%;批號(hào):1103006)、3,4-二咖啡酰奎寧酸(98.50%;批號(hào):12041114)、3,5-二咖啡酰奎寧酸(99.20%;批號(hào):12101101)、4,5-二咖啡??鼘幩幔?8.40%;批號(hào):11081803)、隱綠原酸(99.00%,批號(hào):11112203)和新綠原酸(99.00%;批號(hào):11112202)均購(gòu)自成都曼斯特化工有限公司,經(jīng)1H-NMR、13C-NMR、MS、IR和UV等光譜檢測(cè)確認(rèn)其結(jié)構(gòu),按歸一化法測(cè)得其純度;乙腈和甲醇為色譜純(德國(guó)SIGMA公司);磷酸等試劑均為分析純(天津市富宇精細(xì)化工有限公司);水為屈臣氏蒸餾水。
1.3 ?材料
本研究所用10批蒼耳子飲片來(lái)自不同產(chǎn)地(安徽六安、安徽岳西、福建廈門、合肥南郊、河北安國(guó)、河南洛陽(yáng)、河南固陽(yáng)、河南駐馬店、四川達(dá)州、內(nèi)蒙古包頭。按順序?yàn)镾1-S10),經(jīng)安徽中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院韓燕全主任中藥師鑒定均為菊科植物蒼耳(Xanthium sibiricum Part.)的成熟帶總苞的果實(shí)去刺后的飲片,用前粉碎過(guò)40目篩。
2 方法和結(jié)果
2.1 ?蒼耳子UPLC指紋圖譜的建立
2.1.1 ?色譜條件 ?Waters Acquity UPLC BEH C18色譜柱(2.1 mm×100 mm,1.7 μm);流動(dòng)相為乙腈(A)-0.1%磷酸水溶液(B),梯度洗脫程序?yàn)椋?~2 min,3%-5% A;2~8 min,5%-10%A;8~8.5 min,10%-15%A;8.5~14 min,15%-20%A;14~17 min,20%-24%A;17~20 min,24%-35%A;20~22 min,35%-50%A;檢測(cè)波長(zhǎng)為220 nm;流速0.25 mL/min,柱溫30 ℃。
2.1.2 ?對(duì)照品溶液的制備 ?精密稱定新綠原酸、原兒茶醛、綠原酸、咖啡酸、隱綠原酸、1,3-二咖啡??鼘幩帷?,5-二咖啡??鼘幩?、3,4-二咖啡酰奎寧酸和4,5-二咖啡酰奎寧酸對(duì)照品適量,分別置于棕色量瓶中甲醇溶解,制得各對(duì)照品溶液。分別取對(duì)照品溶液各一定量逐次稀釋,得到濃度分別為10.120、4.573、44.400、2.680、3.093、2.507、29.333、3.613和9.480 μg/mL的混合對(duì)照品溶液。
2.1.3 ?供試品溶液的制備 ?精密稱取蒼耳子藥材粉末0.3 g,置于10 mL棕色量瓶中,甲醇定容至刻度,超聲提取30 min(150 W,40 kHz),放至室溫,加甲醇補(bǔ)足損失體積,搖勻,再次靜置,臨用前用0.22 μm濾膜濾過(guò),取續(xù)濾液作為供試品溶液。
2.1.4 ?精密度試驗(yàn) ?取S1號(hào)蒼耳子供試品溶液,按照“2.1.1”項(xiàng)下的色譜條件連續(xù)進(jìn)樣6次,記錄色譜圖,以5號(hào)峰為參照峰,計(jì)算各共有峰的相對(duì)保留時(shí)間和相對(duì)峰面積。結(jié)果顯示,各共有峰相對(duì)保留時(shí)間RSD均小于0.85%,相對(duì)峰面積RSD均小于1.25%,表明儀器精密度良好。
2.1.5 ?重復(fù)性試驗(yàn) ?取蒼耳子藥材S1號(hào)樣品平行制備6份供試品溶液,按“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣分析,記錄色譜圖。以5號(hào)峰為參照峰,計(jì)算各共有峰的相對(duì)保留時(shí)間和相對(duì)峰面積。結(jié)果顯示,各共有峰相對(duì)保留時(shí)間RSD均小于1.32%,相對(duì)峰面積RSD均小于1.64%,表明該方法重復(fù)性良好。
2.1.6 ?穩(wěn)定性試驗(yàn) ?取蒼耳子供試品溶液(編號(hào)S1),于室溫放置0、2、4、8、12、24 h時(shí)按“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣分析,記錄色譜圖。以5號(hào)峰為參照峰,計(jì)算各共有峰的相對(duì)保留時(shí)間和相對(duì)峰面積。結(jié)果顯示,各共有峰相對(duì)保留時(shí)間RSD均小于0.89%,相對(duì)峰面積RSD均小于1.14%,表明供試品溶液在室溫放置24 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.1.7 ?指紋圖譜的建立 ?將10批蒼耳子藥材色譜圖依次導(dǎo)入國(guó)家藥典委員會(huì)研制的“中藥色譜指紋圖譜相似度評(píng)價(jià)系統(tǒng)”(2012.130723版本)中,以S1為參照譜圖,采用中位數(shù)法,時(shí)間窗寬度0.1,得到10批蒼耳子藥材的疊加UPLC指紋圖譜(圖1)和蒼耳子對(duì)照指紋圖譜(圖2),得到18個(gè)共有峰,以對(duì)照指紋圖譜R為參照,其相似度分析結(jié)果見(jiàn)表1,各批次蒼耳子與對(duì)照指紋圖譜相似度均>0.900。
2.1.8 ?指紋圖譜共有峰指認(rèn) ?對(duì)10批蒼耳子藥材進(jìn)行指紋圖譜分析,得到18個(gè)共有峰,通過(guò)與對(duì)照品指認(rèn),確認(rèn)了8個(gè)共有峰,見(jiàn)圖2。
2.2 ?蒼耳子網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析
蒼耳子所含化學(xué)成分種類較多,其中酚酸類成分作為蒼耳子的主要藥效成分,具有多種藥理作用[19-20]。因此,基于中藥質(zhì)量標(biāo)志物可測(cè)性和溯源性,將以上指認(rèn)的8個(gè)酚酸類成分作為蒼耳子Q-Marker候選成分。
2.2.1 ?蒼耳子候選化合物靶點(diǎn)預(yù)測(cè)及成分-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建 ?將上述篩選出來(lái)的8個(gè)Q-Marker候選成分(新綠原酸、原兒茶醛、綠原酸、咖啡酸、隱綠原酸、3,5-二咖啡??鼘幩?、3,4-二咖啡??鼘幩岷?,5-二咖啡??鼘幩幔┓謩e通過(guò)TCMSP、SwissTargetPrediction數(shù)據(jù)庫(kù)查找Q-Maker的作用靶點(diǎn),去除平臺(tái)間的重復(fù)項(xiàng),并使用Uniprot轉(zhuǎn)化為基因名,得到了與候選成分相關(guān)的118個(gè)靶點(diǎn),將所有成分和靶點(diǎn)導(dǎo)入Cytoscape 3.7.2軟件構(gòu)建成分-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)圖。詳見(jiàn)圖3。
2.2.2 ?靶點(diǎn)蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用(protein-protein interaction, PPI)網(wǎng)絡(luò)分析 ?將選出的118個(gè)作用靶點(diǎn),導(dǎo)入STRING數(shù)據(jù)庫(kù)(http://string-db.org/cgi/input.pl)構(gòu)建PPI網(wǎng)絡(luò),物種選擇為智人(Homo Sapiens),去除無(wú)關(guān)聯(lián)的靶點(diǎn),其他設(shè)置不變,生成PPI網(wǎng)絡(luò)圖。隨后對(duì)PPI網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行拓?fù)涮卣鞣治?,篩選degree值大于兩倍中位數(shù)的點(diǎn)作為核心靶點(diǎn),經(jīng)篩選后共得到29個(gè)重要核心靶點(diǎn)。詳見(jiàn)表2。
2.2.3 ?GO與KEGG富集分析 ?將已候選Q-Marker相關(guān)的29個(gè)核心靶點(diǎn)導(dǎo)入DAVID數(shù)據(jù)庫(kù)中,限定物種信息為智人(Homo sapiens)進(jìn)行GO與KEGG通路富集分析。GO富集分析共獲得295條信號(hào)通路,其中生物進(jìn)程(BP)205個(gè),細(xì)胞組分(CC)41個(gè),分子功能(MF)49個(gè);KEGG富集分析共獲得114個(gè)信號(hào)通路。以P<0.01和FDR<0.01為條件,對(duì)GO條目和KEGG通路進(jìn)行篩選,選取前20個(gè)進(jìn)行可視化分析。詳見(jiàn)圖5—6。
結(jié)果顯示,GO富集分析主要參與的生物過(guò)程(BP)包括細(xì)胞遷移的正向調(diào)節(jié),血管生成、肽基酪氨酸磷酸化、對(duì)脂多糖的反應(yīng)、蛋白質(zhì)磷酸化、凋亡過(guò)程的正向調(diào)控等。涉及膜筏、質(zhì)膜、細(xì)胞質(zhì)核周區(qū)等細(xì)胞組分(CC),具有酶結(jié)合、蛋白絲氨酸/蘇氨酸/酪氨酸激酶活性、ATP結(jié)合、蛋白質(zhì)結(jié)合等分子功能(MF)。KEGG富集到癌癥中的蛋白聚糖、脂質(zhì)和動(dòng)脈粥樣硬化、癌癥的途徑、AGE-RAGE信號(hào)通路在糖尿病并發(fā)癥中的作用、冠狀病毒感染-COVID-19、癌癥中的微小RNA、乙型肝炎、黏著斑、人類巨細(xì)胞病毒感染、PI3K-Akt信號(hào)通路等。
2.2.4 ?“關(guān)鍵成分-核心靶點(diǎn)-通路”網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建和分析 ?本研究根據(jù)篩選得到8個(gè)關(guān)鍵成分,29個(gè)主要靶點(diǎn)、81個(gè)主要信號(hào)通路導(dǎo)入Cytoscape 3.7.2軟件構(gòu)建成分-靶點(diǎn)-通路網(wǎng)絡(luò)圖(見(jiàn)圖7)。靶點(diǎn)MAPK1(degree 73)、PIK3CA(degree 69)、CASP8(degree 29)、EGFR(degree 37)、PRKCA(degree 47)、CASP3(degree 36)、TLR4(degree 25)、STAT3(degree 24)、ERBB2(degree 21)、MMP2(degree 18)具有較大degree值,可作為核心靶點(diǎn)。通路中的癌癥蛋白聚糖(degree 13)、癌癥中的微小RNA(degree 10)、脂質(zhì)和動(dòng)脈粥樣硬化(degree 13)、癌癥的途徑(degree 15)、冠狀病毒感染-COVID-19(degree 10)的degree值為兩倍中位數(shù)及以上,為重要通路。
2.3 ?分子對(duì)接驗(yàn)證分析
為進(jìn)一步明確核心成分和核心靶點(diǎn)的相關(guān)性和驗(yàn)證其結(jié)合活性,使用AutoDock Vina 1.5.7軟件將以上8個(gè)核心成分和10個(gè)核心靶點(diǎn)分別進(jìn)行對(duì)接。
以候選的8個(gè)核心成分為配體,在PubChem數(shù)據(jù)庫(kù)中下載其3D結(jié)構(gòu)sdf格式文件,以核心靶點(diǎn)MAPK1、PIK3CA、CASP8、EGFR、PRKCA、CASP3、TLR4、STAT3、ERBB2、MMP2為受體,在RSCB PDB數(shù)據(jù)庫(kù)中物種選擇“人”,下載其3D結(jié)構(gòu)的pdb格式文件[21]。使用pymol和Auto Dock Tools 1.5.7軟件分別對(duì)受體和配體進(jìn)行去水、加氫、加電荷處理,Auto Dockvina進(jìn)行分子對(duì)接,得到受體配體結(jié)合能(見(jiàn)表3)。結(jié)合能表明受體配體的相互作用強(qiáng)度,結(jié)合能越低,表明兩者結(jié)合越穩(wěn)定。一般認(rèn)為,結(jié)合能<-4.0 kcal·mol-1時(shí),受體與配體之間有較強(qiáng)的結(jié)合能力[22]。分子對(duì)接結(jié)果表明8個(gè)核心成分與核心靶點(diǎn)結(jié)合能均≤-4.0 kcal·mol-1,這表明本研究中候選Q-Marker與核心靶點(diǎn)之間均有較強(qiáng)的親和能力,初步驗(yàn)證了指紋圖譜和網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的篩選結(jié)果。核心靶點(diǎn)CASP8、PRKCA、CASP3、MMP2與較多核心成分有關(guān)聯(lián),根據(jù)受體配體結(jié)合能的大小,選取其中結(jié)合活性較好的進(jìn)行可視化分析。詳見(jiàn)圖8。
3 討論
中藥指紋圖譜技術(shù)是一種綜合、可量化的檢測(cè)手段,具有整體性和模糊性的特點(diǎn)。指紋圖譜具有硬件條件簡(jiǎn)單,對(duì)中藥成分的響應(yīng)較高、穩(wěn)定性、重復(fù)性好及指標(biāo)成分易檢測(cè)等優(yōu)勢(shì),TOF/MS等質(zhì)譜法雖可以檢測(cè)到較多成分,但是多數(shù)成分含量較低,實(shí)際應(yīng)用于中藥質(zhì)量控制在硬件和軟件上均有較大難度。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)是基于系統(tǒng)生物學(xué)的理論,著重于生物系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)分析,在多組分、多靶點(diǎn)和多途徑的中藥研究中,網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)強(qiáng)調(diào)整體性和系統(tǒng)性的研究方式與中醫(yī)藥理論高度相似。因此,本研究通過(guò)UPLC指紋圖譜與網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué),篩選得到了蒼耳子中8個(gè)候選Q-Marker,分別為新綠原酸、綠原酸、隱綠原酸、咖啡酸、原兒茶醛、3,4-二咖啡??鼘幩?、3,5-二咖啡??鼘幩帷?,5-二咖啡酰奎寧酸。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析得此8個(gè)成分主要與蒼耳子抗炎、抗病毒和抗腫瘤等作用相關(guān)。分子對(duì)接展現(xiàn)了此8個(gè)成分與關(guān)鍵靶點(diǎn)之間的分子結(jié)合力,表明其具有的良好的生物活性。初步確定了以上8種成分可以作為蒼耳子的Q-Marker。
文獻(xiàn)研究發(fā)現(xiàn),酚酸類成分如原兒茶醛、新綠原酸、綠原酸、隱綠原酸具有抗炎、抗癌、抗血栓和抗氧化活性等[23-27];咖啡酸在體內(nèi)外均有顯著抗氧化、抗菌活性,并具有調(diào)節(jié)腸炎的作用[28-30];1,3-二咖啡??鼘幩峥赏ㄟ^(guò)刺激海馬nNOS-NO活性來(lái)緩解抑郁癥樣表型,具有抗抑郁作用[31];3,4-二咖啡??鼘幩釋?duì)非酒精性脂肪性肝炎具有較好的保護(hù)作用[32];3,5-二咖啡酰奎寧酸可通過(guò)調(diào)節(jié)HMGB1/TLR4/NF-κB通路減輕肝纖維化,并對(duì)急性肺損傷具有較好的治療作用[33-34];4,5-二咖啡??鼘幩峥杀Wo(hù)肝臟、抗乙肝,并對(duì)乳腺癌具有潛在的治療作用[35]。核心靶點(diǎn)PIK3CA、CASP8、EGFR、PRKCA、CASP3、TLR4、STAT3、ERBB2、MMP2具有較高degree值,可能與蒼耳子抗炎、抗菌、抗腫瘤等相關(guān)。KEGG富集的主要通路中發(fā)現(xiàn)其與新型冠狀病毒感染具有較高的關(guān)聯(lián),其對(duì)新型冠狀病毒感染的相關(guān)藥效作用值得進(jìn)一步研究。蒼耳子GO富集分析中生物進(jìn)程BP主要涉及細(xì)胞遷移、蛋白質(zhì)磷酸化;細(xì)胞組分CC主要為質(zhì)膜、胞質(zhì)核周區(qū)等;分子功能MF主要涉及蛋白質(zhì)結(jié)合、ATP結(jié)合等。分子對(duì)接驗(yàn)證了其Q-Marker與核心靶點(diǎn)有較好的結(jié)合能力,理論上證實(shí)了Q-Marker具有較好的生物活性。
中藥進(jìn)入機(jī)體發(fā)揮作用是個(gè)相對(duì)復(fù)雜的過(guò)程,需經(jīng)炮制、胃腸吸收、肝藥酶代謝等多個(gè)途徑入血發(fā)揮藥效作用,其中化學(xué)成分經(jīng)各級(jí)影響最后才能形成藥效分子。從中藥指紋圖譜與網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析篩選中藥質(zhì)量標(biāo)志物具有一定的科學(xué)性,其均具有整體性的特點(diǎn)。綜上所述,本研究采用指紋圖譜結(jié)合網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的方式,初步篩選預(yù)測(cè)出新綠原酸、綠原酸、隱綠原酸、咖啡酸、原兒茶醛、3,4-二咖啡??鼘幩?、3,5-二咖啡??鼘幩?、4,5-二咖啡??鼘幩釣樯n耳子的候選Q-Marker,實(shí)驗(yàn)為蒼耳子質(zhì)量控制及其作用機(jī)制研究提供了一定的參考,也為后續(xù)進(jìn)一步預(yù)測(cè)和驗(yàn)證蒼耳子質(zhì)量標(biāo)志物提供了基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1] 國(guó)家藥典委員會(huì).中華人民共和國(guó)藥典:一部[M].北京:中國(guó)醫(yī)藥科技出版社, 2020:169.
[2] SHI Y S, LIU Y B, MA S G, et al. Bioactive sesquiterpenes and lignans from the fruits of Xanthium sibiricum[J]. Journal of Natural Products, 2015, 78(7): 1526-1535.
[3] JIANG H, YANG L, MA G X, et al. New phenylpropanoid derivatives from the fruits of Xanthium sibiricum and their anti-inflammatory activity[J]. Fitoterapia, 2017, 117: 11-15.
[4] 姜 ?海,楊 ?柳,邢緒東,等.蒼耳子中木脂素類化學(xué)成分研究[J]. 中國(guó)中藥雜志,2018,43(10):2097-2103.
[5] 汪 ?洋.中藥蒼耳子的毒性物質(zhì)基礎(chǔ)及中毒機(jī)制研究[D].上海:第二軍醫(yī)大學(xué),2010.
[6] 王 ?虹,何桂霞,沈 ?謙,等.超臨界CO2萃取和水蒸氣蒸餾法提取蒼耳子揮發(fā)油的比較研究[J].湖南中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2009,29(1):44-46.
[7] 韓 ?婷.蒼耳子的生物活性成分及品質(zhì)評(píng)價(jià)[D].上海:第二軍醫(yī)大學(xué),2006.
[8] 延光海,金光玉,李光昭,等.蒼耳子提取物抑制大鼠肥大細(xì)胞活化的機(jī)制研究[J].解剖科學(xué)進(jìn)展,2010,16(2):164-166,170.
[9] TAO L, FAN F T, LIU Y P, et al. Concerted suppression of STAT3 and GSK3β is involved in growth inhibition of non-small cell lung cancer by Xanthatin[J]. PLoS One, 2013, 8(11): e81945.
[10] TAO L, CAO Y, WEI Z, et al. Xanthatin triggers Chk1-mediated DNA damage response and destabilizes Cdc25C via lysosomal degradation in lung cancer cells[J]. Toxicology and Applied Pharmacology, 2017, 337: 85-94.
[11] JU A, CHO Y C, CHO S. Methanol extracts of Xanthium sibiricum roots inhibit inflammatory responses via the inhibition of nuclear factor-κB (NF-κB) and signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3) in murine macrophages[J]. Journal of Ethnopharmacology, 2015, 174: 74-81.
[12] YEOM M, KIM J H, MIN J H, et al. Xanthii fructus inhibits inflammatory responses in LPS-stimulated RAW 264.7 macrophages through suppressing NF-κB and JNK/p38 MAPK[J]. Journal of Ethnopharmacology, 2015, 176: 394-401.
[13] SHARIFI-RAD J, HOSEINI-ALFATEMI S M, SHARIFI-RAD M, et al. Phytochemical compositions and biological activities of essential oil from Xanthium strumarium L[J]. Molecules, 2015, 20(4): 7034-7047.
[14] WANG H Z, LI Y, REN Z H, et al. Optimization of the microwave-assisted enzymatic extraction of Rosa roxburghii Tratt. polysaccharides using response surface methodology and its antioxidant and α-d-glucosidase inhibitory activity[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2018, 112: 473-482.
[15] 謝 ?清,朱曉奕,湯 ?建,等.蒼耳子的本草考證[J].中國(guó)野生植物資源,2018,37(2):55-59.
[16] 劉昌孝,陳士林,肖小河,等.中藥質(zhì)量標(biāo)志物(Q-Marker):中藥產(chǎn)品質(zhì)量控制的新概念[J].中草藥,2016,47(9):1443-1457.
[17] 李 ?晴,朱香梅,石雨荷,等.基于指紋圖譜和網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的白術(shù)質(zhì)量標(biāo)志物預(yù)測(cè)分析[J].中國(guó)藥事,2022,36(4):404-416.
[18] 范先平,汪 ?波,聶 ?晶,等.基于中藥血清化學(xué)與網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)篩選玄參質(zhì)量標(biāo)志物[J].中國(guó)醫(yī)院藥學(xué)雜志,2022,42(13):1305-1310.
[19] HUANG M H, WANG B S, CHIU C S, et al. Antioxidant, antinociceptive, and anti-inflammatory activities of Xanthii Fructus extract[J]. Journal of Ethnopharmacology, 2011, 135(2): 545-552.
[20] RUAN Z, LIU S Q, ZHOU Y, et al. Chlorogenic acid decreases intestinal permeability and increases expression of intestinal tight junction proteins in weaned rats challenged with LPS[J]. PLoS One, 2014, 9(6): e97815.
[21] YANG X H, LIU H H, LIU J N, et al. Rational selection of the 3D structure of biomacromolecules for molecular docking studies on the mechanism of endocrine disruptor action[J]. Chemical Research in Toxicology, 2016, 29(9): 1565-1570.
[22] 陳 ?佳,李 ?偉,劉 ?征,等.基于GEO數(shù)據(jù)庫(kù)的DPN相關(guān)靶點(diǎn)挖掘及與芍藥苷分子對(duì)接研究[J].廣東藥科大學(xué)學(xué)報(bào),2020,36(4):514-518.
[23] KIM M, CHOI S Y, LEE P, et al. Neochlorogenic acid inhibits lipopolysaccharide-induced activation and pro-inflammatory responses in BV2 microglial cells[J]. Neurochemical Research, 2015, 40(9): 1792-1798.
[24] CHE J H, ZHAO T X, LIU W, et al. Neochlorogenic acid enhances the antitumor effects of pingyangmycin via regulating TOP2A[J]. Molecular Medicine Reports, 2021, 23(2): 158.
[25] PARK SY, JIN ML, YI EH, et al. Neochlorogenic acid inhibits against LPS-activated inflammatory responses through up-regulation of Nrf2/HO-1 and involving AMPK pathway[J]. Environmental Toxicology and Pharmacology, 2018, 62: 1-10.
[26] LI J, WANG S P, WANG Y Q, et al. Comparative metabolism study on chlorogenic acid, cryptochlorogenic acid and neochlorogenic acid using UHPLC-Q-TOF MS coupled with network pharmacology[J]. Chinese Journal of Natural Medicines, 2021, 19(3): 212-224.
[27] ZHOU Y. The protective effects of cryptochlorogenic acid on β-cells function in diabetes in vivo and vitro via inhibition of ferroptosis[J]. Diabetes, Metabolic Syndrome and Obesity: Targets and Therapy, 2020, 13: 1921-1931.
[28] SATO Y, ITAGAKI S, KUROKAWA T, et al. In vitro and in vivo antioxidant properties of chlorogenic acid and caffeic acid[J]. International Journal of Pharmaceutics, 2011, 403(1/2): 136-138.
[29] AGUNLOYE O M, OBOH G. Caffeic acid and chlorogenic acid: Evaluation of antioxidant effect and inhibition of key enzymes linked with hypertension[J]. Journal of Food Biochemistry, 2018, 42(4): e12541.
[30] ZIELISKA D, ZIELISKI H, LAPARRA-LLOPIS J M, et al. Caffeic acid modulates processes associated with intestinal inflammation[J]. Nutrients, 2021, 13(2): 554.
[31] LIM D W, KIM M, YOON M, et al. 1, 3-dicaffeoylquinic acid as an active compound of Arctium lappa root extract ameliorates depressive-like behavior by regulating hippocampal nitric oxide synthesis in ovariectomized mice[J]. Antioxidants, 2021, 10(8): 1281.
[32] LIU X, HUANG K, NIU Z R, et al. Protective effect of isochlorogenic acid B on liver fibrosis in non-alcoholic steatohepatitis of mice[J]. Basic & Clinical Pharmacology & Toxicology, 2019, 124(2): 144-153.
[33] LIU X, HUANG K, ZHANG R J, et al. Isochlorogenic acid A attenuates the progression of liver fibrosis through regulating HMGB1/TLR4/NF-κB signaling pathway[J]. Frontiers in Pharmacology, 2020, 11: 582.
[34] WANG Q, XIAO L. Isochlorogenic acid A attenuates acute lung injury induced by LPS via Nf-κB/NLRP3 signaling pathway[J]. American Journal of Translational Research, 2019, 11(11): 7018-7026.
[35] YU J K, YUE C H, PAN Y R, et al. Isochlorogenic acid C reverses epithelial-mesenchymal transition via down-regulation of EGFR pathway in MDA-MB-231 cells[J]. Anticancer Research, 2018, 38(4): 2127-2135.
〔收稿日期〕2022-09-19
〔基金項(xiàng)目〕安徽省徽派炮制傳承工作室項(xiàng)目(皖中醫(yī)藥發(fā)展秘〔2021〕10號(hào));2019年度浙江省重點(diǎn)建設(shè)高校優(yōu)勢(shì)特色學(xué)科(中藥學(xué))開(kāi)放基金資助項(xiàng)目(ZYAOXZD2019005)。
〔第一作者〕敖慧豪,男,碩士研究生,研究方向:中藥炮制及質(zhì)量控制研究。
〔通信作者〕*韓燕全,男,博士,主任藥師,E-mail:hyquan2003@163.com。
湖南中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)2023年3期