中医在亚洲有着悠久的历史，越来越多的中药化合物被证明可以治疗各种疾病！不少研究受到国自然或省自然基因项目的支持，可以看出中医药研究受到了国家大力扶持！由于中药复方的成分复杂，确定其治疗靶点较为困难，而网络药理学作为一种将药理学与网络分析相结合的前沿方法，是中药化合物研究的有力生物信息学方法！
今天，胡哥带来的这篇文章来自山东大学第二医院李玉亮团队，发表在了中科院一区SCI期刊——Phytomedicine（IF：6.7）上，值得一提的是，该杂志在订阅模式下0版面费，这对于经费紧张的朋友来说，简直是“梦中情刊”！回归正题，来说说这篇文章，该课题组在传统中药成方的基础上创制了包含柴胡等11种中药成分的疏肝利胆消石颗粒（SLXG），结合网络药理学、分子对接、动物实验等方法，全面探究了SLXG治疗胆固醇性胆囊结石（CGS）的活性成分和作用机制。除了中医药复方制剂，中药单体、天然化合物的研究在中医药课题设计方面的应用也越来越广，目前思路相对成熟，结合网络药理学和分子对接进行靶点筛选对于机制初探有很大帮助！对这类思路感兴趣的朋友，欢迎联系胡哥~
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题目：探讨SLXG治疗胆固醇结石的潜在机制及治疗效果
杂志：Phytomedicine
影响因子：6.7
发表时间：2024年9月
公众号后台回复“666”领取原文PDF，文献编号：20241018
研究背景
疏肝利胆消石颗粒（SLXG）是一种常用的预防和治疗胆固醇性胆结石的中药制剂。SLXG是根据一本古老的中国医学书籍中发现的柴胡疏肝配方配制的，这是中国几个世纪以来的传统药物，已经证明成功治疗了许多胆囊结石患者。本研究旨在阐明SLXG及其活性成分在治疗胆固醇性胆囊结石（CGS）中的治疗作用和分子机制。
数据来源
SLXG药物成分的靶点来自TCMSP数据库；胆固醇类胆结石的治疗靶点来自TTD、CTD、Genecard、OMIM、DrugBank数据库；胆固醇胆结石相关数据集（GSE202479） 来自GEO数据库。
研究思路
采用网络药理学、UPLC-HRMS转录组测序、动物模型实验、分子对接、表面等离子体共振（SPR）等方法探讨SLXG的分子机制及其与中药和潜在靶点的关系。此外，通过PPI网络分析，以及基因本体论（GO）和京都基因和基因组百科全书（KEGG）富集分析，探索SLXG及其活性成分柚皮素预防和治疗胆固醇性胆结石的潜在机制。通过胆囊结石形成的动物模型进一步阐明了其作用机制。
主要结果
1. SLXG治疗小鼠胆固醇性胆结石
将小鼠分为五组：高胆固醇饲料组（LD）、SLXG低剂量组（SLXG 1）、SLXG中剂量组（SLXG M）、SLXG高剂量组（SLXG H）、阳性对照组（UDCA），以研究SLXG对小鼠的治疗作用，结果显示，SLXG处理后胆结石小鼠肝功能有一定程度的恢复，SLXG可降低胆结石小鼠血液中的脂质水平，SLXG可逆转小鼠肝脏脂质积累，SLXG可通过增强脂质代谢改善LD组小鼠病理状态（图1）。以上结果表明，SLXG可降低胆固醇性胆结石小鼠的CGSs。
图1 SLXG治疗可减少LD诱导的小鼠胆结石
2. 网络药理学分析
通过数据库收集了SLXG 239个治疗靶点和140个有效药物成分，从多个数据库中获得了治疗胆固醇性胆结石的靶点，通过Venn分析获得20个潜在的胆固醇胆结石治疗靶点。通过差异表达基因（DEGs）分析鉴定出1160个DEGs，通过基因集富集分析（GSEA）表明，胆结石患者的胆囊胆汁酸转运功能受损。基于以上数据构建了一个包含10种中药、58个活性成分、20个潜在胆固醇胆结石治疗靶点的SLXG “药物-成分-靶点”网络，通过STRING数据库构建蛋白-蛋白相互作用（PPI）网络。通过GO和KEGG富集分析，进一步研究SLXG的主要生物学功能，结果显示，靶点主要富集于对类固醇激素的反应、类固醇代谢过程、PI3K-Akt信号通路、胆汁分泌、类固醇激素生物合成等（图2）。以上结果提示，胆汁分泌和胆固醇代谢可能是SLXG改善胆汁中胆固醇比例升高引起的胆固醇性胆结石的关键信号通路。
图2 SLXG治疗胆固醇性胆结石关键活性成分及关键靶点的鉴定
3. 分子对接分析
胆汁分泌信号通路和胆固醇代谢信号通路提示，CYP3A4、HMGCR、SOAT2、APOB、UGT1A1与胆结石形成相关。对这4个靶点与其对应的活性成分进行分子对接，结果证实了这些通路中富集的基因与SLXG的有效成分之间存在有效结合。通过超高效液相色谱法鉴定SLXG中的化合物，在SLXG中检测到了槲皮素和柚皮素（图3）。通过动物模型实验证实了柚皮素对小鼠胆固醇性胆结石具有治疗作用。通过表面等离子体共振（SPR）结果表明，柚皮素与HMGCR、SOAT2和UGT1A1的结合呈剂量依赖性，柚皮素与三种蛋白结合的动力学测试曲线表明柚皮素可以直接与上述蛋白质相互作用。
图3分子对接的代表性二维图和三维图
4. SLXG治疗胆固醇性胆结石对小鼠肝脏代谢的调节作用
通过RNA-seq检测LD组和SLXG组之间肝脏基因的变化，结果显示，SLXG处理后小鼠肝脏中与胆汁酸代谢和胆固醇代谢相关的基因表达发生了显著变化。通过KEGG富集分析为SLXG通过胆汁酸和胆固醇代谢治疗胆结石提供了有力证据。通过基因集富集分析（GSEA）发现，SLXG处理后小鼠肝脏中胆固醇合成途径下调，而胆汁酸合成途径上调（图4），表明SLXG通过抑制胆固醇合成和增加胆汁酸合成来降低胆汁中胆固醇与胆汁酸的比例，最终起到治疗胆固醇性胆结石的作用。
图4 RNA测序揭示了SLXG治疗后基因表达变化的转录组谱
文章小结
该研究采用系统的网络药理学方法，结合体内验证实验，揭示了SLXG及其有效成分柚皮素治疗胆固醇性胆结石的基本药理作用及其潜在机制。目前，中医药研究在实验设计方面是比较容易实现的！胡哥团队提供方案设计、数据分析等服务！感兴趣的来找胡哥吧~为方便大家的沟通交流，我们还建立了课题设计专业交流群，想进群的朋友来找胡哥入群~
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