四川大学华西医院疾病系统遗传研究院沈百荣团队于2024年5月在Phytomedicine发表文章“Natural products act as game-changer potentially in treatment and management of sepsis-mediated inflammation: A clinical perspective”（点击二维码阅读原文）。本研究从临床视角，利用系统评价的方法总结天然产物调节脓毒症标志性病理生理过程的能力，重点探讨天然产物在脓毒症抗炎治疗相关临床应用中所面临的机遇和挑战，全面呈现天然产物在脓毒症治疗与管理中的潜在变革性作用。
脓毒症是指因感染引起的宿主反应失调所导致的危及生命的器官功能障碍，而炎症反应是脓毒症的核心病理生理过程1。在脓毒症中，炎症反应可能在首发症状出现之前就被激活，并在全身性炎症反应综合征消退后仍持续存在。此外，炎症反应与免疫、凝血及细胞信号通路之间存在广泛的相互作用。天然产物是从生物体内的内源性化学成分中衍生出的次级代谢产物，是天然“药物库”，与化学合成药物相比，具有易得性、低毒性和多靶点的优势。在脓毒症相关研究中，天然产物可以通过减少细胞因子合成，抑制炎症因子受体，以及阻断炎症反应相关信号通路等途径，展现出强大的抗炎作用2。但截至目前，与天然产物相关的脓毒症基础研究仍局限于细胞和动物实验层面，尚无研究从临床视角对这一领域进行全面、系统性的证据回顾和总结。
本研究回顾了脂多糖介导的信号通路、免疫失调和凝血异常等脓毒症相关炎症反应的主要发生机制和病理生理过程，引出天然产物在脓毒症诊治和管理中的研究价值和地位。本研究对治疗脓毒症的天然产物体内外基础研究进行系统评价，证实了天然产物针对脓毒症相关炎症反应进行治疗，可以减轻宿主反应失调、免疫功能障碍和凝血等临床问题。同时，对治疗脓毒症相关天然产物临床研究进行回顾，从临床角度阐释天然产物具有抗炎、抗氧化和免疫调节作用，在脓毒症临床诊治和管理中具有强大的变革性应用潜力。
本研究检索了1976年12月至2023年11月期间PubMed和Web of Science核心合集数据库中的相关文献。检索关键词包括“Sepsis”“Inflammation”“Flavonoid”和“Terpenoid”等。遵循《系统综述与荟萃分析优先报告条目：PRISMA声明》，我们对治疗脓毒症的天然产物研究进行了系统评价。
我们将天然产物分为影响炎症因子合成，影响细胞表面受体和调节因子，以及影响细胞信号通路和炎症级联反应三大类群。此外，我们使用Sankey图突出展示了天然产物与调节因子（如NRF-2、HO-1、p65）及信号通路（如NRF-2/HO-1、MAPK、NF-κB）之间广泛的相互作用。这一研究结果证明，脓毒症虽然具有极高的疾病异质性，但我们仍能够在机制研究中找到不同特性中的共性，系统性地理解天然产物在治疗脓毒症相关炎症反应中的作用靶点和可能存在的共通的信号传导途径。
图1 脓毒症相关炎症反应中，天然产物、调节因子和信号通路之间的信息流Sankey图
从临床视角，我们深刻探讨了天然产物在脓毒症抗炎治疗相关临床应用中的治疗意义和所面临的挑战，提出了将天然产物与重症医学、人工智能、医学信息学有机结合的新型研究范式，搭建本体化脓毒症相关天然产物知识库，并基于脓毒症疾病领域本体构建可解释性知识图谱和知识模型，最终为临床医生提供更加精准化、个性化、智能化的脓毒症药物治疗决策支持。
图2 脓毒症领域中天然产物在医学信息学和人工智能研究范式下的未来应用前景
专家点评
宋振雷教授：脓毒症是一种严重威胁人类健康的疾病，其发病机制复杂，异质性强，治疗选择有限。因此，开发更为多样和有效的脓毒症治疗手段，具有重要的研究价值和临床意义。
天然产物具有多靶点、低毒性的特性。沈百荣教授团队通过大数据分析和模型预测，同时基于大量的体外和体内研究，深入地探讨了天然产物在炎症因子、受体调节以及信号通路中的调控作用，系统地揭示了这些过程与脓毒症的核心病理生理机制之间存在的密切关系，进而优化天然产物在脓毒症治疗中的应用，提高个性化治疗的精准性。
综上所述，沈百荣教授团队的研究揭示了天然产物作为脓毒症潜在治疗选择的重要价值，为未来脓毒症新药研究和制定新型治疗策略提供了方向，有望加速该领域重大和实质性的突破，为脓毒症患者提供了更多潜在的治疗手段。该研究同时构建了一种天然产物与临床医学、医学信息学和计算机科学融合交叉的研究新范式，将对临床转化应用研究产生重要和积极推动意义。
宋振雷，四川大学华西药学院药物化学系教授，博士生导师，现任四川大学华西药学院科研副院长。2000年兰州大学化学系基地班本科毕业后，师从中国科学院院士涂永强教授，并于2005年获得理学博士学位。2005至2008年，赴美国明尼苏达大学化学系以及威斯康星大学麦迪逊分校药学院从事博士后研究。2008年3月回国后，受聘于四川大学华西药学院，开展独立研究。以第一/通讯作者在国际高质量期刊上发表SCI论文近50篇。迄今共获得包括“2013年中国化学会青年化学奖”“2014年ACP Lectureship Award”，2017年四川省青年科技奖在内的各种奖励7项，2017年获得国家自然科学基金优秀青年基金项目的资助。
作者心得
本研究的选题源自脓毒症诊治过程中的实际临床需求。脓毒症是指因感染引起的宿主反应失调所导致的危及生命的器官功能障碍，是重症医学领域最为关注的疾病之一，其复杂的病理机制和有限的治疗选择迫使我们思考如何寻找更为新颖且有效的治疗策略。天然产物因其来源广泛、多靶点调节等特点，引起了我们的关注。通过系统性文献回顾，我们发现天然产物在调节脓毒症的炎症反应、免疫功能和氧化应激方面具有显著作用。因此，我们决定从临床视角出发，全面评估天然产物在脓毒症治疗中的潜在应用价值。在研究过程中，我们总结了与脓毒症相关炎症反应有关的天然产物基础和临床研究，系统地分析了天然产物对脓毒症标志性病理生理过程的调节作用，通过数据可视化手段直观展示天然产物与炎症因子、调节因子及信号通路的复杂相互作用。这一创新的展示方式为我们研究的科学性和严谨性提供了坚实基础，也使得读者能够更容易理解天然产物在脓毒症中的作用机制。此外，基于对临床研究的回顾，我们针对脓毒症相关天然产物的临床应用，提出了临床医学与医学信息学、人工智能相结合的新型研究范式。
在选刊策略上，我们选择了Phytomedicine作为投稿对象。Phytomedicine专注于植物药和天然产物的研究，同时具有较高的国际影响力，适合我们研究的主题和内容。本研究于2023年11月投稿，于2024年4月收到来自两位评审专家的修改意见。审稿人对研究的创新性和临床实用性给予了高度评价，但同时也建议进一步阐述天然产物在脓毒症诊治和管理过程中面临的标准化、生物利用度、安全性等诸多挑战，并针对这些挑战提出前瞻性的论述。此外，审稿人对论文的论述深度、行文顺序、图表等方面提出了修改意见。我们根据这些意见补充了更多的文献支持，完善研究逻辑，增减讨论内容，使得论文的结构和内容更加严谨和完整。经过本轮修稿后，论文最终于2024年5月顺利接收并在线发表。
通信作者
沈百荣，教授，博士生导师，四川大学华西医院疾病系统遗传研究院执行院长。兼任西雅图系统生物学研究所教授，中国生物信息学学会筹建核心组成员，四川省生物信息学学会理事长，四川省医学信息专委会主任委员，教育部“101计划”医学数据收集与分析教研室带头人，四川省“十四五”规划“数字健康”专家组组长，基金委和科技部专家等。2012年以来在国际上倡导转化信息学，是国际转化信息学高峰论坛的创始主席。主持国家项目10余项；发表论文200余篇；主编英文著作和规划教材等10部。
第一作者
张驰，外科学博士，助理研究员，四川大学华西医院疾病系统遗传研究院博士后，四川大学华西医院重症医学科医师。现为四川省生物信息学学会青年委员会常务委员。主要研究方向为脓毒症、医学信息学、重症医学与人工智能。参与四川大学华西医院卓越发展1·3·5工程项目2项，以第一作者在Intensive Care Medicine、Phytomedicine 等多学科国际期刊发表论文多篇。发表计算机软件著作权2项。
共同第一作者
Rajeev K. Singla，博士，四川大学华西医院疾病系统遗传研究院助理研究员。主要研究方向为天然产物、代谢紊乱、神经系统疾病、传染病、化学信息学和公共卫生。现为Indo Global Journal of Pharmaceutical Sciences 创始人及主编，Frontiers in Pharmacology 等多个期刊副主编、特别顾问组成员和编委会成员。发表SCI论文125篇，被引次数超过4000次，主持、参与撰写4本专著和16个书章。
团队简介
沈百荣教授团队研究方向为生物医学与人工智能，主要开展复杂疾病的生物信息学、转化医学信息学、智能医学、健康管理、医学聊天机器人、生物样本库理论等交叉领域研究。团队依托四川大学华西医院疾病系统遗传研究院，成员来自临床医学、生命科学、计算机科学、管理学等跨学科领域。团队与四川大学华西医院泌尿外科、重症医学科、眼科、乳腺疾病中心、麻醉手术中心、呼吸与危重症医学科、全科医学中心、护理部、临床研究管理部等多个科室开展合作，针对具体临床问题开展标准制定、技术攻关和转化应用等研究。研究合作对象包括美国乔治梅森大学、德国明斯克大学、巴西北里奥格兰德联邦大学、西班牙巴斯克大学、芬兰坦佩雷大学、日本产业研究院、香港城市大学等机构。团队承担国家级项目10余项，出版英文著作和规划教材10余部，累计发表论文200余篇。
版权声明：平台倡导尊重和保护知识产权。欢迎转载、引用，但需取得本平台授权。如您对文章内容版权存疑，请致电028-85422060，我们会与您及时沟通处理。本站内容及图片仅供参考、学习使用，不为营利且不作为诊断、医疗根据。
编辑：孙 秋
排版：张洪雪
推荐阅读
1. 华西医院张明团队联合沈百荣团队：天然产物为年龄相关性黄斑变性治疗开辟新径
2. 四川大学华西医院疾病系统遗传研究院沈百荣团队联合乔治梅森大学闵华团队：构建前列腺癌大数据标准，整合基因型、表型和生活方式数据
华西期刊社简介
四川大学华西医院华西期刊社成立于2006年，出版有14种医学科技期刊（9种中文和5种英文），其中SCI收录期刊2种，ESCI收录期刊2种，EI收录期刊1种、MEDLINE收录期刊4种、CSCD收录期刊7种、北大中文核心期刊要目总览收录期刊6种。华西期刊屡获“中国出版政府奖期刊奖”、“中国百种杰出学术期刊”、“中国精品科技期刊”、“中国最具国际影响力学术期刊”等殊荣。1种期刊入选“中国科技期刊卓越行动计划——领军期刊”项目，2种期刊入选“中国科技期刊国际影响力提升计划——D类（现：中国科技期刊卓越行动计划——高起点新刊）”项目。在国家双一流建设背景下华西期刊社加快推进英文期刊建设，目前已与Nature、Wiley-Blackwell、Oxford University Press、BMC等国际一流出版集团建立了合作关系。
