炎症反应与氧化应激失调被认为是UC发展的重要因素,在结肠病灶区域,促炎介质水平显著升高,抗炎介质水平显著降低,炎症因子表达失衡,一方面将刺激机体产生并释放大量ROS,另一方面又将使清除自由基的酶活性降低,使ROS不断积累,进而引发结肠组织严重损伤,加重炎症反应[23]。Nrf2是一种负责调节细胞氧化还原平衡的转录因子,其包含6个功能性的Neh结构域,位于氨基末端的Neh2结构域控制着与Kelch样ECH关联蛋白1(Kelch-like ECH-associated protein 1,Keap1)的结合。在生理条件下,Keap1将Nrf2隔离在细胞质中;在应激条件下,亲电试剂和氧化剂会激活Nrf2依赖的细胞防御机制,此时Nrf2从Keap1上释放并转位到细胞核中,与抗氧化反应元件结合,激活下游抗氧化酶基因的转录,发挥抗氧化的作用[24]。本研究中,诃子生品及炮制品均能改善DSS诱导的UC大鼠体质量降低、DAI评分升高、结直肠长度缩短和结肠病理损伤现象,降低促炎介质TNF-α、IL-1β表达水平,提高抗炎介质IL-10表达水平,恢复炎症因子平衡,发挥抑制UC大鼠炎症反应的作用。同时,诃子生品与炮制品均能提高Nrf2、HO-1、GPX4、SOD表达水平,发挥调节机体氧化还原平衡的作用。其中,诃子砂烫炮制品对炎症反应及氧化应激的调节作用均强于生品,提示诃子经砂烫炮制后,改善UC作用增强,其增效机制可能与抑制机体炎症反应、调节Nrf2/HO-1/GPX4通路有关。基于UPLC-Q-TOF-MS/MS技术的代谢组学能够为疾病发生发展机制及中药作用机制的解析提供思路。本研究对UC大鼠血清差异代谢物进行鉴定,共得到36个差异代谢物,主要包括氨基酸、肽和类似物,脂质和脂质样分子,核苷、核苷酸和类似物及其他代谢物。模型组大鼠血清上述代谢物表达异常,提示经DSS干预后,UC大鼠血清代谢物发生紊乱;经诃子生品与砂烫品治疗后,生品组10个、砂烫品12个代谢物水平得到不同程度回调,表明诃子生品与砂烫品均能够调节机体内源性代谢物水平,恢复代谢稳态,进而发挥改善UC的作用,其中砂烫诃子的调节能力强于生品。进一步对诃子炮制后调节UC代谢通路进行预测分析,结果共鉴定得到8条代谢通路。氮代谢通路是本研究鉴定得到影响最强的通路,氮是构成氨基酸和蛋白质等分子的重要元素,其代谢包括蛋白质合成与降解、氨基酸转氨等生物过程。氨基酸是促进肠道生长、维持肠道黏膜完整性与屏障功能的必需物质,是机体内重要的营养物质与能量底物[26]。精氨酸是一种条件性必须氨基酸,与细胞的生长、增殖具有密切关系,在调节肠道炎症中发挥重要作用[27]。精氨酸能够通过抑制多种促炎因子(如IL-1β、IL-2、IL-17)的释放,提高抑炎因子IL-10和免疫球蛋白A(immunoglobulin A,IgA)和IgG的含量,进而缓解肠道炎症。此外,精氨酸能够激活Nrf2/抗氧化反应元件通路,促进如GPX、SOD、过氧化氢酶等抗氧化蛋白的基因表达,提高机体抗氧化能力,进而增强免疫系统功能[28]。研究表明,在活动期UC患者的结肠黏膜中,L-精氨酸的表达降低,通过斯皮尔曼相关性分析发现,L-精氨酸与DAI呈现负相关[29]。本研究结果显示,诃子砂烫炮制品可能通过调节精氨酸生物合成途径,进而发挥改善UC的作用,这与文献报道的精氨酸与UC的关系具有一致性。丙酮酸是糖酵解或丙氨酸转氨作用的产物,在生物体的代谢过程中具有重要作用。三羧酸循环是所有需氧生物普遍存在的一系列酶催化化学反应,是人体糖、蛋白质、脂肪三大类营养物质的共同代谢通路[30]。当丙酮酸进入到线粒体中,被氧化生成乙酰辅酶A,随后进入三羧酸循环,进一步被氧化成二氧化碳和水,完成葡萄糖的有氧氧化供能过程,并通过此过程实现体内糖、脂肪和氨基酸间的相互转化[31]。此外,丙酮酸也是一种抗氧化剂,能够抑制机体内氧自由基的氧化,进而保护UC患者肠粘膜[32]。本研究结果表明,诃子经过砂烫法炮制后,能够参与丙酮酸代谢通路,其作用机制可能为砂烫诃子通过调节机体能量代谢与氧化应激状态,进而改善UC疾病症状。综上,诃子生品与砂烫品均能够改善UC大鼠炎症反应,调节Nrf2/HO-1/GPX4信号通路,影响UC大鼠血清代谢产物,进而发挥治疗UC的作用。诃子经砂烫法炮制后,表现出更强的改善UC作用,体现出砂烫法在提升诃子疗效方面的潜在价值,其炮制增效的科学内涵可能与Nrf2/HO-1/GPX4信号通路和血清代谢产物具有一定关联。本研究为中药炮制机制的深入解析提供了新策略,并为临床治疗UC提供中医药思路。