申红通络方抗心肌缺血-再灌注损伤的分子机制：基于RNA测序、生物信息学、反向网络药理学、分子对接以及分子动力学模拟结合实验研究的见解

《Phytomedicine》：Molecular Mechanisms of Shenhong Tongluo Formula Against Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury: Insights from RNA Sequencing, Bioinformatics, Reverse Network Pharmacology, Molecular Docking, and Molecular Dynamics Simulations Combined with Experimental Studies

心肌缺血再灌注损伤中铁死亡机制及通心络胶囊作用研究：通过转录组学与网络药理学分析，发现通心络胶囊通过抑制SAT1介导的多胺代谢重塑，限制ALOX15依赖的膜脂过氧化，从而减轻心肌损伤，为中药抗铁死亡提供了新机制。

　　
心肌缺血再灌注损伤（MIRI）是心血管疾病领域长期存在的临床难题，其病理机制涉及铁依赖性脂质过氧化等关键环节。本研究以传统中药复方Shenhong Tongluo Formula（SHTLF）为对象，系统揭示了其在MIRI中通过调控多胺代谢通路抑制铁死亡的分子机制。研究团队通过多维度技术整合，首次阐明SHTLF通过双重靶向作用——抑制SAT1介导的多胺代谢异常并阻断ALOX15/PTGS2依赖的脂质过氧化级联反应——实现心肌保护作用。

在实验设计上，研究采用动物模型与体外细胞模型结合的策略，构建了涵盖药物化学分析、转录组测序、逆向网络药理学和计算分子模拟的完整研究体系。通过UPLC-Q-Orbitrap-MS技术证实SHTLF批次间质量稳定性优异，并鉴定出85种活性成分，其中22种成分在血清中显著富集。逆向网络药理学分析结合分子对接和动态模拟，锁定槲皮素（quercetin）作为关键活性成分，其分子结构通过计算模拟显示与SAT1和PTGS2蛋白具有高亲和力结合特征。

核心机制研究揭示了SHTLF对铁死亡调控的层级作用：在分子层面，通过抑制SAT1活性降低多胺代谢紊乱，进而减少铁离子在细胞内的异常蓄积；在病理层面，调控ALOX15-PTGS2信号轴，抑制花生四烯酸代谢向脂质过氧化途径的异常转向。功能验证实验显示，当SAT1基因过表达时，SHTLF的 cardioprotection效果显著减弱；而通过siRNA沉默SAT1后，不仅铁死亡相关损伤指标显著改善，SHTLF的额外保护作用也得到强化。这些发现构建了从代谢调控到氧化损伤抑制的完整作用链条。

临床转化价值方面，研究证实SHTLF在预处理阶段的干预有效性。通过建立缺血预适应模型，发现SHTLF在再灌注前30分钟给药，可使心肌梗死面积减少42.7%，显著优于标准治疗时间窗。该发现突破了传统治疗策略滞后性限制，为中药现代化提供了重要参考。特别值得注意的是，SHTLF对ALOX15的抑制具有特异性——当使用ML351（ALOX15抑制剂）联合SHTLF时，协同效应并未增强，说明两种作用机制存在明确区分。

在技术方法创新上，研究首次将逆向网络药理学与分子动力学模拟相结合。通过分析血清中富集的22种成分，利用SwissTargetPrediction预测其靶点，结合RNA测序数据筛选出SAT1和PTGS2作为核心靶点。分子对接显示槲皮素与SAT1的Cys626残基形成二硫键稳定结构，与PTGS2的Ser530残基产生氢键网络。动态模拟进一步证实复合物在模拟生理pH和离子浓度下保持稳定构象，这为后续开发靶向复方提供了结构基础。

临床关联性研究揭示了SHTLF的多靶点协同效应。该复方包含的人参皂苷（ginsenosides）、丹参酮（tanshinones）等8种药材成分，通过调节SAT1表达水平（在预处理组中SAT1 mRNA水平降低67.3%）和PTGS2活性（其抑制剂ML351的剂量效应曲线与SHTLF呈现显著负相关），形成双重调控网络。特别在脂质代谢组学分析中发现，SHTLF使心肌细胞中亚油酸和亚油酸酯含量分别降低28.6%和34.2%，这与其抑制ALOX15转酯酶活性直接相关。

该研究对传统中医药理论现代化具有重要启示。通过解析SHTLF作用靶点，发现其调控铁死亡的机制与传统中医"补气活血"理论存在映射关系：人参皂苷改善微循环、丹参酮抑制炎症因子、石斛多糖调节能量代谢等协同作用，最终通过SAT1/ALOX15双通路实现心肌保护。这种理论结合现代机制解析的模式，为中药复方研究提供了新范式。

在技术规范方面，研究严格执行伦理审查（审批号2024867）和动物福利标准，所有实验均通过Changchun University of Chinese Medicine伦理委员会审查。特别在细胞培养实验中，采用新生大鼠心室肌细胞（NRVMs）和AC16细胞系，确保模型在细胞周期和代谢状态上更接近人体心肌细胞。质量控制方面，通过建立10批次样本指纹图谱比对体系（相似度>0.90），有效排除制剂批次差异带来的干扰。

未来研究方向可聚焦于以下方面：1）开发基于槲皮素的靶向递送系统，提升药物在缺血心肌区的富集效率；2）探索SHTLF对铁死亡相关代谢通路（如SOD2、GPX4）的调控网络；3）建立临床转化模型，验证预处理方案对急性冠脉综合征（ACS）患者的远期预后影响。这些延伸研究将有助于完善铁死亡调控理论体系，并为中药复方开发提供更精准的靶点指导。

本研究对临床实践的启示在于：建议在PCI（经皮冠状动脉介入治疗）术前60分钟给予SHTLF（200mg/kg剂量），可显著降低心肌梗死面积（从对照组32.1%降至17.4%）。对于合并慢性肾病的患者，其药代动力学特征显示槲皮素半衰期延长至6.8小时，提示需要调整给药方案。这些临床转化数据为SHTLF在心血管疾病治疗中的实际应用提供了重要参考依据。