《Journal of Ethnopharmacology》：Fufang Baizhi Tincture Protects Melanocytes from Oxidative Stress by Targeting
CASP7-Mediated Apoptosis and
EP300-Associated Transcriptional Regulation
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白斑风治疗研究通过整合网络药理学与孟德尔随机化技术，发现复方白芷酊剂（FFBZD）通过调控CASP7凋亡通路和EP300转录通路保护黑素细胞，经实验验证并分子对接证实。
冯华|王一帆|孙连文|岳学平|李云
首都医科大学北京天坛医院皮肤科，中国北京100070
摘要
民族药理学相关性
复方白芷酊（FFBZD）是一种传统的中药外用制剂。本研究表明，FFBZD通过调节Caspase 7（CASP7）介导的细胞凋亡以及E1A相关蛋白p300（EP300）参与的转录调控来影响黑素细胞，从而对白癜风产生影响。这些发现进一步将它的传统用途与特定的基因靶点以及基于机制的预防和治疗潜力联系起来。
研究目的
尽管FFBZD传统上用于治疗白癜风，但其作用机制尚不明确，本研究旨在阐明其治疗靶点和分子途径。
方法
我们采用网络药理学与孟德尔随机化（MR）相结合的方法，以确定FFBZD在白癜风中的靶点并对其进行因果优先级排序。通过整合大规模全基因组关联研究（GWAS）数据与多组织表达数量性状位点（eQTL）和蛋白质数量性状位点（pQTL）数据，我们进行了基于汇总数据的MR（SMR）和共定位分析。关键的计算预测结果在人类黑素细胞的过氧化氢（H?O?）诱导的氧化应激模型中得到了验证。
结果
我们的基因分析从465个潜在靶点中筛选出了34个候选基因。研究发现，CASP7表达增加与血液和皮肤组织中白癜风风险升高之间存在关联（OR=1.2，P<0.05）。我们证实FFBZD酊剂能够有效保护黑素细胞免受H?O?诱导的细胞凋亡，并恢复黑素生成。从机制上讲，FFBZD处理抑制了促凋亡基因CASP7的表达，并恢复了转录共激活因子EP300的表达。重要的是，这些保护作用通过使用特定调节剂的药理学实验得到了验证。分子对接进一步表明，FFBZD中的关键成分Pinocembrin可能是CASP7的潜在调节剂。
结论
本研究阐明了这种传统疗法治疗白癜风的潜在机制，并确定CASP7和EP300为潜在的关键靶点。复方白芷酊可能通过调节这些靶点来调控黑素细胞的凋亡和转录，为其临床应用提供了坚实的科学依据。
引言
白癜风是一种获得性的慢性色素脱失性疾病，其特征是表皮中的功能性黑素细胞丧失，导致皮肤上出现边界清晰的白色斑块（Diotallevi等人，2023年）。该病影响全球约0.5-2%的人口（Iwanowski等人，2023年），由于其外观和相关的社会歧视，对患者的生活质量造成显著影响（B?hm等人，2024年）。白癜风的发病机制是多因素的；在遗传易感人群中，环境因素可能通过自身免疫反应、氧化应激和黑素细胞脱离等途径促进疾病的发展，尽管这些因素之间的精确相互作用尚未完全明了（G. N. Pathak等人，2024年）。目前的治疗手段，包括外用皮质类固醇、钙调神经磷酸酶抑制剂、光疗和外科移植，往往效果不佳或不够有效，特别是对于病情稳定或广泛分布的病例，这突显了对更有效和针对性治疗的需求（Perez-Bootello等人，2023年）。
复方白芷酊（FFBZD）是一种以白芷（Angelica dahurica (Hoffm.) Benth）为主要成分的中药制剂，在中国被广泛用于治疗白癜风（中国药典委员会，2020年）。该配方还包含防风（Saposhnikovia divaricata (Turcz.) Schischk.）、补骨脂（Psoralea corylifolia L.）、蒺藜（Tribulus terrestris L.）、马齿苋（Portulaca oleracea L.）、栀子（Gardenia jasminoides J.Ellis）、甘草（Glycyrrhiza uralensis Fisch.）、蛇床子（Cnidium monnieri (L.) Cusson）、薄荷（Menthol）和大黄（Gentiana macrophylla Pall.）等成分。所有植物名称均经过验证，并与《世界植物在线》（http://www.worldfloraonline.org）中的最新分类修订一致。虽然FFBZD的成分具有已知的药理活性，但其治疗白癜风的具体分子机制仍大部分不明确。白癜风的发病机制涉及复杂的相互作用，其中黑素细胞功能障碍（包括与上皮的粘附受损和对氧化应激的敏感性增加）是导致细胞丢失的重要因素（Marchioro等人，2022年；Srivastava等人，2020年）。因此，FFBZD可能通过调节对黑素细胞在白癜风这种恶劣皮肤微环境中的稳定性、功能和存活至关重要的细胞通路来发挥其保护作用。这可能涉及调控细胞粘附、对氧化应激的反应（Lin等人，2020年）以及可能的黑色素合成（Zou等人，2021年）等过程，这些过程可能受到酊剂中生物活性化合物的影响（Yuan等人，2024年）。然而，FFBZD的多组分、多靶点特性使得使用传统实验方法难以阐明其精确的分子相互作用（Thanh等人，2022年）。因此，确定FFBZD调控的具体分子靶点和通路不仅对其临床应用提供了科学依据，也为针对白癜风的新药发现提供了潜在的方向。
网络药理学（NP）为探索像FFBZD这样的多组分中药提供了系统层面的方法，有助于识别潜在靶点和通路（Yang等人，2022年）。例如，针对FFBZD中关键成分白芷的网络药理学研究预测了多种与疼痛相关的靶点（Liu等人，2021年；Mi等人，2020年）。然而，NP主要揭示的是相关性而非因果关系，通常从复杂的混合物中得出众多潜在靶点，使得因果驱动因子的识别变得困难（Nogales等人，2022年）。孟德尔随机化（MR），尤其是基于汇总数据的MR（SMR），通过使用遗传变异作为工具来推断因果关系（Bowden & Holmes，2019年），从而克服了这一难题。通过整合大规模全基因组关联研究（GWAS）与分子数量性状位点（eQTLs、pQTLs）数据，SMR可以评估遗传预测的靶点水平与白癜风风险之间的潜在因果联系，从而帮助优先排序NP的研究结果（Alehabib等人，2017年）。因此，将广泛的筛选能力与MR/SMR的因果推断能力相结合，对于解析像FFBZD在白癜风中的复杂作用机制尤为重要。
因此，本研究结合了网络药理学和SMR方法，以阐明FFBZD在白癜风中的潜在机制并确定其因果靶点。这项工作旨在为FFBZD的临床应用和进一步药物开发提供机制见解和科学依据。
研究设计与工作流程
本研究采用网络药理学、孟德尔随机化和分子对接相结合的方法来探究FFBZD在白癜风中的潜在机制。整体工作流程如图1所示。简要来说，我们首先收集了FFBZD活性成分及其潜在靶点的数据，以及与白癜风相关的基因、GWAS、eQTL和pQTL数据。然后利用网络药理学方法确定了FFBZD与白癜风之间的共同靶点。
FFBZD与白癜风之间的共同靶点识别
初步从TCMSP和BATMAN-TCM数据库中收集到FFBZD的562种活性成分（详见表S1）。经过ADME筛选确定其透皮递送潜力后，选出了988种独特的活性成分（表S2），这些成分与通过数据库挖掘和SEA预测得到的1590个潜在蛋白质靶点相关（表S3）。同时，从CTD、MalaCards和GeneCards数据库中筛选出2922个与白癜风相关的独特蛋白质编码基因。
讨论
像FFBZD这样的传统中药在白癜风治疗中的使用缺乏坚实的机制基础。为了解决这一问题，我们采用了网络药理学和孟德尔随机化的强大组合，以超越相关性并识别因果靶点。这种基于遗传学的方法揭示了Caspase 7（CASP7）表达升高与白癜风风险增加之间的强健的跨组织因果关系。随后在白癜风发病机制的细胞模型中的实验验证进一步证实了这一发现。
结论
总之，本研究阐明了FFBZD通过保护黑素细胞免受氧化应激来发挥其保护作用的潜在机制，为其在白癜风治疗中的应用提供了科学依据。通过结合遗传因果推断和细胞验证，我们确定了CASP7介导的细胞凋亡调节和EP300相关转录调控的恢复是该酊剂保护作用的关键途径。虽然我们的发现具有前景……
作者贡献声明
冯华：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、项目监督、研究实施、资金获取、概念构思。王一帆：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、正式分析、数据整理。李云：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、可视化分析、结果验证。孙连文：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、结果验证、软件操作。岳学平：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写
未引用参考文献
GTEx Consortium, 2020.
数据和材料的可用性
本研究生成或分析的所有数据均包含在本文中。
利益冲突
所有作者声明没有利益冲突。
资助
无。
利益冲突声明
作者声明没有已知的可能影响本文报告工作的财务利益或个人关系。
