基于系统药理学的体内研究揭示温显颗粒抗禽沙门菌病的作用机制

《Frontiers in Veterinary Science》:A systems pharmacology-based in vivo study elucidating the mechanism of Wengxian granules against avian salmonellosis

【字体: 时间:2026年03月18日 来源:Frontiers in Veterinary Science 2.9

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  本文通过体内实验结合网络药理学与分子对接,系统探讨了温显颗粒对雏鸡白痢沙门菌(S. pullorum)感染的预防、治疗作用及机制。研究发现,该颗粒可调节细胞免疫与体液免疫,改善盲肠病理损伤,其核心活性成分(如山柰酚、槲皮素等)通过作用于IL-6、STAT1等关键靶点,并调控Toll样/NOD样受体信号通路发挥抗炎抗菌作用,为开发非抗生素疗法防治禽沙门菌病提供了实验与理论依据。

  
引言
禽沙门菌病,主要包括鸡白痢、禽伤寒和禽副伤寒,是由沙门菌引起的细菌性疾病,严重威胁全球家禽业。当前临床防控仍高度依赖抗生素,但长期使用易导致耐药性产生。中药因其天然来源、多靶点作用和不易产生耐药性等优点,成为潜在的抗生素替代品。禽沙门菌病在中医中属湿热痢范畴,治疗宜“清热燥湿、凉血解毒”。基于此,研究组合白头翁、白芍、马齿苋等七味药材制成复方中药“温显颗粒”,旨在评估其对雏鸡白痢沙门菌感染的防治效果及潜在机制。
材料与方法
研究采用120只1日龄雏鸡,随机分为对照组、模型组、温显颗粒高、中、低剂量组及阳性药物(鸡痢灵粉)组。在攻菌前,各治疗组连续给药14天,并于第7天攻菌(腹腔注射4.9×107CFU S. pullorum)。在实验前、感染后及实验结束时,分别采集心脏血和盲肠样本进行分析。检测指标包括血液白细胞(WBC)、红细胞(RBC)计数和淋巴细胞比例,血清免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)及盲肠分泌型免疫球蛋白A(sIgA)含量,并进行盲肠组织病理学检查。同时,运用网络药理学方法,从中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)筛选温显颗粒的活性成分及其靶点,并从GeneCards、OMIM数据库获取禽沙门菌病相关靶点。通过韦恩图取交集得到共同靶点,利用STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络,并通过DAVID数据库进行基因本体(GO)功能与京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。最后,对核心活性成分与关键靶点进行分子对接验证。
结果
3.1 温显颗粒通过细胞免疫对抗禽沙门菌感染
组织病理学检查显示,模型组雏鸡盲肠黏膜层严重脱落,而温显颗粒高、中剂量治疗则保护了盲肠黏膜和固有层的完整性。感染后,模型组WBC和RBC计数显著增加,淋巴细胞比例降低。温显颗粒治疗则能显著逆转这些变化,降低WBC和RBC计数,并恢复淋巴细胞比例。
3.2 温显颗粒通过抗体介导的免疫对抗禽沙门菌感染
感染后,模型组血清IgG、IgM及盲肠sIgA水平均显著升高,而温显颗粒处理能抑制这种升高。实验结束时,模型组的免疫球蛋白水平显著低于对照组,而温显颗粒各治疗组则无显著差异,表明该颗粒有助于维持机体内环境稳定,增强体液免疫平衡。
3.3 温显颗粒活性成分与潜在靶点筛选
网络药理学分析从温显颗粒的七味药材中筛选出40个活性成分,包括来自马齿苋和白芍的山柰酚(Kaempferol)、来自白芍、白头翁和马齿苋的β-谷甾醇(β-sitosterol)、来自马齿苋的槲皮素(Quercetin)以及来自马齿苋和陈皮的橙皮素(Hesperetin)等。共预测到887个独特靶点,并构建了“药物-活性成分-靶点”网络。
3.4 禽沙门菌病靶点收集与PPI网络构建
从疾病数据库获得1224个禽沙门菌病相关靶点,与温显颗粒预测靶点取交集后,得到66个共同靶点。PPI网络分析及拓扑学分析确定白细胞介素6(IL-6)、白细胞介素1β(IL-1β)、白细胞介素10(IL-10)和胶原蛋白III型α1链(COL3A1)等为关键靶点。
3.5 GO功能与KEGG通路富集分析
GO分析表明,共同靶点主要富集于基因表达正调控、炎症反应、细胞凋亡负调控等生物过程。KEGG通路富集分析揭示,这些靶点显著富集于Toll样受体信号通路和NOD样受体信号通路等,提示温显颗粒可能通过调控固有免疫相关通路发挥作用。
3.6 温显颗粒活性成分与禽沙门菌病关键靶蛋白的分子对接
分子对接结果显示,山柰酚、β-谷甾醇、槲皮素和橙皮素能与核心靶点IL-6、IL-1β、IL-10、COL3A1及信号转导与转录激活因子1(STAT1)稳定结合,结合能在-6.97至-3.62 kcal/mol之间。其中,山柰酚与COL3A1、槲皮素与IL-10的结合亲和力最强,验证了网络药理学的预测。
讨论
研究表明,温显颗粒能通过调节白细胞、淋巴细胞和红细胞计数来改善由S. pullorum感染引起的细胞免疫紊乱。同时,它通过调控血清IgG、IgM及肠道sIgA水平,维持体液免疫稳态。其核心活性成分,如具有抗炎抗菌作用的山柰酚、槲皮素等,可能通过作用于IL-6、IL-1β、IL-10、COL3A1、STAT1等与炎症反应密切相关的靶点,并主要经由Toll样受体和NOD样受体信号通路,发挥多靶点、多途径的治疗作用。这为理解中药复方治疗细菌性感染的复杂机制提供了新视角。
结论
综上所述,本研究发现温显颗粒能通过调节细胞免疫和抗体介导的免疫,对禽沙门菌感染产生保护作用。通过网络药理学和分子对接,系统鉴定了其活性成分、潜在治疗靶点及关键作用通路。这些发现为将温显颗粒开发为一种防治禽沙门菌病的有效非抗生素策略,提供了实验和理论支持。
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