《Fitoterapia》:Identifying the effective components of Yaobitong capsule against lumbar disc herniation using a multi-technique strategy
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传统中药 Yaobitong Capsule(YBTC)通过抑制 p38 MAPK 信号通路及炎症介质表达发挥抗炎和抗基质降解作用,其中四氢帕马丁(Thp)为关键活性成分。
刘雨茹|谢梓轩|韩明舒|李静|廖嘉瑞|顾欣茹|余轩|刘丽娜|倪福勇|吕耀忠
中药制药过程控制与智能制造技术国家重点实验室(江苏康源药业有限公司与南京中医药大学联合),中国江苏省南京市211112
摘要
腰痹通胶囊(YBTC)是一种用于治疗腰椎间盘突出症(LDH)的著名中药。然而,其有效治疗成分尚未得到充分了解。本研究旨在通过综合化学分析、生物活性预测和实验验证,系统阐明其药理作用机制。通过UPLC-Q-TOF-MS分析,初步鉴定出YBTC中的137种化学成分。随后进行的网络药理学和分子对接研究有助于筛选出潜在的生物活性化合物,而血清药理学分析则确定了能够被系统吸收的成分。研究发现,有四种成分同时出现在预测的有效成分前25名中,分别是四氢 palmatine(Thp)、 Corydaline、Angelol A 和 Ligustilide。其中,Thp 在血液中的相对含量最高,并且与核心靶点的分子对接亲和力最强。进一步的体内疗效评估表明,Thp 具有显著的镇痛和组织保护作用,因此被确定为进一步研究的重点药理成分。研究结果表明,Thp 通过抑制p38 MAPK信号通路的激活发挥神经保护和镇痛作用。此外,Thp 还显著下调了关键炎症介质(如iNOS和COX-2)以及基质金属蛋白酶(MMPs)的表达,从而产生协同药理效应,包括抗炎作用和抑制细胞外基质降解。总之,本研究系统阐明了YBTC在治疗LDH中的药理有效成分,并确认Thp为其主要活性成分之一。
引言
腰椎间盘突出症(LDH)是一种退行性疾病,其特征是纤维环破裂和髓核突出,导致腰痛和坐骨神经痛[1]。2020年,全球约有6.19亿人受到腰痛的影响,预计到2050年这一数字将增加到8.43亿[2]。目前的治疗方法通常费用较高,复发率较高,给经济带来了巨大负担[3]。一线保守治疗策略(包括药物治疗、按摩和休息)在治疗神经性疼痛方面效果有限[4]。相比之下,中医因其整体性和基于辨证的方法而受到重视,有望弥补传统治疗方法在功能恢复方面的不足[5]。
腰痹通胶囊(YBTC)是一种纳入2020年《中国药典》的中药专利药品,其配方基于数十年的临床实践[6]。该胶囊由八种中药组成:人参根及根茎、川芎根、 Corydalis根、白芍根、Angelicae Pubescentis根、柴胡根、大黄根及根茎、牛膝根。临床研究表明,YBTC能够显著降低视觉模拟评分和血清炎症细胞因子水平,从而有效缓解腰痛[6]。实验研究还发现,YBTC能够改善自体髓核移植大鼠模型中的背根神经节组织形态[7],降低关节炎评分和血清炎症细胞因子水平,并具有抗炎作用[8]。由于配方中多种中药成分的复杂性,确定其药理效应的有效成分颇具挑战性。以往的研究采用了网络药理学、血清成分分析等方法来研究其抗炎特性[9][10][11],但这些研究要么仅关注整个配方的疗效,要么缺乏对预测活性化合物的实验验证。因此,虽然已经建立了YBTC有效成分及其作用机制的初步框架,但其具体活性成分仍不明确。
本研究基于现有研究,通过系统筛选和实验验证,旨在阐明YBTC在治疗LDH中的主要药理成分。首先使用UPLC-Q-TOF-MS全面分析YBTC的化学组成,随后利用网络药理学和分子对接方法识别潜在的生物活性成分,并通过血清药理学分析确定能够被血液吸收的成分,从而识别出真正具有生物利用度并在体内发挥作用的化合物。随后通过IL-1β诱导的细胞模型和LDH大鼠模型验证了这些成分的治疗效果。本研究为更全面理解YBTC在治疗LDH中的药理有效成分提供了坚实的实验基础,为其进一步开发和应用提供了支持。
部分内容摘录
化学物质和试剂
YBTC(批号221115)由江苏康源药业有限公司(中国连云港)生产。本研究使用的化合物的详细信息见补充材料,参考物质的纯度均超过98%。LC-MS级甲醇和乙腈购自Merck(德国达姆施塔特),UPLC-Q-TOF-MS级甲酸购自Thermo Fisher Scientific(美国)。四氢 palmatine(Thp)是从YBTC中分离得到的
YBTC的定性分析
采用UPLC-Q-TOF-MS对YBTC进行了定性分析,初步鉴定出137种成分。其中34种化合物通过保留时间、分子量和碎片离子与参考标准进行了进一步验证(表1)。鉴定出的化合物具有丰富的结构多样性,包括萜类化合物、生物碱、香豆素、酚酸和邻苯二甲酰亚胺,其中萜类化合物和生物碱占总成分的近一半
讨论
腰椎间盘突出症(LDH)是一种退行性脊柱疾病,表现为慢性腰痛和下肢神经根病变,严重影响患者的生活质量。YBTC是一种传统中药配方,被认为具有“活血化瘀、疏通经络、缓解疼痛”的功效,临床研究表明它可以提高腰部活动能力并减轻神经根压迫的症状[6]。最新研究显示
结论
本研究通过网络药理学、血清成分分析和实验,明确了YBTC治疗LDH的有效成分。研究发现Thp是关键活性成分,它通过抑制MAPK信号通路来减轻炎症和细胞外基质降解。这些发现加深了对YBTC药理机制的理解,促进了传统中药配方的现代化发展。
作者贡献声明
刘雨茹:撰写——审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、方法学设计、数据分析。谢梓轩:撰写——审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、软件应用、数据分析。韩明舒:撰写——审稿与编辑、方法学设计、数据分析。李静:撰写——审稿与编辑、实验设计。廖嘉瑞:方法学设计、数据分析。顾欣茹:撰写——审稿与编辑。余轩:数据分析。刘丽娜:撰写——审稿与
资助
本研究得到了江苏省优秀博士后人才资助计划(项目编号:2024ZB776)、江苏省自然科学基金-前沿引领技术基础研究专项(项目编号:BK20232014)以及腰痹通胶囊治疗腰椎间盘突出症的有效成分及作用机制探索(项目编号:LYG065212025043)的支持。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
如果存在其他作者,他们也声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。