《Journal of Ethnopharmacology》：Time-Dependent Gene Expression Patterns in Epidermal Wound Healing: Mechanistic Insights into Cayratia japonica Hydrogel Intervention After Anal Fistula Surgery
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**民族药理学相关性**：术后创伤愈合，尤其是肛瘘术后愈合，因肛门解剖结构复杂及加速恢复需求而具有独特的临床挑战。民族药用植物乌蔹莓（Cayratia japonica (Thunb.) Gagnep.）的创伤愈合作用虽已被传统认知，但其
**摘要翻译**
**民族药理学相关性**：术后创伤愈合，尤其是肛瘘术后愈合，因肛门解剖结构复杂及加速恢复需求而具有独特的临床挑战。民族药用植物乌蔹莓（Cayratia japonica (Thunb.) Gagnep.）的创伤愈合作用虽已被传统认知，但其分子基础与治疗潜力尚不明确。本研究通过优化乌蔹莓水凝胶（CJH）显著改善了临床预后，并通过时间序列多组学分析强调了分期特异性治疗调整的必要性。具体而言，CJH中的木犀草素-7-葡萄糖醛酸苷（Luteolin 7-glucuronide）被发现可通过结合BMP4蛋白及其下游信号激活增强成纤维细胞增殖，从而加速创面重塑。
**研究目的**：本研究开发了一种创新的CJH，并通过整合多组学分析系统研究了其在皮肤创伤愈合中的分子机制。
**材料与方法**：通过单因素筛选优化CJH，并采用扫描电镜与光谱分析进行表征。开展了一项前瞻性随机对照试验（n=81）评估其临床疗效。分析转录组数据集（GSE28914, GSE241132），采用时间序列聚类与加权基因共表达网络分析（WGCNA）鉴定关键时间基因模块。进一步使用单细胞RNA测序（scRNA-seq）阐明细胞类型特异性基因表达模式。采用超高效液相色谱-电喷雾电离-四极杆飞行时间串联质谱（UPLC-ESI-Q-TOF-MS/MS）结合全球天然产物社会分子网络（GNPS）鉴定CJH化学成分，并通过分子对接预测活性成分。体外实验验证生物活性化合物功能。
**结果**：CJH显著改善创面愈合（愈合率68.5±12.3% vs 45.2±15.7%，P<0.001）并缩短恢复时间（P=0.031）。多组学分析揭示了三个阶段相关核心基因：急性免疫期OASL、早期修复期TIMP3和重塑期BMP4。基于时间协同性优先验证BMP4，分子对接显示木犀草素-7-葡萄糖醛酸苷与BMP4结合能为-8.2 kcal/mol。体外实验证实该化合物能增强BMP4蛋白稳定性并激活下游Smad信号通路，促进成纤维细胞增殖。
**结论**：CJH增强了肛瘘术后创面愈合效果。皮肤时间程序分析鉴定出TIMP3、OASL和BMP4为阶段特异性调控因子，肛周组织分析及体外实验支持BMP4蛋白参与及通路激活可能是其修复作用的潜在机制。
**论文解读**
**研究背景与问题**：皮肤创伤愈合是恢复生理功能与维持健康的关键过程，术后或创伤后及时高效的愈合对缩短恢复期、提升患者生活质量至关重要。然而，肛瘘术后创面愈合面临独特挑战，包括复杂肛门解剖结构、持续微生物暴露及复杂炎症微环境。肛瘘作为常见肛周疾病，占中国肛肠疾病的1.67%–3.6%，手术治疗后并发症（如愈合延迟、感染、复发）发生率为5-40%，显著影响患者预后与医疗负担。目前治疗策略在根治瘘管与保护括约肌功能之间存在临床困境，缺乏最优术式共识。传统中医药在创伤愈合领域展现潜力，乌蔹莓作为民族药用植物，传统用于治疗脓性感染、消肿及痈疖，但其制剂存在延展性差、患者依从性不佳等局限。因此，优化乌蔹莓制剂并阐明其时间依赖性分子机制具有重要临床意义。
**研究开展**：研究人员在前期研究发现乌蔹莓提取物通过AMPK/CTHRC1/TGF-β1通路促进愈合的基础上，聚焦三个关键研究缺口：一是将乌蔹莓优化为水凝胶（CJH）以改善递送与依从性；二是通过整合多组学技术系统揭示创伤愈合的时间依赖性基因表达模式；三是鉴定细胞类型特异性机制及CJH作用的时间分子靶点。研究假设CJH可通过时序调控关键愈合基因展现更优疗效，特定活性成分靶向修复不同阶段的分子通路。
**研究方法**：研究采用前瞻性随机对照试验（样本队列来源于南京中医医院伦理委员会批准的临床试验，n=81）评估CJH疗效。通过单因素筛选优化水凝胶配方，利用扫描电镜与光谱分析表征其结构。整合公共转录组数据集（GSE28914, GSE241132），应用时间序列聚类与加权基因共表达网络分析（WGCNA）鉴定阶段特异性基因模块。采用单细胞RNA测序（scRNA-seq）解析细胞类型特异性表达模式。通过超高效液相色谱-电喷雾电离-四极杆飞行时间串联质谱（UPLC-ESI-Q-TOF-MS/MS）联合全球天然产物社会分子网络（GNPS）鉴定化学成分，分子对接预测活性化合物与靶点结合，并通过体外实验验证功能。
**研究结果**：
**临床疗效优化**：CJH较对照组显著提升愈合率（68.5±12.3% vs 45.2±15.7%）并缩短恢复时间，证实其临床优势。
**时间依赖性基因模块鉴定**：多组学分析从皮肤愈合转录组中识别出三个阶段相关核心基因：急性免疫期高表达OASL（寡核苷酸合成酶样蛋白）、早期修复期富集TIMP3（金属蛋白酶组织抑制剂3）、重塑期显著变化的BMP4（骨形态发生蛋白4）。这些基因构成愈合过程的时序调控程序。
**BMP4的机制验证**：基于BMP4表达时序与临床治疗窗的协同性，研究优先对其进行验证。分子对接预测乌蔹莓成分木犀草素-7-葡萄糖醛酸苷可与BMP4稳定结合（结合能-8.2 kcal/mol）。体外实验证实该化合物能增强BMP4蛋白热稳定性，激活下游Smad信号通路，并促进成纤维细胞增殖，为CJH的重塑期作用提供分子依据。
**细胞类型特异性解析**：单细胞测序进一步揭示了愈合不同阶段中细胞群体动态变化及特异性基因表达谱，为理解微环境异质性提供分辨率。
**讨论与结论**：研究整合临床验证、多组学分析与机制实验，构建了皮肤创伤愈合的时间依赖性分子框架。CJH作为优化制剂，其疗效与调控TIMP3、OASL、BMP4等阶段特异性靶点相关。木犀草素-7-葡萄糖醛酸苷通过靶向BMP4激活Smad通路，可能是CJH促进重塑期修复的关键机制。本研究强调了分期治疗策略的重要性，为肛瘘术后创面管理提供了基于民族药学的创新方案，并揭示了乌蔹莓水凝胶通过多成分、多阶段干预发挥疗效的系统生物学基础。
