原发性干燥综合征(pSS) 是一种常见的自身免疫性疾病,具有较高发病率。pSS 患者以女性为主,男女发病比例约为 1:9,多见于 20–60 岁人群,50 岁左右为发病高峰。其主要病理为外分泌腺损伤,临床症状包括口干、眼干、皮肤干燥、疲乏及关节痛等,其中疲劳与关节痛显著降低患者生活质量。目前,pSS 的主要治疗方法为激素及免疫抑制剂。相比之下,中医复方用药被认为疗效较好且不良反应较少,但其作用机制尚不明确,缺乏循证支持,仍需进一步研究。本课题组此前曾应用汪悦教授创制的麦冬地芍汤(MDDSD) 治疗 pSS,取得了良好的临床效果 。其组方包括:麦冬 20 g、生地黄 15 g、白芍 15 g、紫菀 10 g、桃仁 10 g。其中,紫菀与桃仁作为辅药,构成了经典的药对。紫菀可助水上行以滋润,桃仁则可导水下行以通便。我们还探索了该方的相关作用通路,如血管活性肠肽(VIP)信号、调节性 T 细胞(Treg)以及颌下腺保护机制,以阐释其治疗 pSS 的作用基础。然而,尽管基于 ZT 药对的治疗策略在 pSS 管理中取得了积极进展,其活性成分的作用机制及具体靶点仍不清楚,有待进一步研究。因此,本文拟通过网络药理学与分子对接技术,探讨 ZT 在治疗 pSS 中的分子机制。首先,我们应用网络药理学与分子对接方法筛选 ZT 的关键活性成分及其在 pSS 治疗中的主要作用靶点;其次,预测 ZT 发挥作用的潜在信号通路并分析其靶点互作关系;最后,结合体内实验对所提出的作用机制进行初步验证,以揭示 ZT 治疗 pSS 的药效机制。1. ZT 化合物与 pSS 靶基因鉴定及 PPI 网络分析
利用 TCMSP 数据库,共筛选出紫菀和桃仁的活性成分分别为 12 种和 18 种。同时,获得了与 ZT 化合物相关的 200 个药物作用基因(图 1A)。进一步从 Genecards 数据库中检索到 1069 个与 pSS 相关的基因(筛选条件为评分 ≥ 5)。随后,进行 Venn 分析以确定 ZT 化合物靶点与 pSS 靶点的交集基因,最终获得 72 个交集基因,称为 ZT-pSS 交集靶基因(图 1B)。 ZT-pSS 交集靶基因的 PPI 网络分析结果显示,共包含 63 个节点和 203 条边(图 1C)。其中,蛋白质的 Degree 值显示 RELA 为最重要的治疗靶点,其次为 TP53、AKT1、IL6、MAPK1、ESR1、IL10、MAPK8 和 STAT1,共 63 个验证靶点(图 1D)。
Figure 1 The result of network pharmacology
KEGG 富集分析共筛选出 155 条信号通路(图 2A、2B),其中气泡图展示了前 20 个显著通路,热图则直观呈现了相关通路的分布情况。结果显示,ZT 干预 pSS 的作用机制与多种病理过程密切相关,包括 NF-κB/RELA、TNF 信号通路、干扰素信号、病毒感染、炎症反应、TLR 受体激活及自身免疫等。其中,以 RELA 介导的癌症相关通路最为显著。此外,富集分析还提示 pSS 的发病机制可能与细胞凋亡诱导、病毒感染易感性、炎症刺激应答机制以及反复刺激所触发的抗体介导免疫密切相关。
Figure 2 The result of KEGG and GO enrichment analysis
对 ZT 活性成分靶点的 Degree 值进行计算与筛选(图 3A),共鉴定出紫菀与桃仁中的 9 种活性成分,分别为槲皮苷、木犀草素、山柰酚、β-谷固醇、异鼠李素、甘丙肽、常春藤皂苷元、香叶木素和赤霉素 7。在这些化合物中,筛选出得分较高的前五个核心分子作为小分子配体用于分子对接。同时,PPI 网络分析鉴定出 7 个与疾病相关的核心靶蛋白,并将其定义为 pSS 核心靶点蛋白(图 3B,表 3)。这些受体蛋白与已鉴定化合物的分子对接结果如图 3C 所示。
Figure 3 The result of molecular docking
ZT 水提物的代谢产物经质谱(LC-MS)总离子流图分析如图 4 所示,共鉴定出 429 种代谢物成分,包括槲皮素、木犀草素、山柰酚、异鼠李素等。所有已鉴定化合物的质量误差均小于 5 ppm。LC-MS 结果显示,ZT 的部分核心成分与分子对接结果总体一致,提示 ZT 水提物中确实含有治疗 pSS 的有效成分。
Figure 4 Total ion chromatogram of ZT aqueous extract
NOD 小鼠表现出典型的“干燥”症状,包括体重差异和饮水量显著增加,符合自发性 pSS 的病理特征。ZT 干预后,小鼠饮水量明显下降并接近对照水平,提示口干症状得到改善。脾脏指数在 ZT 组呈显著改善,提示其对免疫实质具有干预作用,而颌下腺指数无明显差异。ELISA 结果显示,ZT 能下调 NOD 小鼠 SSA 和 IgG 水平,提示其可能通过调节免疫功能发挥治疗作用。
Figure 5 The result of efficacy assessment结果显示,ZT 治疗可减轻 NOD 小鼠颌下腺的淋巴细胞浸润和组织间质紊乱,病理损伤程度较 NOD 组明显改善。免疫荧光分析进一步表明,ZT 能显著提高颌下腺中 AQP5 和 VIP 的表达水平,而炎症刺激会降低其表达。这提示 ZT 对改善腺体组织结构和促进功能相关蛋白表达具有积极作用。
Figure 6 The results of pathological morphology and immunofluorescence7. ZT 对 TLR4/NF-κB 信号通路的抑制作用
结果显示,NOD 小鼠 TNF-α 水平较对照组显著升高,提示其与 pSS 的发生相关。ZT 干预后,炎症因子 IL-6 与 IL-1β 水平均明显下降,并且在 ZT 组与 ZT+LPS 组之间亦存在差异,说明 ZT 能有效抑制炎症因子表达。Western blot 结果显示,NOD 组 TLR4 表达升高,而 ZT 治疗后 TLR4 表达下降,提示其可降低炎症通路上游蛋白水平。虽然各组总 p65 与总 IKKα/β 表达无显著差异,但 ZT 处理组的 p-p65 和 p-IKKα/β 均较 NOD 组明显降低,p-p65/p65 与 p-IKKα/β/IKKα+β 比值亦显著下降。综合结果提示,ZT 可能通过抑制 TLR4 表达并下调 NF-κB 通路中 p65 和 IKKα/β 的磷酸化,从而发挥治疗 pSS 的作用
Figure 7 Effects of ZT on the TLR/NF-κB pathwayZT 治疗在缓解 pSS 干燥症状方面表现出良好疗效,其作用机制可能与其抑制 TLR/NF-κB 炎症信号通路的能力有关。