网络药理学结合代谢组学研究肾炎康复片治疗糖尿病肾病的作用机制

岛津 0 2021-06-07

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糖尿病肾病(DN)是由糖尿病引起的严重的微血管并发症之一，其主要预防和治疗方法是控制血糖和血压，改善紊乱的脂质代谢，并通过药物缓解和减轻临床表现。

糖尿病肾病(DN)是由糖尿病引起的严重的微血管并发症之一，其主要预防和治疗方法是控制血糖和血压，改善紊乱的脂质代谢，并通过药物缓解和减轻临床表现。糖尿病肾病的发病机制是多样且复杂的，这给治疗带来了巨大的挑战。因此，研究临床有效药物的治疗机理是探索糖尿病肾病的发病机理并寻找有效预防和治疗药物的重要途径。

肾炎康复片(SYKFT)由13味中药组成，包括西洋参、人参、地黄、杜仲(炒)、山药、白花蛇舌草、黑豆、土茯苓、益母草、丹参、泽泻、白茅根和桔梗，是由传统处方肾气丸演变而来。肾气丸最早收录于2000多年前的《金匮要略》(东汉著名医学家张仲景所著《伤寒杂病论》的杂病部分，也是我国现存最早的一部论述杂病诊治的专书)。2007年，肾炎康复片被国家食品药品监督管理局列为国家二级中药保护品种。有临床证据表明肾炎康复片对糖尿病肾炎有良好的治疗作用，且无明显的不良反应，但治疗机理尚不清楚。

代谢组学从代谢物的总体水平出发，是一种研究机制不明的复杂疾病发病机制和药物作用机理的有效工具;也是一种通过高通量检测技术定性或定量分析组织或生物体液中小分子代谢物的方法，以显示生物体对外界刺激或疾病的反应变化，并为预防和治疗疾病提供了新的可能。

随着系统生物学的兴起，网络药理学借助于大数据来可视化复杂体系之间的联系，为疾病治疗机制的研究提供新的思路和方法。从整体的角度来看，网络药理学将化学成分，药物靶标和疾病建立起科学的评估系统，能有效发现药物(尤其是复杂药物)的有效组成和作用机理。因此，网络药理学已经成为研究中草药与疾病之间关系的强大工具。

2021年4月，天津中医药大学陈晓鹏副研究员课题组在Journal of Ethnopharmacology (IF 3.7)发表研究论文(https://doi.org/10.1016/j.jep.2021.113817)，报道了采用网络药理学结合代谢组学技术思路，研究肾炎康复片治疗糖尿病肾病机制的工作。

图片来源：天津中医药大学陈晓鹏副研究员课题组

首先，研究团队对肾炎康复片中包含的化学成分进行了定性研究。基于高分辨质谱数据，肾炎康复片中75种化学成分被有效鉴定。通过网络药理学筛查发现了总共36个潜在活性成分和160个与糖尿病肾病有关的靶标。其次，研究团队以小鼠为模型生物，以其尿液为分析对象，设计了模型组、正常组和给药组的代谢组学实验，并通过高分辨质谱数据和多元统计学分析鉴定了与糖尿病肾病相关的38个生物标志物。然后，通过生物标志物富集的代谢路径分析发现，不饱和脂肪酸的生物合成以及淀粉和蔗糖代谢是其最相关的代谢途径，并找到了与上述路径相关的蛋白酶。最后，结合网络药理学和代谢组学的结果，发现己糖激酶2(HK2)和麦芽糖酶葡糖淀粉酶(MGAM)是共同的靶标。这意味着它们可能是肾炎康复片治疗糖尿病肾病的关键靶标。

研究团队通过网络药理学和代谢组学的联合策略，发现了生物标志物，药物活性成分和关键靶基因之间的潜在相关性，进一步验证了生物标志物的准确性。该方法将有助于增进对治疗糖尿病肾病复杂机制的了解，从而为提高治疗效果和开发新的预防和治疗药物提供了可能。这也为阐明中药及复方的有效成分和作用机理提供了新的研究工具。

在本研究工作中，采用的高分辨质谱是岛津液质四极杆飞行时间质谱(LC-QTOF)，型号为LCMS-9030。LCMS-9030具有准确度高、稳定性好、灵敏度高和采集速度快的特点，为研究工作提供了长期稳定的高分辨质谱数据和高置信度的化合物鉴定结果。

参考文献：

Wang, X., He, Q., Chen, Q., Xue, B., Wang, J., Wang, T., Liu, H., Chen, X., Network pharmacology combined with metabolomics to study the mechanism of Shenyan Kangfu Tablets in the treatment of diabetic nephropathy, Journal of Ethnopharmacology, 2021, (270), 113817

内容来源：岛津

责任编辑：展源

审　　核：何发