经典中药1区！南京中医药大学揭示醋炙莪术通过调节PI3K/Akt/mTOR信号增强抗肝纤维化作用

【写在前面】：本期推荐的是由南京中医药大学药学院、南京中医药大学医学院、南京中医药大学第一临床学院等研究团队合作近期发表于Phytomedicine(IF6.7）的一篇文章，揭示醋炙莪术通过调节PI3K/Akt/mTOR信号增强抗肝纤维化作用。

【期刊简介】

【题目及作者信息】

The processing mechanism of vinegar-processed Curcumae Rhizome enhances anti hepatic fibrotic effects through regulation of PI3K/Akt/mTOR signaling pathway

背景

肝纤维化是一种由各种形式的持续性肝损伤引起的慢性病理状态，在后期可演变为肝硬化甚至癌症。莪术（CR）传统上以其行气活血、消积止痛的特性而闻名。根据中医学原理，醋炙可以增强CR进入肝经并作用于血液水平的能力，从而可能增强其对肝脏疾病的治疗效果。因此，醋炙莪术（VCR）经常用于治疗肝纤维化和相关肝脏疾病。然而，醋炙提高其治疗效果的潜在机制尚不清楚。

方法

CR和VCR的抗肝纤维化作用在个体和细胞水平上得到了验证。随后，利用HPLC-Q-TOF/MS和药代动力学分析阐明了VCR增强抗纤维化功效的潜在生物活性物质。基于这些发现，我们整合了网络药理学和代谢组学，以筛选关键作用成分和调控途径。最后，通过蛋白质印迹（WB）和分子对接研究，在组织和细胞水平上进一步分析和验证了作用机制。

结果

CR和VCR均显示出对肝纤维化的治疗作用，其中VCR在醋处理后显示出增强的疗效。6种倍半萜，包括呋喃二烯和凝乳酮，在血浆暴露和肝脏分布后处理中显示出显著变化。VCR显著改善了病理性肝脏状况、脂质积聚和纤维化严重程度。此外，VCR显著降低了肝脏中α-SMA的表达，并减轻了ALT和AST等肝功能标志物的升高。结合网络药理学、代谢组学和肝组织WB分析表明，PI3K/Akt/mTOR通路磷酸化的减少是VCR抗纤维化作用的关键机制。在LX-2细胞上的实验表明，四种倍半萜，包括呋喃二烯和凝乳酮，有效地抑制了活化的肝星状细胞（HSC）的增殖。特别是呋喃二烯通过降低PI3K/Akt/mTOR通路蛋白的磷酸化水平、增加BAX表达和激活下游半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3来促进活化HSC的凋亡，从而达到抗肝纤维化的效果。

结论

醋炙可显著增加VCR中呋喃二烯等成分的血浆暴露量和肝脏分布，通过下调PI3K/Akt/mTOR通路的磷酸化水平和促进HSC凋亡来增强抗纤维化疗效。本研究全面解释了醋炙机制及其在增强VCR抗纤维化作用中的作用，为其在肝纤维化治疗中的临床应用提供了见解，并为其他醋加工草药的机理研究提供了参考。

图文摘要

【前言】

莪术（CR），具有行气活血、消积止痛的功效。早在南北朝时期，CR就被记录在《雷公炮炙论》中，用于醋炙后使用，尽管其醋炙后疗效增强的机制尚不清楚。自2018年以来，由于生活方式、饮食和缺乏运动，肝胆疾病已上升为世界主要死亡原因之一。中医药是现代药物发现和开发的一个显著潜在宝库。作为临床上治疗肝胆疾病的常用药物，中国自20世纪80年代以来对CR的成分和药理作用进行了全面的研究。主要活性成分包括萜类化合物（如姜黄素和呋喃二烯）、二芳基庚烷类化合物（如姜黄素）、黄酮类化合物、类固醇和苯丙烷类化合物。临床上，CR已被广泛用于治疗肝脏疾病，特别是在中国，根据中医理论，气滞血瘀被认为是这些疾病的主要致病因素。现代研究表明，CR中的倍半萜和姜黄素具有显著的肝保护作用，特别是下调NF-κB通路，抑制iNOS、COX-2和促炎细胞因子的表达，显著降低肝脏BCL2相关的X（bax）/B细胞淋巴瘤-2（bcl-2）比率，切割Caspase-3表达，以及减少肝星状细胞活化和细胞外基质产生。最近对中医药治疗肝纤维化临床数据的分析表明，CR/VCR在肝纤维化临床治疗中的使用频率为50%，在中国，CR通常仅在醋加工后用于治疗肝脏疾病，遵循中医“醋炙入肝经”的理论。该理论认为，用醋处理CR可以减少其刺激性，提高其疗效，并改善其对肝经的治疗效果，从而取得更好的临床效果。然而，醋炙后功效增强的具体原因和机制尚不清楚。

本研究旨在通过CCl4和高脂饮食诱导的大鼠肝纤维化模型，以及TGF-β1诱导的LX-2细胞模型，研究CR醋炙前后抗肝纤维化作用和活性物质的变化。本研究将利用体内外成分代谢特征、药代动力学、组织分布、代谢组学、网络药理学和分子对接技术，阐明CR等中药饮片醋炙增效理论的科学依据，以及醋炙对肝脏靶向增效的机制。这将为中药炮制理论的研究、醋炙CR的临床应用以及进一步的药物开发提供数据参考。

【结果部分】

1.CR和VCR对肝纤维化大鼠整体肝脏状况和肝功能的影响。

2.CR和VCR对肝纤维化大鼠肝脏病理状态及血脂相关因素的影响。

3.网络药理学和功能分析的结果。

4.CR和VCR成分变化的定量和定性表征。

5.CR和VCR的药代动力学和组织分布分析。

6.CR和VCR的代谢组学分析。

7.CR和VCR对肝纤维化大鼠肝组织中PI3K/Akt/mTOR通路蛋白磷酸化水平的影响。

8.6种倍半萜化合物对TGF-β1激活的LX-2细胞增殖的影响，以及呋喃二烯对TGF-β1激活的LX-2细胞中PI3K/Akt/mTOR通路蛋白磷酸化水平的影响。

9.呋喃二烯对TGF-β1激活的LX-2细胞中BAX和caspase-3蛋白磷酸化水平的影响及分子对接结果。

10.通过醋炙VCR可增强血浆中呋喃二烯等倍半萜的暴露和肝脏分布水平，抑制PI3K/Akt/mTOR通路磷酸化，增强抗纤维化作用。

【结论与讨论】

在有机酸和氨基酸在加工佐剂醋过程中的协同作用下，VCR改变其活性成分的ADME过程，增强呋喃丁和姜二酮等6种倍半萜的血浆暴露和肝脏分布，从而提高抗肝纤维化活性。VCR可显著改善肝病理损伤、脂质积累和纤维化浸润，并显著降低肝α-SMA的表达和肝损伤标志物，如ALT、AST。网络药理学，结合代谢组学和肝组织WB分析，发现PI3K/Akt/mTOR通路磷酸化水平的降低对VCR的抗肝纤维化作用至关重要。LX-2细胞实验表明，四种倍半萜，特别是呋喃地烯，可有效抑制活化的肝星状细胞（HSCs）的增殖。呋喃地因通过降低PI3K/Akt/mTOR通路的磷酸化，上调促凋亡蛋白BAX，促进caspase-3的裂解和激活，从而促进活化的造血干细胞的凋亡。因此，醋的处理提高了血浆暴露和肝距离。

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