TCMSP引领丹霞调斑汤抗动脉粥样硬化机制解析

在中医药现代化研究进程中，系统药理学正成为解析中药复方多组分、多靶点、多通路协同作用机制的核心驱动力。面对单一组学研究的局限性，国际前沿研究已转向“多组学+系统药理学+人工智能+实验验证”的融合范式，这一策略不仅极大提升了研究深度与可靠性，更为中药复方的临床精准应用奠定了科学基石。近日，一项发表于《Phytomedicine》的重磅研究，依托TCMSP数据库为核心的系统药理学平台，结合多组学整合、十二种机器学习算法、分子动力学模拟与表面等离子共振(SPR)技术，首次系统揭示了丹霞调斑汤(DXTB)治疗动脉粥样硬化(AS)的分子机制，标志着中医药现代化研究迈入新的里程碑。

研究亮点：

1.临床问题精准聚焦，机制解析深度突破

动脉粥样硬化作为全球心血管疾病的首要风险因素，其病理机制涉及脂质代谢紊乱与慢性炎症反应的复杂交互。丹霞调斑汤在临床实践中显示卓越疗效，然而其系统作用机制始终未能阐明，成为制约其广泛应用的关键瓶颈。

2.技术路线系统创新，多维度证据链完整

研究以TCMSP数据库为核心，整合Batman、Herb、TCMID等多平台数据，构建了涵盖272个活性成分、764个作用靶点的系统药理学网络；通过血浆pQTL孟德尔随机化分析、五个GEO数据集整合、十二种机器学习算法交叉验证，实现了从宏观组学到微观机制的多层次解析；最终通过SPR结合实验与ApoE⁻/⁻小鼠模型完成关键发现的确证。

3.核心靶点与通路明确，治疗机制清晰阐释

研究创新性地锁定CSF1R、DPP4、NCF1、MMP9、ITGAL、LYN六个核心靶点，并首次证实p38 MAPK信号通路是DXTB调控AS的核心枢纽，从炎症免疫、氧化应激、细胞分化等多维度构建了完整的作用网络。

（中药复方机制不明确？网络构建冗余难以解释？欢迎咨询我们，提供专业的中药网络药理学与多组学整合解决方案！）

题目：

Multi-omics and experimental validation reveal the mechanism ofDanxiaTiaoban decoction in treating atherosclerosis

研究思路梳理：

本研究以TCMSP系统药理学分析为起点，通过多组学数据整合、机器学习驱动靶点发现、免疫微环境解析构建计算预测网络，并采用分子对接/动力学模拟与SPR实验验证相互作用，最终通过动物模型完成全链条机制验证。

主要结果：

1. DXTB成分分析与AS相关靶点识别

通过TCMSP、Batman、Herb和TCMID数据库系统筛选，获得DXTB的272个活性成分和764个作用靶点。通过UHPLC-Q-Orbitrap-HRMS技术对DXTB进行成分表征，鉴定出包括黄酮类、酚酸、萜类等在内的多种活性成分。基于deCODE血浆pQTL数据的孟德尔随机化分析，通过环形热图、火山图和曼哈顿图展示了与AS显著相关的靶点。

2. GEO数据集整合与共同靶点筛选

整合GSE100927、GSE43292和GSE41571三个数据集，经PCA分析显示批次效应被有效消除。差异表达分析识别出385个DEGs。GO和KEGG富集分析显示共同靶点主要富集于免疫炎症反应及脂质代谢等相关通路。通过韦恩图获得51个DXTB与AS的共同作用靶点。

3. 机器学习模型构建与核心基因筛选

比较113个机器学习模型，Stepglm[both]+RF组合表现最佳。鉴定出CSF1R、DPP4、NCF1、MMP9、ITGAL、LYN六个核心基因，其在AS组中表达显著上调，且显示优异的诊断效能（AUC均>0.85）。基因间相关性、列线图预测模型、校准曲线及决策曲线分析进一步验证了模型的可靠性。

4. 模型解释与特征重要性分析

通过SHAP方法解释机器学习模型，摘要图和均值条形图显示CSF1R、DPP4和MMP9对模型预测贡献最大（图6B-C）。依赖度图、瀑布图和力图详细展示了各特征对个体预测结果的影响（图6D-K）。

5. 核心基因的通路富集分析

GSVA分析揭示了六个核心基因高表达所激活的特定信号通路，包括FcεRI信号通路、溶酶体代谢、Toll样受体信号通路等，表明其在免疫和代谢调控中的核心作用。

6. 免疫微环境解析

CIBERSORT分析展示了22种免疫细胞在样本中的比例分布及相互关系。AS与对照组间多种免疫细胞浸润水平存在显著差异。核心基因与M0巨噬细胞、Tregs等免疫细胞呈显著正相关，与M2巨噬细胞等呈负相关。单细胞RNA-seq数据质控及细胞亚群标志基因表达如图E-F所示。

7. 单细胞转录组图谱与细胞互作网络

UMAP可视化将细胞分为10个主要亚群。CellChat分析揭示了不同细胞类型之间的相互作用网络。核心基因在单核细胞和T细胞中特异性高表达。模块评分证实核心基因集和MAPK通路在单核细胞中活性最高。

8. 孟德尔随机化验证因果关联

MR分析证实CSF1R与AS风险存在显著的负向因果关联，而其他核心基因未显示显著因果效应。贝叶斯共定位分析进一步支持CSF1R与AS共享遗传变异。

9. 药物-成分-靶点网络与分子对接

网络拓扑分析识别出槲皮素、泽泻醇C等7个关键活性成分。分子对接热图显示核心成分与靶点间具有强结合亲和力。详细的分子对接模式图揭示了配体-受体间的关键相互作用。

10. 分子动力学模拟评估结合稳定性

RMSD、RMSF、Rg、二级结构及氢键数分析表明，核心成分（如甘草内酯、泽泻醇C）与靶蛋白（DPP4、NCF1、MMP9）形成的复合物在100 ns模拟中保持结构稳定。

11. 核心成分体内外暴露与亲和力验证

LC-QQQ-MS/MS定量证实槲皮素、木犀草素和泽泻醇C在DXTB及灌胃后小鼠血清中的存在与浓度。SPR实验直接验证泽泻醇C与DPP4、NCF1具有高亲和力结合（KD值分别为1.29 μM和13.9 μM）。

12. 动物实验验证药效与机制

DXTB治疗显著改善AS小鼠血清CHO、MDA、ROS、SOD、NADPH、TG等生化指标。H&E染色、TEM和Oil Red O染色显示DXTB能有效减轻主动脉病理损伤、细胞超微结构异常和脂质沉积。RT-qPCR证实DXTB可下调核心基因的mRNA表达。Western blot验证DXTB能抑制p38 MAPK信号通路活化（p-p38, p-MK2）并降低CSF1R、DPP4、MMP9蛋白表达。ELISA检测显示DXTB显著降低血清炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α水平。

机制阐释：

本研究系统揭示DXTB通过多成分协同调控多靶点的核心机制：泽泻醇C、槲皮素、木犀草素等关键成分通过与CSF1R、DPP4、MMP9等核心靶点的高亲和力结合，抑制p38 MAPK信号通路活化，阻断单核细胞向巨噬细胞分化及泡沫细胞形成，从而减轻血管炎症、氧化应激与脂质沉积，发挥抗AS作用。

点评：

本研究成功构建了“TCMSP系统药理学-多组学整合-机器学习-实验验证”的研究范式，为中药复方机制研究提供了可推广的方法学模板。不仅深入阐释了丹霞调斑汤的多靶点作用机制，也为中医药精准治疗动脉粥样硬化提供了理论依据与实验支撑。未来研究可进一步结合空间转录组、蛋白组学等前沿技术，深化对成分-靶点-通路调控网络的时空动态解析，并通过细胞特异性基因编辑与临床转化研究推动其向精准医疗方向发展。

延伸服务提示：作为TCMSP官方团队，我们不仅提供系统药理学与网络药理学前沿方法培训，还可为您提供从复方机制解析、多组学数据整合、AI辅助组方设计，到动物实验验证的一站式科研支撑服务。我们拥有自主研发的数据库平台、高性能计算服务器与多年项目实战经验，涵盖中药单味药、复方、民族药等多个研究方向。若您有数据挖掘、机制研究或课题设计需求，欢迎咨询，我们将为您提供专业、高效、可靠的技术支持与资源对接。