整合实验验证揭示杜仲中山奈酚通过调控细胞衰老与细胞

椎间盘退变是引起慢性腰痛的主要病因，目前临床治疗手段有限，手术风险高、复发率居高不下。杜仲作为传统补肾强骨中药，在防治椎间盘退变（IDD）方面具有悠久应用历史，但其活性成分及作用机制尚未系统阐明。近日，一项发表于Journal of Orthopaedic Translation基于TCMSP数据库的研究，通过系统药理学与实验验证的策略，首次系统揭示杜仲中山奈酚通过调控MAPK信号通路，延缓髓核细胞衰老、凋亡与胞外基质降解的作用机制，为杜仲的临床转化提供了重要理论依据。

研究亮点：

1. 选题聚焦临床难点，机制研究系统深入

IDD以髓核细胞衰老、凋亡及细胞外基质降解为主要病理特征，目前缺乏有效干预手段。该研究聚焦杜仲活性成分，从多组学角度揭示其调控IDD的关键靶点与通路，具有明确的临床意义。

2.系统药理学与实验验证相结合，逻辑闭环完整

研究整合TCMSP数据库筛选、GEO差异表达分析、Metascape功能富集、Cytoscape网络构建、细胞表型验证与信号通路抑制实验，形成“预测—验证—机制”完整证据链。

3. 锁定山奈酚为核心成分，明确其多维度保护作用

通过构建“成分—靶点—通路”网络，识别山奈酚为杜仲抗IDD的核心活性成分，并在细胞模型中证实其在抑制衰老、减轻氧化应激与凋亡、促进细胞外基质合成方面的多重功效。

题目：

Network Pharmacology and Experimental Validation Identify Kaempferol as a Key Anti-IDD Compound from Eucommia ulmoides Oliver

研究思路梳理：

本研究采用系统药理学方法筛选杜仲活性成分与IDD疾病靶点，通过GEO数据差异分析、GO/KEGG富集、分子网络构建锁定核心成分山奈酚，并利用IL-1β诱导的人髓核细胞模型，从细胞活力、衰老、氧化应激、凋亡、细胞外基质代谢及MAPK信号通路等方面进行系统验证。

主要结果：

1. 活性成分与疾病靶点筛选

从TCMSP数据库中筛选出8个符合OB ≥ 30%、DL ≥ 0.2的杜仲活性成分，共对应4151个药物靶点。通过GeneCards获取879个IDD疾病靶点，结合GSE34095数据集筛选230个差异表达基因，最终交叉得到13个重叠核心基因（如FN1、MMP2、COL3A1等）。

2. 功能富集与网络构建

GO/KEGG分析显示，核心基因显著富集于AGE-RAGE信号通路、癌症蛋白聚糖、MAPK/ERK/PI3K-Akt信号通路、骨骼系统发育等关键过程。进一步构建“成分—靶点—通路”网络，明确山奈酚为最具潜力的核心成分。

3. 山奈酚改善IL-1β诱导的人类髓核细胞功能异常

在IL-1β诱导的IDD细胞模型中，山奈酚（10 μM）可显著：①提升细胞活力，抑制细胞衰老（SA-β-gal阳性率下降）；②降低ROS水平，增强抗氧化基因（Nrf2、HO-1、SOD1/2）表达；③抑制细胞凋亡，调节Bax/Bcl-2与Cleaved-caspase 3水平。

4. 促进细胞外基质合成，抑制降解

山奈酚显著逆转IL-1β引起的：①细胞外基质合成蛋白（Aggrecan、Collagen II、SOX9、FN1）下降；②细胞外基质降解酶（MMP3、MMP13、ADAMTS-4/5）上升。

5. 抑制MAPK信号通路活化

山奈酚显著抑制IL-1β诱导的p38、JNK、ERK1/2磷酸化。ERK1/2抑制剂PD0325901可进一步增强山奈酚对细胞外基质代谢的调节作用，证实MAPK/ERK通路在山奈酚抗IDD机制中的关键地位。

点评：

本研究通过系统药理学与实验验证相结合的策略，首次明确山奈酚作为杜仲抗IDD的核心成分，其通过调控MAPK通路、抑制氧化应激与衰老、维持细胞外基质稳态发挥多维度保护作用。不仅深化了对杜仲药理机制的理解，也为中药活性成分的精准挖掘与临床转化提供了可借鉴的研究范式。

未来可进一步结合空间转录组、类器官模型与在体动物实验，深化山奈酚在椎间盘微环境中的调控网络，推动其向椎间盘退变性疾病的精准干预与药物开发方向转化。

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