液质成分鉴定+网药+分子对接-2区！浙江中医药大学团队揭秘乌药炭化后抗UC疗效差异的核心机制研究

各位热爱科研的小伙伴们，今天为大家推介2025年9月21日发表在 《Journal of Ethnopharmacology》杂志的研究性文章。本研究主要由浙江中医药大学 楼招欢研究员、天台人民医院 王军伟主任医师团队创作完成，分别擅长中药治疗炎症性肠病效应机制及产品研发、中药治疗慢性萎缩性胃炎效应机制及产品开发、中药抗代谢性疾病药理研究及产品开发；危重疾病和感染性疾病诊治。文章题为“

Polyphenols-rich Portulaca oleracea L. (purslane) alleviates ulcerative colitis through restiring the intestinal barrier, gut microbiota and metabolites

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背景：溃疡性结肠炎（UC）是一种慢性、非特异性炎症性肠病，全球发病率持续上升，现有化药临床缓解率仅约 40%，复发率高达 54%–79%。中药乌药（Linderae Radix, LR）为“浙八味”道地药材，临床常用于UC治疗；其炒炭品（Carbonized LR, CLR）古籍记载可治“下血、血痢”，但炭制后化学成分与疗效如何变化尚不清楚。

目的：系统比较LR与CLR的化学组成差异，并在DSS诱导的小鼠UC模型中评价二者抗UC效应的异同，阐明“炒炭存性”的科学内涵。

方法：

① 化学：UPLC-Triple-TOF/MS正、负离子双模式鉴定LR与CLR成分。

② 药效：30只C57BL/6雄性小鼠随机分为正常组、模型组、SASP阳性组（0.45 g/kg）、LR组（1.0 g/kg）、CLR组（1.0 g/kg），2.5% DSS造模并行给药9天。

指标：DAI评分、结肠长度、脾指数；HE、AB-PAS、IHC、IF、TEM观察组织病理、黏液屏障、紧密连接、增殖及Lgr5+/Hopx+肠道干细胞（ISCs）；RT-qPCR测IL-1β、IL-6、TNF-α、IL-10。

③ 机制：网络药理学整合SwissTargetPrediction、OMIM、DisGeNET等数据库，构建“成分-靶点-通路”网络；并用CB-Dock2对关键通路蛋白进行分子对接验证。

结果：

化学成分差异：炭化显著改变乌药化学组成，LR 含 15 种化合物（包括生物碱、内酯类、萜类等，如去甲异波尔定、乌药内酯），而 CLR 仅鉴定出 3 种化合物（如咖啡酸乙酯、磷酸三丁酯），原活性成分消失且新增新成分。

抗 UC 疗效：两者均能改善 UC 小鼠症状，降低 DAI 评分，保护紧密连接，促进上皮细胞增殖，保护肠道干细胞；但 LR 在减轻组织损伤、维持隐窝结构和杯状细胞数量方面更优，CLR 则通过上调 MUC2 表达，在黏液屏障修复中表现更突出。

作用机制差异：网络药理学显示，CLR 靶点富集于炎症和凋亡相关通路（MAPK、PI3K-Akt、IL-17），LR 靶点富集于再生和干细胞相关通路（Wnt、Notch、JAK-STAT）；分子对接验证，CLR 的咖啡酸乙酯与 BRAF 等核心蛋白结合活性显著，LR 的去甲异波尔定、乌药内酯与 Wnt 通路关键蛋白结合紧密。

结论：炭化炮制改变了乌药的化学成分和治疗侧重点：生乌药主要通过增强肠道干细胞活性和黏膜再生发挥作用，炭制乌药则以改善黏液屏障和调控炎症反应为核心疗效，为传统 “炒炭存性” 炮制理论提供了科学依据。

图1 生乌药（LR）与炭制乌药（CLR）化学成分对比分析

（A）生乌药与炭制乌药炮制前的形态对比；（B）粉碎后生乌药与炭制乌药粉末的形态对比；（C）生乌药甲醇提取物在正离子模式下的基峰色谱图（BPC）；（D）炭制乌药甲醇提取物在正离子模式下的基峰色谱图；（E）生乌药甲醇提取物在负离子模式下的基峰色谱图；（F）炭制乌药甲醇提取物在负离子模式下的基峰色谱图。

图2 生乌药（LR）与炭制乌药（CLR）对溃疡性结肠炎（UC）小鼠身体状态及全身炎症的影响

（A）实验期间小鼠体重变化趋势；（B）疾病活动指数（DAI）评分结果；（C）建模前后小鼠粪便形态代表性图片；（D）小鼠结肠大体形态观察图；（E）小鼠脾脏指数检测结果；（F）小鼠结肠长度测量数据；（G-J）结肠组织中 IL-1β、IL-6、TNF-α、IL-10 的 mRNA 表达水平。

图3 生乌药（LR）与炭制乌药（CLR）治疗后 UC 小鼠结肠损伤的组织病理学及超微结构评估

A）HE 染色代表性图片，展示不同放大倍数下的组织结构及炎症浸润情况（100×，比例尺：250μm；200×，比例尺：100μm）；（B）透射电镜（TEM）代表性图片，呈现超微结构变化（30,000×，比例尺：500nm）。

图4 生乌药（LR）与炭制乌药（CLR）对 UC 小鼠结肠黏液屏障的保护作用

（A）AB-PAS 染色图片，显示杯状细胞黏液分泌情况（100×）；（B）MUC2 蛋白免疫组化染色图片（200×，比例尺：100μm）；（C）结肠组织中紧密连接蛋白（Occludin、Claudin-1、ZO-1）的多重免疫荧光染色图片（200×，比例尺：50μm）；（D）MUC2 蛋白表达定量分析结果；（E-G）Occludin、Claudin-1、ZO-1 蛋白荧光强度定量分析结果。

图5 生乌药（LR）与炭制乌药（CLR）对 UC 小鼠结肠上皮细胞增殖的影响

（A）增殖标志物 Ki67 和 PCNA 标记的增殖细胞免疫荧光代表性图片（200×，比例尺：50μm）；（B）Ki67 荧光强度定量分析结果；（C）PCNA 荧光强度定量分析结果。

图6 生乌药（LR）与炭制乌药（CLR）对 UC 小鼠肠道干细胞（ISCs）数量的影响

（A）Lgr5 + 肠道干细胞免疫荧光代表性图片（200×，比例尺：50μm）；（B）Hopx + 肠道干细胞免疫荧光代表性图片（200×，比例尺：50μm）；（C-D）Lgr5 和 Hopx 荧光强度定量分析结果。

图7 网络药理学分析揭示生乌药（LR）与炭制乌药（CLR）改善溃疡性结肠炎（UC）的潜在机制

（A）CLR、LR 与 UC 相关靶点的交集分析图；（B）Circos 图，展示靶点间相互关联（紫色线代表共有靶点，蓝色线代表富集于同一 KEGG 通路的靶点）；（C-D）分别为 CLR-UC、LR-UC 靶点交集的 KEGG 通路富集分析结果；（E-F）分别为 CLR、LR 的 GO 富集分析中排名前 15 的生物学过程（BP）、细胞组分（CC）及分子功能（MF）；（G）基于 Cytoscape 构建的 “化合物 - 靶点 - 通路” 蛋白质相互作用（PPI）网络；（H）CLR 主要化学成分与 MAPK、PI3K-Akt、IL-17 通路核心蛋白的分子对接结合能结果；（I）LR 主要活性成分与 Wnt、Notch、JAK/STAT 通路关键蛋白的分子对接结合能结果。

综上所述，该研究的核心结论在于阐明了传统中药“炒炭存性”炮制理论的科学内涵。具体而言：

化学基础的变化：炭化过程并非简单的破坏，而是一个复杂的化学转化过程。它导致了生品中多种原有活性成分（如生物碱、内酯类）的损失或降解，同时生成了新的化合物（如咖啡酸乙酯）。这种化学组成的剧变是二者药效产生分化的物质基础。

药效学的分化：生乌药（LR） 的治疗重心在于“修复与再生”。它能更有效地保护结肠组织结构，维持隐窝完整性和杯状细胞数量，并通过激活Wnt、Notch等信号通路，促进肠道干细胞（Lgr5+和Hopx+）的活性和上皮细胞的增殖，从而加速受损黏膜的修复。

炭化乌药（CLR） 的治疗重心在于“屏障保护与抗炎”。它在修复黏液屏障方面表现出独特优势，能更显著地提升MUC2黏蛋白的表达，加固肠道的第一道防线。其作用机制更多地指向调控MAPK、PI3K-Akt等炎症和凋亡相关通路，以抑制过度的炎症反应。

理论与实践意义：该研究不仅为乌药“生用行气止痛，炒炭止血”的传统应用提供了现代科学解释（即炒炭后增强了对黏膜屏障的保护作用，这与止血功效在病理生理上有共通之处），也为临床针对UC不同病理阶段（急性炎症期 vs. 黏膜修复期）精准选用生品或炭制品提供了实验依据。同时，研究揭示的活性成分（如CLR中的咖啡酸乙酯和LR中的乌药内酯等）为开发新型抗UC药物奠定了基础。

综上所述，炭化炮制通过重塑乌药的化学成分，使其从侧重于“促进再生”的生品，转变为侧重于“强化屏障与抗炎”的炭制品，二者在UC治疗中各具特色，互为补充。

文章的创新点及启示

01

首次系统比较生乌药与炭化乌药在溃疡性结肠炎治疗中的差异化疗效与作用机制：以往研究多关注单一炮制品，本文首次在同一UC动物模型中平行评估生品（LR）与炭制品（CLR）的治疗效果，并揭示二者在黏膜修复、干细胞激活与黏液屏障保护等方面的分工差异。

02

将传统“炒炭存性”理论与现代肠道屏障功能及干细胞生物学相结合：创新性地从肠道上皮再生、杯状细胞功能、Lgr5+/Hopx+肠道干细胞活性等前沿角度，阐释了炭化炮制如何改变中药的作用靶点，为传统炮制理论提供了现代科学内涵。

03

整合化学轮廓分析、多维度病理评价与网络药理学，构建“成分–效应–机制”关联链条：通过UPLC-Triple-TOF/MS精准鉴定炮制前后成分变化，结合组织病理、免疫组化、免疫荧光及通路富集分析，系统建立了化学转变与药效分化的逻辑联系，方法学上具有示范意义。

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