网药+分子对接+动力学模拟+动物实验就拿下了《民族药理学》(IF6.8)

【写在前面】：本期推荐的是由成都中医药大学近期发表于Journal of Ethnopharmacology(IF6.8）的一篇文章，揭示神气方能够抑制合并慢性胰腺炎与2型糖尿病时的IL-6JAK2STAT3信号通路。

【期刊简介】

【题目及作者信息】

Integrated LC-MS/MS profiling, network pharmacology and experimental validation reveal inhibition of the IL-6/JAK2/STAT3 pathway by Shenqi Compound in comorbid chronic pancreatitis and type 2 diabetes mellitus

民族药理学相关性：

神气方(SQC）在治疗2型糖尿病（T2DM）方面有效。初步临床观察表明，它也可能改善患有慢性胰腺炎（CP）的T2DM患者的胰腺纤维化，这促使了本机制性研究。

研究目标：

本研究旨在通过整合LC-MS/MS、网络药理学、分子对接、分子动力学模拟和体内验证，揭示SQC在胰腺外分泌和内分泌疾病中的多组分、多靶点和多通路机制。

研究方法：

成分鉴定：采用 LC-MS/MS 技术对 SQC 混合物进行了定性与定量表征。

网络预测：网络药理学鉴定出145个活性组分作用于242个靶点，其中IL-6、JAK2和STAT3为核心靶点。

分子对接与动力学模拟：核心成分-靶点分子对接初筛；槲皮素、木犀草素和山奈酚等蛋白质结合良好。取亲和力最优的木犀草素-JAK2复合物做100ns分子动力学模拟，RMSD/RMSF评判结合稳定性。

动物实验验证：高脂饮食+雨蛙素+STZ构建CP-T2DM小鼠模型；测定血糖、血清淀粉酶、脂肪酶；病理染色、WB、RT-qPCR检验JAK2及下游STAT3磷酸化。

研究结果：

1. 成分‑靶点富集：KEGG揪出候选通路JAK/STAT

通过LC-MS/MS鉴定SQC中的化合物，并借助TCMSP筛选活性成分；从数据库获取CP与T2DM的疾病靶点，经Venny取交集获得共同靶点；利用Cytoscape构建网络，并通过Metascape进行GO和KEGG富集分析。最终筛出145个成分，靶点242个，KEGG结果中JAK/STAT通路富集最为显著，故将其锁定为后续研究的核心通路。

2. STRING构建药物-疾病共同靶点的PPI网络，Cytoscape可视化

利用CytoHubba中Degree、EPC、MNC、MCC四种算法筛选核心靶点，结果高度一致，IL-6、STAT3、JAK2、MAPK1、TP53、EGFR、MYC和PIK3R1居前列。其中IL-6、STAT3、JAK2是JAK/STAT通路的上游及枢纽转录因子，SRC、MAPK1、EGFR、PIK3CA等也与该通路存在交叉调控。表明JAK/STAT通路不仅在富集分析中最相关，也在PPI网络中居核心地位，值得进一步功能验证。

3. 分子对接验证了SQC的10种核心成分与3个关键靶点的结合

JAK2与黄酮类结合最强：山奈酚−8.62、木犀草素−8.61、槲皮素−8.47 kcal·mol⁻¹，小分子可嵌入JAK2结合口袋，形成稳定氢键和疏水相互作用。STAT3和IL-6的结合亲和力分别为−5.80~−7.12和−4.92~−7.33 kcal·mol⁻¹，虽弱于JAK2但仍能稳定结合。JAK2-木犀草素复合物中，配体在ATP口袋内呈伸展构象，与Leu932形成关键氢键，符合竞争性抑制机制。提示SQC活性成分可能通过靶向JAK2调控JAK/STAT通路。

4. 动力学模拟验证：木犀草素‑JAK2复合物结合稳定

分子动力学模拟显示，JAK2-木犀草素复合物RMSD在约10 ns后趋于稳定，平均值0.25 nm，100 ns内波动微小，表明构象稳定。RMSF显示多数残基波动较小，结合口袋附近残基灵活性低，提示配体结合增强了蛋白主链稳定性。Rg保持恒定，表明结构紧凑；氢键数量稳定，SASA无明显波动，均支持复合物稳定性。吉布斯自由能景观图仅存单一低能谷，表明复合物具有稳定最低能量构象。100 ns动态结构变化显示复合物未明显形变，木犀草素稳定存在于JAK2结合口袋中。综上，计算生物学结果表明木犀草素与JAK2可形成稳定结合复合物。

5. 动物表型结果：SQC 改善了模型小鼠的整体状况以及外分泌与内分泌功能。

在高脂饮食、雨蛙肽及STZ诱导的CP与T2DM共病小鼠模型中，模型组体重和摄食量显著降低（P<0.01，P<0.0001），SQC治疗后均显著恢复，毛发状态改善。内分泌方面，模型组FPG显著升高、GC和INS显著降低（P<0.0001），SQC可降低FPG并提高GC和INS。外分泌方面，模型组血清淀粉酶、脂肪酶及FE-1显著低于空白组（P<0.0001或P<0.001），SQC治疗后均显著升高。L-SQC与H-SQC组在FPG或脂肪酶上无显著差异。表明该共病模型存在胰腺内外分泌功能受损，SQC可有效改善整体健康及胰腺功能。

6.病理分子证据：抑制炎症纤维化

H&E染色显示模型组腺泡排列紊乱、胰岛形态异常，SQC治疗后显著改善。天狼星红染色显示模型组纤维化面积增加，SQC组明显降低；IHC及α-SMA定量结果一致。Western blot和RT-qPCR显示模型组α-SMA、IL-6、TNF-α显著升高，SQC治疗后均显著下调。Pearson分析表明，模型组组织学与炎症指标同胰腺内外分泌功能参数呈正相关，H-SQC组相关系数普遍降低，提示SQC可通过减轻纤维化与炎症协调改善胰腺内外分泌功能。

7.SQC 通过调控 IL-6/JAK2/STAT3 信号通路改善了模型小鼠的临床症状。

Western blot显示，模型组胰腺IL-6、gp130表达及p-JAK2/JAK2、p-STAT3/STAT3比值显著升高，SOCS3显著降低；高剂量SQC治疗后，IL-6、gp130表达下调，JAK2、STAT3磷酸化降低，SOCS3显著恢复，各组总JAK2、STAT3无明显差异。表明SQC可抑制IL-6/JAK2/STAT3通路，其治疗作用与该通路抑制相关。

总结

本研究结合LC-MS/MS、网络药理学、分子对接、分子动力学模拟及体内实验，探究SQC治疗慢性胰腺炎（CP）合并2型糖尿病（T2DM）的机制。鉴定出465种化合物，筛选145种活性成分、242个共同靶点，确定IL-6、JAK2、STAT3为核心节点及JAK/STAT关键通路；模拟验证木犀草素、槲皮素与JAK2稳定结合。动物实验显示，SQC可改善胰腺外分泌与内分泌功能，减轻炎症和纤维化，抑制IL-6/JAK2/STAT3通路并上调SOCS3。与临床分别对症治疗不同，SQC能同时协调调控胰腺两大功能，体现多组分、多靶点及整体治疗特点，为临床应用和中药方剂治疗复杂代谢性疾病提供依据。

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