文章標題：Integrated Metabolomics and Network Pharmacology Study on the Mechanism of Kangfuxiaoyan Suppository for Treating Chronic Pelvic Inflflammatory Disease

發表期刊：Frontiers in Pharmacology
影響因子：5.988
發表年份：2022.01
組學技術：代謝組學

1.百趣代謝組學文獻分享—研究背景
慢性盆腔炎（CPID）是女性盆腔生殖器官、周圍結締組織和盆腔腹膜的慢性炎癥，可導致不孕、異位妊娠或慢性盆腔疼痛。代謝組學分享，左氧氟沙星或甲硝唑等抗生素主要用于治療CPID，但由于耐藥性和副作用，治療效果并不理想。因此，有必要開發新的替代藥物來治療CPID。

康復消炎栓（KFXYS）是一種常用治療CPID的中成藥（《中藥治療常見病臨床應用導則》標準化項目組，2020）。代謝組學分享，KFXYS方劑由苦參、穿心蓮、紫草根、敗醬草、蒲公英、紫草、蘆薈和豬蹄散組成。作者先前的研究表明，KFXYS可以緩解CPID患者子宮腫脹的程度，抑制炎癥因子的分泌，增加免疫因子指數，其療效已經得到驗證，但其作用機制尚不清楚。

作者在該研究種驗證了抗炎消炎散對炎癥指標的逆轉作用。在明確KFXYS化學成分的基礎上，進一步利用YEZ技術對其在血液中的吸收成分進行了表征，并進行了ADME研究。代謝組學分享，利用代謝組學發現了與炎癥指標顯著相關的代謝物。然后基于ADME行為良好的血液吸收成分，利用網絡藥理學方法預測KFXYS治療CPID的潛在靶點和作用途徑。代謝組學和網絡藥理學共有途徑被認為是關鍵的代謝途徑，通過關鍵途徑上的蛋白質從網絡藥理學獲得的潛在靶點中篩選出關鍵靶點(圖1)。
 

圖1. KFXYS治療CPID的作用機制示意圖

2.百趣代謝組學文獻分享—研究設計

 

3.百趣代謝組學文獻分享—研究結果
（1）KFXYS對CPID大鼠炎癥指標的逆轉作用
作者測定了子宮組織中IL-1、IL-6、IL-10及TNF-α的水平。如圖2A所示，與假手術組相比，模型組的子宮指數顯著升高，結果表明CPID模型建立成功。代謝組學分享，與模型組相比，施用KFXYS后子宮指數顯著下降，表明KFXYS能有效改善CPID模型大鼠的子宮腫脹程度。此外，在子宮組織勻漿中，模型組IL-6顯著下降，IL-1顯著升高。在KFXYS處理組，這些指標得到了顯著改善。研究表明，KFXYS具有逆轉炎癥指數的作用（圖2B-E）。
 

圖2. KFXYS對炎癥指數的逆轉作用
 

圖3. 在正離子模式下提取離子色譜圖

表1. 血液中KFXYS的原型成分

 

圖4. 血液中6種藥用成分的ADME分析

（3）KFXYS治療CPID的機制研究
①與KFXYS炎癥指標相關的差異代謝物的研究
作者將KFXYS組和模型組具有相反趨勢的代謝物被定義為最終的差異代謝物。如表2所示，共篩選和鑒定了16種最終差異代謝物。
 

圖5. 謝組學分析

表2. 差異代謝物

 

圖6. 差異代謝物的通路分析

②基于網絡藥理學的KFXYS潛在作用機制研究
網絡藥理學分析結果發現疾病靶點和藥物靶點的185個共有靶點是KFXYS治療CPID的潛在靶標（圖7A）。代謝組學分享，GO富集分析用于發現185個潛在靶標的潛在生物過程（BP），細胞組分（CC）和分子功能（MF）（圖7B）。在KEGG潛在靶標富集分析中，共獲得176條通路。前10個通路如圖7C所示。
 

圖7. KFXYS在治療CPID的網絡藥理學分析

（4）基于代謝組學與網絡藥理學整合的KFXYS作用機制研究
代謝組學和網絡藥理學的共同途徑是精氨酸和脯氨酸代謝，谷胱甘肽代謝，這可能是KFXYS治療CPID的關鍵途徑。并且確定了九個關鍵靶點，具體如表3所示。代謝組學分享，根據具有良好AMDE行為、9個關鍵靶點和2個關鍵代謝途徑的成分，構建了KFXYS在治療CPID中的“中藥處方-單藥-化合物-關鍵靶點-關鍵途徑-疾病”網絡（圖8）。

表3. KFXYS在治療CPID方面的主要靶點

圖8. “中醫復方-單方-化合物-關鍵靶點-關鍵途徑-疾病”網絡圖
 

圖9. KFXYS的可能調控機制