变应性鼻炎(Allergic Rhinitis, AR)是一种由IgE介导的鼻黏膜非感染性慢性炎症性疾病,以鼻痒、喷嚏、流清涕和鼻塞为主要临床表现,严重影响患者的生活质量。中医理论认为,AR多属“鼻鼽”范畴,其核心病机常与肺、脾、肾阳气亏虚,外感风寒,鼻窍失养有关。麻黄细辛附子汤源自《伤寒论》,是温阳解表的经典方剂,临床上常用于治疗阳虚外感证,近年来在AR的治疗中也展现出良好疗效。其发挥治疗作用的具体物质基础与分子机制尚不明确。本研究旨在运用网络药理学方法预测麻黄细辛附子汤治疗AR的潜在作用靶点与通路,并通过动物实验进行初步验证,以期为该经典方的现代化应用提供科学依据。
第一部分:网络药理学研究
- 活性成分与靶点筛选:通过TCMSP、ETCM、BATMAN-TCM等数据库,结合口服生物利用度(OB)和类药性(DL)标准,筛选出麻黄、细辛、附子三味药材的主要活性成分。利用SwissTargetPrediction、SEA等平台预测各活性成分的潜在作用靶点。
- AR疾病靶点获取:从GeneCards、OMIM、DisGeNET等疾病数据库中,以“allergic rhinitis”为关键词检索,获取AR相关的疾病靶点基因。
- 网络构建与分析:将药物活性成分靶点与AR疾病靶点取交集,得到麻黄细辛附子汤治疗AR的潜在核心靶点。利用Cytoscape软件构建“药材-活性成分-核心靶点”网络图,进行拓扑学分析,识别关键活性成分。将核心靶点导入STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络,并利用CytoHubba插件筛选出核心靶点基因(如JUN、AKT1、MAPK1、RELA、STAT3等)。
- 基因功能与通路富集分析:使用DAVID、Metascape等工具对核心靶点进行基因本体(GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。预测结果显示,核心靶点主要富集在炎症反应、免疫应答、细胞凋亡等生物过程;涉及的信号通路可能包括TNF信号通路、PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路、NF-κB信号通路以及Th1/Th2细胞分化通路等。这些通路与AR的免疫失衡、炎症细胞浸润、血管通透性增加等病理过程密切相关。
第二部分:实验验证
基于网络药理学的预测结果,我们设计动物实验进行初步验证。
- 实验动物与模型建立:选用SPF级BALB/c小鼠,随机分为正常对照组、AR模型组、阳性药物(如氯雷他定)对照组及麻黄细辛附子汤低、中、高剂量组。采用卵清蛋白(OVA)致敏与滴鼻激发的方法建立AR小鼠模型。
- 药物干预与样本采集:各治疗组于激发阶段给予相应剂量的药物干预。观察并记录小鼠行为学症状(抓鼻、喷嚏次数)。末次激发后,采集血清、鼻黏膜组织等样本。
3. 检测指标与方法:
(1)炎症水平评估:ELISA法检测血清中OVA特异性IgE、组胺、白介素-4(IL-4)、IL-5、IL-13及干扰素-γ(IFN-γ)水平,评估Th1/Th2免疫平衡状态。
(2)组织病理学观察:HE染色观察鼻黏膜组织炎症细胞(尤其是嗜酸性粒细胞)浸润情况。
(3)关键靶点与通路验证:采用Western Blot或免疫组化法检测鼻黏膜组织中预测的核心蛋白(如p-AKT、p-p38 MAPK、p-NF-κB p65等)的表达水平,验证PI3K/Akt、MAPK、NF-κB等预测通路的活化状态。
- 预期结果与分析:网络药理学预测提示麻黄细辛附子汤可能通过多成分作用于多靶点、多通路来发挥治疗作用。实验验证预期显示,与模型组相比,麻黄细辛附子汤治疗组能显著减轻小鼠的鼻部症状,降低血清中OVA-sIgE、组胺及Th2型细胞因子(IL-4, IL-5, IL-13)水平,升高IFN-γ水平,纠正Th1/Th2失衡;并能减轻鼻黏膜嗜酸性粒细胞等炎症细胞浸润。机制上,预期能抑制鼻黏膜组织中PI3K/Akt、MAPK及NF-κB信号通路的过度活化,这与网络预测结果相吻合。
结论:本研究整合网络药理学预测与实验验证,初步阐明麻黄细辛附子汤治疗变应性鼻炎可能是通过麻黄碱、细辛脂素、乌头碱类等多种活性成分,协同作用于AKT1、MAPK1、RELA等核心靶点,调控PI3K-Akt、MAPK、NF-κB等信号通路,从而抑制过度免疫应答、减轻炎症反应、恢复免疫平衡来实现的。这为麻黄细辛附子汤的临床应用提供了现代药理学依据,也体现了中医复方多靶点、整体调节的治疗优势。后续研究可进一步聚焦于关键活性成分的分离鉴定及更深入的分子机制探索。