多组学揭示热处理绞股蓝皂苷对APAP损伤的保肝活性成分及作用机制

Multi-Omics Reveals Active Components and Mechanisms of Heat-Processed Gypenosides Hepatoprotective Against APAP Injury.

作者信息Peng Xie, Qiuru Li, Shu Jiang, Miao Sun, Yu Duan, Changping Hu, Xianglan Piao
PMID41301472
发布时间2025-11
DOI10.3390/biom15111555

实验完整度

包含动物实验、蛋白印迹、分子对接、组学分析等多层次实验,但缺乏体外细胞验证及深入的机制研究。

主要模型

APAP诱导急性肝损伤C57BL/6小鼠模型 SD大鼠(血清药物化学分析)

重点核对

小鼠品系:6-8周龄雄性C57BL/6,体重18-22g APAP造模剂量:400mg/kg腹腔注射 HGyp给药剂量:100和200mg/kg口服灌胃 给药方案:连续7天,每天一次 蛋白表达验证:Western blot检测肝组织HSP90和STAT3

摘要

本研究利用血清药物化学、代谢组学和网络药理学,阐明了热处理绞股蓝(Gynostemma pentaphyllum (Thunb.) Makino)皂苷(HGyp)对APAP诱导肝损伤的保肝作用机制。HGyp显著减轻了小鼠肝损伤,并经生化和组织病理学分析证实。UPLC-MS鉴定出38种生物活性化合物,包括16种原型皂苷和11种代谢物。网络药理学和分子对接揭示damulin A/B、绞股蓝皂苷(L/LI/LVI/XLVI)和人参皂苷(Rg3/Rd)为靶向GRB2、FGF2、MMP2、STAT3、CASP3和HSP90A的关键成分。Western blotting证实HGyp介导的肝脏HSP90A和STAT3下调。代谢组学确定了四个关键通路,PPAR、铁死亡和TRP通道的炎症介质调节参与保肝作用。HGyp通过抗炎、凋亡和代谢发挥多靶点效应,为中药和民族药物研究提供了框架。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
热处理绞股蓝皂苷(HGyp)对APAP诱导肝损伤的活性成分及保肝作用机制是什么?
核心机制
HGyp通过调节PI3K-Akt、MAPK、Rap1、TRP和TNF信号通路,发挥抗炎、抗凋亡和调节脂质代谢等多靶点作用。
主要证据
动物实验显示HGyp降低ALT、AST、TNF-α,升高SOD,改善肝组织病理;Western blot验证HSP90和STAT3表达变化;网络药理学和分子对接预测了核心靶点。
研究意义
本研究为民族药物现代化研究提供了新方法,并提示HGyp可能作为NAC的补充或替代疗法,用于亚急性或慢性肝病如MASLD和纤维化。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

HGyp制备与成分分析

制备热处理绞股蓝皂苷并分析其主要化学成分。

将绞股蓝叶在120°C、0.24MPa下热处理3小时,用80%乙醇回流提取,经HP20大孔树脂分离,收集95%乙醇洗脱组分获得HGyp。采用UPLC-MS对HGyp进行定性分析,并测定总皂苷含量及各主要皂苷含量。

2

APAP肝损伤模型建立与HGyp药效评价

评估HGyp对APAP诱导的肝损伤的保护作用。

将C57BL/6小鼠随机分为5组:对照组、APAP模型组、APAP+NAC阳性对照组、APAP+HGyp高剂量组、APAP+HGyp低剂量组,连续灌胃给药7天,末次给药后2小时腹腔注射APAP(400mg/kg)建立急性肝损伤模型,24小时后采集血清和肝脏样本,检测ALT、AST、SOD、TNF-α水平,计算器官指数,并进行H&E染色组织病理学检查。

3

血清药物化学分析

鉴定HGyp口服后吸收入血的活性成分。

给SD大鼠灌胃热处理绞股蓝乙醇提取物,在不同时间点采集血液,处理血浆样品后进行UPLC-Q-TOF-MS分析,通过比较给药前后血清色谱图,鉴定原型皂苷及其代谢产物。

4

网络药理学分析

预测HGyp潜在活性成分、作用靶点及通路。

利用PharmMapper和SwissTargetPrediction预测9个入血原型成分的靶点;从GeneCards、DrugBank、OMIM获取肝损伤相关靶点;取交集获得潜在治疗靶点,并构建PPI网络和C-T-P网络,进行GO和KEGG富集分析,筛选核心靶点。

5

代谢组学分析

研究HGyp对APAP肝损伤小鼠血清代谢谱的影响。

对小鼠血清样品进行UPLC-HRMS检测,通过PCA和OPLS-DA分析代谢模式差异,筛选差异代谢物并鉴定,通过MetaboAnalyst进行通路富集分析。

6

分子对接验证

验证网络药理学预测的核心成分与靶点的结合能力。

将HGyp中的活性成分与核心靶点蛋白(CASP3, HSP90, FGF2, STAT3, AKT1, MMP2, GRB2)进行分子对接,评估结合亲和力。

7

Western blot验证核心蛋白表达

验证HGyp对肝组织中HSP90和STAT3蛋白表达的影响。

提取肝组织蛋白,通过SDS-PAGE电泳和Western blotting检测HSP90、STAT3和β-actin的表达水平。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
赛默飞超高效液相色谱系统Thermo--
BEH C18色谱柱Waters--
Acquity超高效液相色谱I-Class平台Waters--
ACQUITY UPLC T3 C18色谱柱Waters--
Q-Exactive Plus Orbitrap质谱仪Thermo Scientific--
Acquity UPLC BEH C18色谱柱Waters--
四极杆飞行时间质谱检测----
对乙酰氨基酚Macklin Biochemical Technology Co., Ltd.--
N-乙酰-L-半胱氨酸Macklin Biochemical Technology Co., Ltd.--
ALT ELISA检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute--
AST ELISA检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute--
SOD ELISA检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute--
TNF-α ELISA检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute--
BCA蛋白定量试剂盒Beijing LABLEAD Technology Co., Ltd.--
β-actin抗体Bioss Biotechnology Co., Ltd.--
STAT3抗体Bioss Biotechnology Co., Ltd.--
HSP90抗体Bioss Biotechnology Co., Ltd.--
Chem3D (ChemDraw12.0) 软件----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
HGyp制备
热处理温度、压力和时间;提取溶剂和次数;色谱分离条件
阅读提示:Methods 2.2
动物模型
小鼠品系、性别、周龄、体重;随机分组方法和样本量;APAP剂量和给药方式;HGyp和NAC剂量及给药方案
阅读提示:Methods 2.3
生化检测
血清ALT、AST、SOD、TNF-α检测方法及试剂盒品牌
阅读提示:Methods 2.4
代谢组学
色谱柱、流动相、梯度洗脱程序、质谱参数、数据处理软件及筛选标准
阅读提示:Methods 2.5
血清药物化学
大鼠品系、体重、给药剂量和采血时间点;血浆处理方法
阅读提示:Methods 2.6
Western blot
抗体来源、稀释比例;蛋白质分离电泳条件;成像和定量方法
阅读提示:Methods 2.10