基于血清药物化学、网络药理学及细胞实验探究壮骨健膝方治疗膝骨关节炎的药效物质

作者：肖艳; 林震; 郭洁梅; 陈鹏; 张英杰; 张鹏; 苏友新^*

来源：中药新药与临床药理, 2023, 34(03): 357-366.

DOI：10.19378/j.issn.1003-9783.2023.03.010

• 壮骨健膝方
• 膝骨关节炎
• 血清药物化学
• 网络药理学
• 药效物质

目的 探究并验证壮骨健膝方(骨碎补、杜仲、秦艽、独活等组成)治疗膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)的药效物质。方法 基于壮骨健膝方药物成分自建数据库，采用超高效液相串联三重四级杆质谱技术(ultra performance liquid chromatography tandem mass spectrometry,UPLC-MS/MS)定性定量检测壮骨健膝方入血成分；通过TCMSP、SwissTargetPrediction、SEA和Batman-TCM数据库筛选入血成分靶点，以“knee osteoarthritis”为关键词在GeneCards、OMIM、Drugbank数据库搜索膝骨关节炎相关靶点，将二者取交集后，通过Cytoscape软件构建入血成分-膝骨关节炎作用靶点网络，STRING平台构建蛋白互作网络，寻找核心成分与靶点；通过DAVID数据库对靶点进行基因本体(GO)功能富集和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析；通过细胞实验，以核心成分在血清中的浓度干预炎症滑膜巨噬细胞、退变软骨细胞模型，ELISA法检测细胞上清中膝骨关节炎核心靶点指标的含量。结果 在壮骨健膝方含药血清中定性定量检测出6种原型入血成分，各成分及浓度分别为龙胆苦苷(1 002.02±51.60)ng·mL-1，佛手柑内酯(448.50±13.35)ng·mL-1，阿魏酸(225.60±9.61)ng·mL-1，獐牙菜苦苷(68.49±4.62)ng·mL-1，柚皮苷(2.34±0.09)ng·mL-1，柚皮素(1.69±0.07)ng·mL-1;6种入血成分靶点406个，膝骨关节炎疾病靶点2 492个，交集靶点155个，度值排前3位的核心成分分别是阿魏酸、柚皮素、龙胆苦苷，核心靶点包括肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)、白细胞介素1β(interleukin-1 beta,IL-1β)、基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)、丝裂原活化蛋白激酶3(mitogen-activated protein kinase 3,MAPK3)等；功能富集分析表明，壮骨健膝方通过多途径发挥其在膝骨关节炎中的药理作用，主要涉及炎症反应、凋亡过程、脂多糖的反应等；细胞实验结果显示，与模型组比较，阿魏酸组、柚皮素组、龙胆苦苷组均可明显抑制炎症滑膜巨噬细胞上清中IL-1β、TNF-α表达(P<0.05)；三者均可明显抑制退变软骨细胞上清中MMP-3、MMP-13表达(P<0.05)。结论 通过血清药物化学、网络药理学及细胞实验三方面的相互印证，揭示了阿魏酸、柚皮素、龙胆苦苷可能是壮骨健膝方治疗膝骨关节炎的核心药效物质，为该方深入开发和应用提供了客观依据。

• 单位
  福建卫生职业技术学院; 福建中医药大学