揭秘！益气通脉汤如何神奇逆转心肌梗死——中药复方与网络药理的强强联合

近年来，心血管疾病（CVD）是导致人类死亡的主要原因之一。心肌梗死（MI）由于其日益增长的发病率和死亡率，已成为导致死亡的主要风险因素。MI的发生是由于血液供应的中断，导致长时间的缺血性损伤，进而可能引发心力衰竭和心肌结构的改变。大量研究表明，信号转导子和转录激活因子3（STAT3）与多个生物途径相关联，在MI的病理过程中扮演着关键角色。鉴于MI患者数量的持续上升，迫切需要识别有效的治疗策略，并开发新型治疗药物，以期在临床治疗MI方面取得突破。

中医药在国内外已被广泛应用于疾病的治疗。相较于目前普遍使用的抗MI药物，中药因其多成分、多靶点和多途径的特性，成为一种常用的治疗选择。然而，由于中药中化合物种类繁多及其生物活性各异，其药理机制的阐明颇具挑战。血清药物化学致力于探究中药在血浆中的药效学原理，而网络药理学则能够广泛分析多种成分对多个靶点的作用，这一方法已被广泛应用于现代中药研究领域。益气通脉汤（YQTMD）包含15种中草药，在临床上用于治疗冠心病。尽管如此，关于YQTMD对心脏保护作用的活性成分及其作用机制的研究仍然有限。

日前，一篇名为“Integrated serum pharmacochemistry with network pharmacology and pharmacological validation to elucidate the mechanism of yiqitongmai decoction (YQTMD) against myocardial infarction”的文章探讨了YQTMD抗MI的潜在靶点和可能机制。

图1 论文首页

YQTMD改善ECG异常和心脏功能障碍

相较于假手术组，MI发生后的心电图变化涵盖了房室传导阻滞及ST段的改变。然而，YQTMD显著地改善了这些异常情况，并有效降低了升高的ST段（图2A），且超声心动图分析显示，YQTMD显著改善了心脏功能障碍（图2B）。具体而言，接受YQTMD治疗的小鼠展现出显著提高的左心室射血分数（LVEF）和左心室短轴缩短率（LVFS），同时，左心室舒张末期内径（LVEDd）和左心室收缩末期内径（LVEDs）的数值亦显著下降，与MI组相比（图2C-F）。

图2 YQTMD改善了体内心肌缺血损伤

YQTMD改善心肌损伤和体内细胞凋亡

HE染色结果显示，相较于假手术组，在MI损伤的小鼠模型中，炎症细胞显著增加、细胞间间隙扩大以及心肌细胞出现广泛水肿，YQTMD对心肌组织病理恶化具有轻微的改善作用。YQTMD组的心脏斑片状病变面积较小，且与MI小鼠相比，斑片状病变的数量有所减少，炎症细胞浸润亦较少（图2G）。Masson染色显示（图2H），YQTMD能够减少过量的胶原纤维沉积。假手术组心脏组织未见梗死迹象，而MI小鼠的心室顶端区域则出现了大面积梗死。YQTMD显著缩小了MI区域，并改善了心室壁梗死情况（图2I）。此外，YQTMD显著降低了梗死区域内的凋亡细胞数量（图2J）。

YQTMD对心脏损伤标志酶水平的影响

同时，血清学分析结果显示，与假手术组相比，MI小鼠的LDH、cTnI和CK-MB水平逐渐升高，而YQTMD几乎恢复了所有改变，阳性药物亦抑制了这些水平的升高。

YQTMD对抗氧化酶水平的影响

在MI小鼠模型中，血清中超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽（GSH）的水平显著下降（p<0.01），与假手术组相比（图2N-P）。然而，经YQTMD（72 g/kg）处理后，这些指标显著提升，且高于MI组（p<0.01）。此外，MI组的血清丙二醛（MDA）含量有所增加，而YQTMD的使用则导致其含量降低。

YQTMD降低血清中IL-1β、IL-6和TNF-α水平

图2Q-S的结果显示，相较于假手术组，模型小鼠的IL-1β、IL-6和TNF-α水平显著上升，而YQTMD则显著降低。

网络药理学分析

GO富集分析结果显示，在生物过程中，基因主要与低氧状态、缺氧以及炎症反应的调节相关联。涉及的分子功能包括核受体活性、抗氧化活性以及蛋白质丝氨酸/苏氨酸/酪氨酸激酶活性（图3A）。进一步的KEGG分析揭示了前30个显著富集的通路，其中包括HIF-1、VEGF、MAPK、IL-17和FoxO通路（图3B）。继而，该研究选取STAT3作为核心基因进行深入探讨（图3C）。Sankey图（图3D）揭示了沙佛林A、阿魏酸、栀子苷XVII、人参皂苷Rg1和甘草酸等成分共同对STAT3靶点产生作用。

图3 药物-疾病靶点的GO富集、KEGG通路和PPI分析

YQTMD在体内调节STAT3信号通路

图4A显示，免疫荧光强度在MI组中表现出增强现象，而在假手术组中则呈现减弱趋势，这一现象被YQTMD所缓解。Western blotting检测结果显示，MI组中HIF-1α、NOX2、TLR5和Caspase3的表达水平均有所上调，而YQTMD的介入则导致这些指标的下调。与假手术组相比，模型组中的p-STAT3表达水平降低，而YQTMD的应用则有助于恢复其正常表达水平（图4B-C）。

图4 YQTMD体内调整STAT3信号通路

STAT3抑制降低了YQTMD对体内MI的保护作用

在应用Stattic后，ST段呈现上升趋势（图5A）。超声心动图分析揭示，相较于MI+YQTMD-H组，YQTMD-H+Stattic组的LVEF及LVFS显著降低，同时LVEDd和LVEDs显著增加（图5B-F）。HE染色和Masson染色结果显示，YQTMD-H+Stattic组的心肌梗死损伤更为严重，炎症细胞浸润及胶原纤维沉积明显多于YQTMD-H组（图5G-H）。YQTMD对减少MI面积和凋亡细胞水平的积极作用被STAT3抑制剂所逆转（图5I–J）。与MI+YQTMD-H组相比，Stattic的存在导致血清中LDH、cTnI和CK-MB水平升高（图5K–M）。在Stattic的作用下，MDA含量增加，而SOD和GSH水平下降，但MI+Stattic组与MI+YQTMD-H+Stattic组之间在这些指标上未见统计学上的显著差异（图5N–P）。

图5 STAT3抑制减弱了YQTMD对MI的体内保护作用

STAT3抑制可减轻YQTMD对体内STAT3通路的作用

如图6A–B所展示，YQTMD处理组的p-STAT3水平显著降低，此现象可归因于Stattic的介入。进一步地，Stattic亦阻止了YQTMD导致的HIF-1α、NOX2、TLR5和Caspase3水平的下降（图6A–C）。然MI+Stattic组与MI+YQTMD-H +Stattic组之间，无明显统计学差异。

图6 STAT3抑制降低了YQTMD对体内STAT3通路的影响

YQTMD的5个活性成分和化合物组合保护H9c2细胞免受缺氧诱导的损伤

CCK-8实验结果显示，相较于对照组，五种化合物对H9c2细胞活力的影响在统计学上并未表现出显著差异（图7A-E）。因此，研究选取了刺柏素A（25μM）、阿魏酸（40μM）、人参皂苷Rg1（30μM）、栀子苷XVII（20μM）、甘草酸（25μM）及其组合，以进行后续的测试。图7F展示了，经过12小时处理的化合物组合对缺氧细胞展现出更为显著的保护效果。模型组的ROS水平高于对照组，而五种成分的ROS水平相较于模型组则有所降低（图7G）。特别值得注意的是，化合物组合治疗的效果尤为突出。与ROS数据相吻合，化合物组合显著提升了p-STAT3蛋白的水平（图7H-I）。

图7 5种活性成分和化合物组合对缺氧损伤后H9c2细胞的保护作用

结论

综上所述，该研究将血清药理学与网络药理学相结合，深入探讨了YQTMD在MI治疗中的活性成分及其潜在作用机制，为深入理解YQTMD在MI治疗中的潜在机制提供了实验依据。

参考文献：

Yu H, Wang N, Zhao X, Han L, Peng J. Integrated serum pharmacochemistry with network pharmacology and pharmacological validation to elucidate the mechanism of yiqitongmai decoction (YQTMD) against myocardial infarction. J Ethnopharmacol. 2024 Sep 15;331:118329. doi: 10.1016/j.jep.2024.118329