基于色氨酸代谢通路调控的大承气汤治疗肠梗阻作用机制及网络药理学桥接的活性成分群发现研究

In order to further explore the mechanism of Dachengqi Decoction in treating intestinal obstruction and active ingredients, on the basis of previous studies, this project focuses on the tryptophan metabolic pathway, which is closely related to the regulation of gastrointestinal function. The effects of TPH-1/5-HT, IDO/KYN and AhR/IL-22 signaling pathways on the development of intestinal obstruction were investigated by pharmacological inhibition or gene knockout. The targets (key molecules) associated with the callback effect of Dachengqi Decoction were screened out using functional metabolomics, and then the active ingredients acting on the tryptophan metabolic pathway were uncovered by the "component-target-intestinal obstruction" topology network analysis. Based on the system analysis of the correlations of active ingredients, tryptophan metabolic pathway, three signal pathways, efficacy target and intestinal obstruction, the mechanism of Dachengqi Decoction in treating intestinal obstruction and its pharmacological basis were revealed from the perspective of the regulation of tryptophan metabolism. The development of this project will provide scientific basis for the secondary development of the traditional prescription Dachengqi Decoction, the cultivation of high quality and safe varietiest, and the rational application in clinical practice. It also provides reference and demonstration for the study of pharmacological mechanism and material basis of traditional Chinese medicine.

为深入揭示大承气汤治疗肠梗阻作用机制和药效物质基础，在前期研究基础上，本课题聚焦于与胃肠道功能调节有密切关联的色氨酸代谢通路，通过阻断通路（抑制剂或基因敲除）研究TPH-1/5-HT、IDO/KYN、AhR/IL-22三条信号通路在肠梗阻发生发展过程中的作用。利用功能代谢组学技术筛选与大承气汤回调作用相关的靶点（关键分子）；借助网络药理学技术通过“成分-靶点-肠梗阻”拓扑网络分析，将方剂物质基础与筛选出的作用靶点相桥接，发现大承气汤靶向作用于色氨酸代谢通路的活性成分群；在系统解析“活性成分群-色氨酸代谢通路-三条信号通路-药效作用靶点-肠梗阻”关联性基础上，从色氨酸代谢调控角度阐释大承气汤治疗肠梗阻的作用机制并揭示其药效物质基础。本项目的开展将为经典方剂大承气汤的二次开发、质优安全的大品种培育和临床合理应用提供科学依据，同时也为中药复杂体系药效作用机制及物质基础研究提供借鉴与示范。

为深入揭示大承气汤治疗肠梗阻作用机制和药效物质基础，在前期研究基础上，本课题聚焦于与胃肠道功能调节密切相关的色氨酸代谢通路，整合利用功能代谢组学和网络药理学技术，在系统解析“活性成分群-色氨酸代谢通路-三条信号通路-药效作用靶点-肠梗阻”关联性基础上，从色氨酸代谢调控角度阐释大承气汤治疗肠梗阻的作用机制并揭示其药效物质基础。主要研究成果包括：（1）建立了基于配对衍生化液质联用技术的脑-肠轴色氨酸代谢通路靶向分析方法，以相邻代谢物浓度比值为指标，聚焦到大承气汤作用靶点（代谢酶）及相关信号通路，发现大承气汤可能通过激活THP-1/5-HT通路、抑制IDO/KYN通路、激活AhR-IL-22通路，发挥对药源性肠梗阻的防治作用。（2）揭示Trp-KYN-KA轴代谢的显著上调是化疗所致肠道毒性与炎症性肠病共性规律，并从GPR35/AHR介导的浓度梯度感应角度揭示了Trp-KYN-KA代谢轴在化疗性肠损伤中的调控机制。（3）以肠梗阻差异代谢物及病理相似性疾病为切入点，以网络药理学为手段，以中药质量标志物的原则为指导，并采用“生物等效性”评价手段，系统分析并评价大承气汤防治肠梗阻的起效组分。对关键靶点的网络分析聚焦干预通路，并从代谢调控角度解析等效Q-markers的作用模式。以体内外模型相结合的生物等效性评价策略验证潜在活性组合物与大承气汤原方的生物等效性，证实大黄素、芦荟大黄素、大黄酸、大黄素甲醚、大黄酚、厚朴酚、和厚朴酚、柚皮素、桔皮素、川陈皮素和没食子酸是大承气汤防治肠梗阻的等效质量标志物，可发挥与大承气汤相似的抗炎，抗损伤和促肠道蠕动功能恢复的能力。.本项目工作及所提出的策略有助于明确传统中药物质基础，剖析作用模式，阐明中药-疾病间的成分-机制-疗效关系，得到一组可代表特定中药治疗特定疾病的等效成分群，构建中药质量标志物识别码，精准化中药质量控制模式，推动传统中药国际化和现代化步伐。研究已发表论文6篇，均为SCI收录论文，培养博士研究生2名，硕士研究生3名。