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中科院医学1区Top：解放军医学院利用多组学+网络药理学+转录组测序联合解析苗药七角生白胶囊抗白细胞减少症的分子机制

在当今医学科技飞速发展的时代，前沿研究成果不断涌现。从基因编辑疗法在攻克诸如朊病毒病、镰状细胞病等疑难杂症方面取得的突破性进展，到个体化乳腺癌筛查策略借助多维度风险评估开启精准预防的新篇章；从 AI 与数字工具深度嵌入医疗领域，革新疾病诊断与健康管理模式，到放射性核药为前列腺癌治疗带来新曙光 。医学研究的每一次跨越，都在重塑未来医疗的格局。在这样的大背景下，有一篇论文独辟蹊径，通过一系列精妙的生物信息方法及其他手段，在传统药物机制研究领域收获了令人瞩目的成果，接下来就让我们一同深入探究这篇论文的奥秘。

https://doi.org/10.1016/j.phymed.2025.156935

正式介绍

基本信息

• 论文标题：基于多组学、网药及实验验证探究苗药七角生白胶囊治疗白细胞减少症的作用机制

• 发表期刊：Phytomedicine，中科院医学大类分区1区，IF=6.7000

• 发表日期：2025年6月5日在线发表

研究背景

白细胞减少症临床诱因复杂，现有西药（如rhG-CSF）存在骨髓抑制等副作用。苗药七角生白胶囊（QJSB）临床用于白细胞减少症疗效显著，但其作用机制尚不明确。传统中药复方成分复杂，亟需结合现代生物学方法解析其物质基础与作用通路。

研究思路

成分鉴定：采用UPLC-Q-Orbitrap HRMS技术分析QJSB及其血清代谢产物，筛选体内活性成分；网络预测：通过网络药理学整合成分靶点与白细胞减少症相关基因，构建调控网络并筛选关键通路；转录组分析：比较QJSB治疗前后骨髓细胞基因表达差异，富集关键生物学过程与信号通路；动物验证：在环磷酰胺诱导的白细胞减少症大鼠模型中，验证QJSB对造血功能、免疫因子及关键通路蛋白的调控作用。

研究亮点

首次结合血清代谢组学与转录组学，从“成分-基因-表型”三个层面解析QJSB作用机制；发现PI3K-AKT-mTOR/FoxO3a信号轴是QJSB治疗白细胞减少症的核心通路，验证了染料木素、槲皮素、咖啡酸的协同作用；建立了“多组学预测+实验验证”的传统药物机制研究范式，为民族药开发提供方法参考。

数据来源和生物信息方法

1、数据来源

QJSB化学成分谱、大鼠血清代谢产物谱、骨髓细胞转录组测序数据以及与白细胞减少症相关的基因数据库（如GeneCards、OMIM等）。

2、生物信息方法

UPLC-Q-Orbitrap HRMS用于成分鉴定；网络药理学（TCMSP、SwissTargetPrediction）构建成分-靶点网络；转录组差异分析（DESeq2）与KEGG富集（clusterProfiler）筛选关键通路；STRING与Cytoscape分析蛋白互作网络及模块功能。

主要结果

1、成分鉴定结果

QJSB化学成分：通过UPLC-MS检测到51个成分，主要为黄酮类（如槲皮素、染料木素）、生物碱、酚酸类（如咖啡酸）。血清代谢产物：鉴定出58个成分，包括17个原型成分和41个代谢产物，提示这些成分可能是QJSB的体内活性物质。小结：QJSB的体内有效成分以黄酮类和酚酸类为主，血清代谢组学为复方药物的物质基础研究提供了直接证据。

图1. 样本总离子流图

2、网络药理学分析

关键成分：染料木素、槲皮素、5,6,7-三甲氧基香豆素、花生四烯酸、咖啡酸等；核心靶点：PTPN11、LCK、STAT3、PI3KCA、PI3KR1等，涉及PI3K-Akt、JAK-STAT、FoxO等通路；通路富集：PI3K-Akt通路在白细胞减少症中显著富集，提示其为核心调控通路。小结：网药预测QJSB通过多成分-多靶点协同作用调控造血与免疫相关通路。

图2. QJSB血清成分的网络药理学分析结果

3、转录组学分析

差异基因：与模型组相比，QJSB治疗后1171个基因下调，382个基因上调，主要涉及造血细胞分化、白细胞激活等生物学过程；通路分析：PI3K-AKT信号通路中关键基因（如AKT1、PI3KCA、mTOR）表达下调，FoxO3a表达上调，与网络药理学结果一致。小结：转录组学从基因表达层面证实QJSB通过抑制PI3K-AKT通路、激活FoxO3a来改善造血功能。

图3. 转录组分析结果

图4. 差异表达基因的富集分析

4、动物实验验证表型改善

QJSB及其活性成分显著升高白细胞减少症大鼠的外周血白细胞计数、胸腺/脾脏指数及骨髓有核细胞数；机制验证：QJSB抑制骨髓组织中PI3K、AKT、mTOR的磷酸化水平，促进FoxO3a蛋白表达，调控IL-1β、IL-6等造血相关细胞因子。小结：动物实验证实QJSB通过调控PI3K-AKT-mTOR/FoxO3a轴发挥治疗作用，验证了多组学预测的机制。

图5. 动物实验结果

图6. 大鼠骨髓中PI3K、AKT、mTOR、FoxO3a及其磷酸化蛋白的表达

图7. QJSB治疗白细胞减少症的示意图及潜在机制

研究结论

本研究首次揭示苗药QJSB通过染料木素、槲皮素、咖啡酸等活性成分，靶向PI3K-AKT-mTOR/FoxO3a信号轴，调节造血与免疫功能，从而改善白细胞减少症。研究整合多组学与网络药理学方法，为传统药物的机制解析提供了系统性研究范式。

研究的局限性和未来方向

局限性：未深入探讨QJSB成分与靶点的直接结合机制，缺乏细胞水平的单成分功能验证。

未来方向： 通过分子对接与SPR验证关键成分与靶点的互作；开展单成分体内外功能实验，明确各成分的协同作用模式；结合临床样本验证PI3K-AKT通路作为白细胞减少症治疗靶点的有效性。

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