以动脉粥样硬化为主要特征的心血管疾病正迅速成为全球因疾病死亡的主导原因，占总死亡率的20%，然而，动脉粥样硬化的发病机制仍不完全明确。动脉粥样硬化是由多种因素引起的复杂性疾病，“慢性血管炎性学说”推动了动脉粥样硬化的新发现。该学说认为，巨噬细胞是动脉粥样硬化的重要参与者，研究巨噬细胞的动态变化对考察动脉粥样硬化发病机制至关重要。瓜蒌薤白汤是汉代名医张仲景《金匮要略》之“胸痹心痛短气病脉证治”中的经方，是中医治疗胸痹证的代表方剂，常用于冠心病痰瘀互结证的治疗。丹蒌方是在瓜蒌薤白汤的基础上，根据临床需要做了药味加减，由瓜蒌、薤白、葛根、黄芪、川芎、丹参、赤芍、泽泻、骨碎补和郁金10味中药组成，主要应用于心血管疾病的治疗，但其分子机制仍不明确。
近期，天津中医药大学于春泉研究员和崔元璐研究员团队应用多组学分析技术研究了丹蒌方对抗氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)诱导的巨噬细胞泡沫化的分子机制。从ox-LDL的吸收、聚集以及ox-LDL对巨噬细胞基因、蛋白、代谢的影响进行分析，揭示丹蒌方的保护机制。
图1研究方案
首先从巨噬细胞已经发生的病理变化着手，采用靶向代谢组学方法，考察了丹蒌方对泡沫化巨噬细胞内源性代谢产物的影响。采用LC-MS/MS技术共检测到个代谢产物，具有显著性差异的代谢产物主要包括肉碱类、核苷酸、氨基酸、凝血氧烷和磷脂类。其中，丹蒌方对细胞内神经酰胺、硫胺素、CDP-胆碱、己酰基肉碱和胞苷二磷酸的调节作用最强，提示丹蒌方抗巨噬细胞泡沫化与调控细胞免疫、增殖、分化、凋亡以及炎性反应等相关(图2)。
图2丹蒌方对ox-LDL诱导泡沫化巨噬细胞内源性代谢产物变化的影响(A)偏最小二乘法分析；(B)VIP分析；(C)代谢通路分析；(D)Vocano分析
TLR信号通路相关的COX-2、NF-κB和Peroxidase直接影响巨噬细胞的代谢。结合代谢图谱，进一步采用基于TLR4信号转导通路的PCRArray和ProteinArray筛选了丹蒌方调控的靶分子，包括Ccl-2(MCP-1)、Csf2、Csf3、IL-1a、IL-1b、NF-κB、Ptgs2、MIP-2、TNF-α和IL-1ra(图3)。
图3丹蒌方对泡沫化巨噬细胞炎性因子mRNA和蛋白表达的影响
(与ox-LDL组比较，**P0.01，*P0.05)
基于PCRArray和ProteinArray的结果，采用IPA软件分析了分子间相互作用和信号转导通路(图4)，如TLR4、PPARγ、糖皮质激素受体、TREM1等，涉及的生物学功能包括细胞死亡和存活、炎症反应、细胞-细胞信号传导和细胞功能等。最后，采用Westernblot和Real-timeRT-PCR验证了多组学分析结果中指征的分子机制，发现丹蒌方调控的主要靶分子有TLR4、NF-κB、PPARγ、MCP-1、COX-2、TNF-α、Bcl-2和Bax。靶向调控的代谢产物为神经酰胺、谷氨酰胺、花生四烯酸等。
图4基于PCRArray和ProteinArray数据的网络药理学分析
根据动脉粥样硬化的生物学复杂性、中药复方制剂的多靶点调控特点，该团队通过联合多组学技术，清晰地阐明了丹蒌方治疗动脉粥样硬化的抗巨噬细胞泡沫化的分子机制(图5)。同时，他们认为丹蒌方对炎症、脂质沉积和细胞凋亡之间的直接作用关系有待进一步研究，通过内源性代谢产物变化或可阐明三者间的相互作用关系和反馈机制。
图5丹蒌方提取物对抗ox-LDL诱导的单核巨噬细胞泡沫化分子机制
研究亮点：本文不同于目前大多数网络药理学论文的研究思路，对中药复方中化学成分逐一孤立对应相关的靶基因，然后采用成分-靶点-网络-验证的研究模式；而是把中药复方作为一个整体，在细胞药理学模型的基础上，开展靶向代谢组学、转录组学和蛋白组学分析，然后进行多组学整合分析，在此基础上开展验证实验，得到复方的分子作用机制。采用的是复方-组学-网络-验证的研究模式。
该研究成果近日发表在FrontiersinPhysiology杂志(DOI：10./fphys..)。论文第一作者为高丽娜博士，研究得到了国家重点基础研究计划()项目的资助(CB)。
GaoLN,ZhouX,LuYR,LiKF,GaoS,YuCQ*,CuiYL*.Dan-Louprescriptioninhibitsfoamcellformationinducedbyox-LDLviatheTLR4/NF-kappaBandPPARgammasignallingpathways[J].FrontiersinPhysiology,,9:.
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