文章标题：Integrated Metabolomics and Network Pharmacology Study on the Mechanism of Kangfuxiaoyan Suppository for Treating Chronic Pelvic Inflflammatory Disease
发表期刊：Frontiers in Pharmacology
影响因子：5.988
发表年份：2022.01
组学技术：代谢组学
1.百趣代谢组学文献分享—研究背景
慢性盆腔炎（CPID）是女性盆腔生殖器官、周围结缔组织和盆腔腹膜的慢性炎症，可导致不孕、异位妊娠或慢性盆腔疼痛。代谢组学分享，左氧氟沙星或甲硝唑等抗生素主要用于治疗CPID，但由于耐药性和副作用，治疗效果并不理想。因此，有必要开发新的替代药物来治疗CPID。
康复消炎栓（KFXYS）是一种常用治疗CPID的中成药（《中药治疗常见病临床应用导则》标准化项目组，2020）。代谢组学分享，KFXYS方剂由苦参、穿心莲、紫草根、败酱草、蒲公英、紫草、芦荟和猪蹄散组成。作者先前的研究表明，KFXYS可以缓解CPID患者子宫肿胀的程度，抑制炎症因子的分泌，增加免疫因子指数，其疗效已经得到验证，但其作用机制尚不清楚。
作者在该研究
图1. KFXYS治疗CPID的作用机制示意图
2.百趣代谢组学文献分享—研究设计
3.百趣代谢组学文献分享—研究结果
（1）KFXYS对CPID大鼠炎症指标的逆转作用
作者测定了子宫组织中IL-1、IL-6、IL-10及TNF-α的水平。如图2A所示，与假手术组相比，模型组的子宫指数显著升高，结果表明CPID模型建立成功。代谢组学分享，与模型组相比，施用KFXYS后子宫指数显著下降，表明KFXYS能有效改善CPID模型大鼠的子宫肿胀程度。此外，在子宫组织匀浆中，模型组IL-6显著下降，IL-1显著升高。在KFXYS处理组，这些指标得到了显著改善。研究表明，KFXYS具有逆转炎症指数的作用（图2B-E）。
图2. KFXYS对炎症指数的逆转作用
（2）研究KFXYS吸收进血液中的成分研究
①鉴定吸收到KFXYS血液中的成分
作者利用高分辨率质谱法鉴定出KFXYS的80种高响应化学成分和43种弱响应化学成分。代谢组学分享，通过开发实时二元比较的方法，以鉴定吸收到血液中的KFXYS的成分（图3），共鉴定出60种KFXYS衍生化合物，包括10种原型化合物（表1）和50种代谢物。根据代表性对照品建立的代谢规律，作者推测这60个成分主要来源于SFR、AH、TH和VH，主要包括生物碱类、黄酮类和有机酸类等。
图3. 在正离子模式下提取离子色谱图
表1. 血液中KFXYS的原型成分
②血液中KFXYS主要成分的药代动力学研究
作者在结果中发现只有以下六种成分在体内表现出良好的ADME行为。因此，推测苦参碱，索果果平，芦荟素，七叶皂苷和7-羟基-4′-甲氧基异黄酮及其代谢物可能是KFXYS的潜在药用成分。
图4. 血液中6种药用成分的ADME分析
（3）KFXYS治疗CPID的机制研究
①与KFXYS炎症指标相关的差异代谢物的研究
作者将KFXYS组和模型组具有相反趋势的代谢物被定义为最终的差异代谢物。如表2所示，共筛选和鉴定了16种最终差异代谢物。
图5. 谢组学分析
表2. 差异代谢物
为了研究以上代谢物与KFXYS疗效之间的相关性，将子宫组织匀浆中的炎症指标和16种差异代谢物进行相关性分析以进一步筛选代谢物（图5G）。结果表明，炎症指标与白三烯A4、5-羟基吲哚乙酸、鸟氨酸、精氨酸等5种代谢物显著相关，表明KFXYS可能通过调节这些直接相关的代谢物在CPID的治疗中发挥作用。
代谢组学分享，利用通路分析，发现以上代谢物主要涉及精氨酸和脯氨酸代谢、谷胱甘肽代谢等代谢途径。
图6. 差异代谢物的通路分析
②基于网络药理学的KFXYS潜在作用机制研究
网络药理学分析结果发现疾病靶点和药物靶点的185个共有靶点是KFXYS治疗CPID的潜在靶标（图7A）。代谢组学分享，GO富集分析用于发现185个潜在靶标的潜在生物过程（BP），细胞组分（CC）和分子功能（MF）（图7B）。在KEGG潜在靶标富集分析中，共获得176条通路。前10个通路如图7C所示。
图7. KFXYS在治疗CPID的网络药理学分析
（4）基于代谢组学与网络药理学整合的KFXYS作用机制研究
代谢组学和网络药理学的共同途径是精氨酸和脯氨酸代谢，谷胱甘肽代谢，这可能是KFXYS治疗CPID的关键途径。并且确定了九个关键靶点，具体如表3所示。代谢组学分享，根据具有良好AMDE行为、9个关键靶点和2个关键代谢途径的成分，构建了KFXYS在治疗CPID中的“中药处方-单药-化合物-关键靶点-关键途径-疾病”网络（图8）。
表3. KFXYS在治疗CPID方面的主要靶点
图8. “中医复方-单方-化合物-关键靶点-关键途径-疾病”网络图
4.百趣代谢组学文献分享—总结
本研究验证了KFXYS对CPID大鼠炎症指标的逆转作用，鉴定出KFXYS被吸收到血液中的60种成分，其中有6种成分具有良好的ADME行为。代谢组学分享，通过相关性分析发现了5种与炎症指标相关的差异代谢物，并将这些代谢物用于代谢途径分析。结合网络药理学获得的潜在途径，二者的共有途径被认为是关键途径，即精氨酸和脯氨酸代谢，谷胱甘肽代谢。利用关键通路中所含的蛋白质筛选出网络药理学获得的潜在靶标，筛选出9个关键靶点。总体而言，我们推测KFXYS的成分可能作用于关键蛋白质，包括ARG1，NOS2，NOS3等，以在CPID的治疗中发挥作用（图9）。
图9. KFXYS的可能调控机制
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