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化疗是目前治疗恶性肿瘤的主要方法。然而,在化疗过程中,化学药物在杀死肿瘤细胞的同时,还会杀死人体正常分裂的健康细胞,引起骨髓抑制和免疫抑制等毒副作用。大量研究表明,许多中药对骨髓造血功能有着显著的刺激作用,能使血象恢复正常,减轻肿瘤患者的痛苦,使化疗顺利完成。中医将骨髓抑制归为“虚劳”“血虚”等证的范畴,而免疫功能下降与气血关系同样密切。因此,补气养血方可以用于改善骨髓抑制以及免疫功能低下。两仪膏来源于我国明代医学著作《景岳全书》。该配方由人参和熟地组成。其功效是益气补血,主治积劳虚损,阴虚精不化气,以致气血两虚证。人参和熟地为补气药与补血药的常用药对,在配伍上具有阴阳气血双补之效,有比较广泛的应用。因此,本研究选择人参和熟地为研究对象,小鼠腹腔注射环磷酰胺(CTX)诱导的骨髓抑制为模型。首先通过外周血细胞、胸腺/脾脏指数等指标的研究并结合化学成分分析,筛选出人参和熟地治疗骨髓抑制的最佳配伍比例。在此基础上,结合网络药理学分析和药理实验结果,研究人参熟地合煎液改善骨髓抑制的作用及机制,并对人参熟地合煎液调节环磷酰胺诱导的小鼠免疫功能下降进行进一步研究。主要研究结果如下:
1.通过人参与熟地配伍的方剂考证选取了5个配伍比例,分别为:1∶1、1∶2、2∶1、2∶3、3∶2。通过对骨髓抑制小鼠外周血、骨髓有核细胞数、胸腺和脾脏指数的影响分析了人参、熟地单煎液及5个配伍比例合煎液对小鼠骨髓抑制的改善作用。结果表明,人参、熟地单煎液及不同配比合煎液均可增加环磷酰胺所致骨髓抑制小鼠外周血和骨髓有核细胞数,增加胸腺指数,降低脾脏指数。说明人参、熟地单煎液及不同配比合煎液均能改善环磷酰胺所致小鼠骨髓抑制,且不同配比人参熟地合煎液对骨髓抑制的改善作用优于人参单煎液和熟地单煎液,其中人参与熟地的最佳配伍比例为2∶3和1∶2。
2.采用高效液相色谱法测定了13种人参皂苷、5-羟甲基糠醛(5-HMF)和毛蕊花糖苷在人参、熟地单煎液及不同配比合煎液中的化学成分,比较配伍前后主要成分的含量变化。结果表明,人参和熟地配伍后不同人参单体皂苷的含量均发生了变化。与人参单煎液相比,不同配比人参熟地合煎液中常规人参皂苷Rg1、Re、Rb1、Rc、Rb2、Rb3、Rd有不同程度的减少,而稀有人参皂苷Rk3、20(S)-Rg3、20(R)-Rg3、Rk1、Rg5有不同程度的增加。除人熟2∶1合煎液之外,其余各合煎液中13种人参皂苷总含量均高于人参单煎液,其中人熟2∶3合煎液人参皂苷总含量最高。不同配比的人参熟地合煎液中毛蕊花糖苷的含量均高于熟地单煎液。人参与熟地配伍比例为1∶1,1∶2,2∶3时,溶液中的5-HMF含量均高于熟地单煎液,其中人熟2∶3合煎液中的5-HMF含量最高。说明熟地促进了人参中常规人参皂苷向稀有人参皂苷的转化,并且人参与熟地配伍能不同程度促进活性成分的溶出。
3.采用网络药理学方法,分析了人参和熟地配伍改善骨髓抑制的作用靶点及信号通路。研究结果筛选出人参熟地合煎液中的15个活性成分、28个核心靶点与18条信号通路。通过GO富集分析显示人参熟地合煎液主要涉及基因表达的阳性调控、细胞增殖正调控、激活MAPK活动等生物过程,细胞核、细胞质、线粒体、胞浆等细胞组分,蛋白质结合、ATP结合、蛋白激酶结合等分子功能。通过KEGG分析结果表明核心靶点主要参与了癌症相关通路、PI3K-Akt信号通路、Ras信号通路、Rap1信号通路和MAPK信号通路等多条信号通路,通过相关性分析可以得到有多条信号通路与MAPK信号通路相关。说明MAPK信号通路在人参熟地合煎液改善骨髓抑制中起关键作用。
4.结合第二章实验结果与化学成分分析筛选出人参与熟地改善小鼠骨髓抑制的最佳配伍比例为2∶3。通过外周血细胞、骨髓有核细胞、脾脏/胸腺指数、造血相关细胞因子、造血祖细胞、细胞周期及蛋白表达等方面研究比例筛选后人参熟地合煎液对小鼠骨髓抑制的影响及作用机制。结果表明,不同剂量人参熟地合煎液可以有效降低骨髓抑制小鼠血清中TPO、GM-CSF的水平,有效地促进小鼠粒细胞、红细胞和巨核祖细胞的增殖,显著提高外周血中白细胞和血小板数。并且可以通过上调Bcl-2、MEK和p-ERK的表达,抑制Bax和Caspase-3的表达,促进骨髓细胞增殖。说明人参熟地合煎液可以通过调节MAPK通路上的相关蛋白来改善骨髓抑制,这一研究结果与网络药理学预测相符合。
5.通过碳廓清指数、吞噬指数、脾淋巴细胞增殖、NK细胞活性和血清中细胞因子水平等方面来研究人参和熟地配伍对小鼠免疫功能低下的改善作用。结果表明,人参熟地合煎液对单核-巨噬细胞的吞噬能力有提高作用,并且显著增强刀豆蛋白和LPS诱导脾淋巴细胞的增殖恢复和活性,增强NK细胞活性。同时人参熟地合煎液可以显著提高血清中细胞因子的含量。说明人参熟地合煎液可以通过对小鼠非特异性免疫、体液免疫和细胞免疫功能等方面来改善骨髓抑制小鼠的免疫功能低下。
1.通过人参与熟地配伍的方剂考证选取了5个配伍比例,分别为:1∶1、1∶2、2∶1、2∶3、3∶2。通过对骨髓抑制小鼠外周血、骨髓有核细胞数、胸腺和脾脏指数的影响分析了人参、熟地单煎液及5个配伍比例合煎液对小鼠骨髓抑制的改善作用。结果表明,人参、熟地单煎液及不同配比合煎液均可增加环磷酰胺所致骨髓抑制小鼠外周血和骨髓有核细胞数,增加胸腺指数,降低脾脏指数。说明人参、熟地单煎液及不同配比合煎液均能改善环磷酰胺所致小鼠骨髓抑制,且不同配比人参熟地合煎液对骨髓抑制的改善作用优于人参单煎液和熟地单煎液,其中人参与熟地的最佳配伍比例为2∶3和1∶2。
2.采用高效液相色谱法测定了13种人参皂苷、5-羟甲基糠醛(5-HMF)和毛蕊花糖苷在人参、熟地单煎液及不同配比合煎液中的化学成分,比较配伍前后主要成分的含量变化。结果表明,人参和熟地配伍后不同人参单体皂苷的含量均发生了变化。与人参单煎液相比,不同配比人参熟地合煎液中常规人参皂苷Rg1、Re、Rb1、Rc、Rb2、Rb3、Rd有不同程度的减少,而稀有人参皂苷Rk3、20(S)-Rg3、20(R)-Rg3、Rk1、Rg5有不同程度的增加。除人熟2∶1合煎液之外,其余各合煎液中13种人参皂苷总含量均高于人参单煎液,其中人熟2∶3合煎液人参皂苷总含量最高。不同配比的人参熟地合煎液中毛蕊花糖苷的含量均高于熟地单煎液。人参与熟地配伍比例为1∶1,1∶2,2∶3时,溶液中的5-HMF含量均高于熟地单煎液,其中人熟2∶3合煎液中的5-HMF含量最高。说明熟地促进了人参中常规人参皂苷向稀有人参皂苷的转化,并且人参与熟地配伍能不同程度促进活性成分的溶出。
3.采用网络药理学方法,分析了人参和熟地配伍改善骨髓抑制的作用靶点及信号通路。研究结果筛选出人参熟地合煎液中的15个活性成分、28个核心靶点与18条信号通路。通过GO富集分析显示人参熟地合煎液主要涉及基因表达的阳性调控、细胞增殖正调控、激活MAPK活动等生物过程,细胞核、细胞质、线粒体、胞浆等细胞组分,蛋白质结合、ATP结合、蛋白激酶结合等分子功能。通过KEGG分析结果表明核心靶点主要参与了癌症相关通路、PI3K-Akt信号通路、Ras信号通路、Rap1信号通路和MAPK信号通路等多条信号通路,通过相关性分析可以得到有多条信号通路与MAPK信号通路相关。说明MAPK信号通路在人参熟地合煎液改善骨髓抑制中起关键作用。
4.结合第二章实验结果与化学成分分析筛选出人参与熟地改善小鼠骨髓抑制的最佳配伍比例为2∶3。通过外周血细胞、骨髓有核细胞、脾脏/胸腺指数、造血相关细胞因子、造血祖细胞、细胞周期及蛋白表达等方面研究比例筛选后人参熟地合煎液对小鼠骨髓抑制的影响及作用机制。结果表明,不同剂量人参熟地合煎液可以有效降低骨髓抑制小鼠血清中TPO、GM-CSF的水平,有效地促进小鼠粒细胞、红细胞和巨核祖细胞的增殖,显著提高外周血中白细胞和血小板数。并且可以通过上调Bcl-2、MEK和p-ERK的表达,抑制Bax和Caspase-3的表达,促进骨髓细胞增殖。说明人参熟地合煎液可以通过调节MAPK通路上的相关蛋白来改善骨髓抑制,这一研究结果与网络药理学预测相符合。
5.通过碳廓清指数、吞噬指数、脾淋巴细胞增殖、NK细胞活性和血清中细胞因子水平等方面来研究人参和熟地配伍对小鼠免疫功能低下的改善作用。结果表明,人参熟地合煎液对单核-巨噬细胞的吞噬能力有提高作用,并且显著增强刀豆蛋白和LPS诱导脾淋巴细胞的增殖恢复和活性,增强NK细胞活性。同时人参熟地合煎液可以显著提高血清中细胞因子的含量。说明人参熟地合煎液可以通过对小鼠非特异性免疫、体液免疫和细胞免疫功能等方面来改善骨髓抑制小鼠的免疫功能低下。