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本研究阐明了芪胶生白胶囊QSC治疗白细胞减少症的分子机制。
1. 文章逻辑严谨：采用了血清药物化学、多组学（包括转录组学、蛋白质组学和代谢组学）、网络药理学和验证实验相结合的方法，全面探讨了QSC治疗白细胞减少症的分子机制。
2. 创新性强：首次确认了白三烯途径在白细胞减少症发展中的关键作用，并确认了ALOX5作为QSC在白三烯途径中的潜在靶点。
2. 性价比高：一区6+分SCI文章，干湿结合，超高性价比的发文思路。今年文章真难投啊，需得十八般武艺样样精通，尽快发文才是王道呀。(ps：如此省时省力，干湿结合的高分SCI套路，清晰明了，即刻套现，还有不知道如何下手小伙伴可以来找小记者呀！感兴趣的直接扫码联系噢！)。
题目：芪胶升白胶囊通过干扰白三烯途径缓解白细胞减少症：多组学的综合网络研究
杂志：Phytomedicine.
影响因子：IF=6.7
发表时间：2024年7月
研究背景
化疗可诱导白细胞减少症，导致骨髓抑制，影响癌症的治疗进展。芪胶升白胶囊（QSC）已在临床上用于治疗白细胞减少症，但其生物活性成分和机制尚不清楚。
数据来源
QSC原型和代谢产物的推测靶点从中医药数据库的《中医药百科全书》（ETCM）和高通量实验和参考指导数据库（HERB）中收集，TargetNet中预测目标。STRING和Metascape平台对基因和蛋白质进行功能富集分析。MetaboAnalyst用于鉴定代谢途径并构建代谢产物-基因相互作用网络。Cytoscape 3.8.0版用于构建、分析和可视化网络，而KEGGScape应用程序用于可视化KEGG通路。化合物的三维结构从PubChem数据库下载。蛋白质受体的晶体结构从RCSB蛋白质数据库（PDB）数据库中获得。应用Pymol软件去除水分子并分离配体和受体。ProteinsPlus用于预测对接盒。AutoDock-Vina用于按照软件协议在每对目标和化合物之间进行对接模拟。
研究思路
本文首先使用UPLC-QTOF-MS来澄清QSC的吸收成分。下一步使用环磷酰胺（CTX）诱导白细胞减少症小鼠模型，通过多组学和网络药理学策略的综合方法评估QSC的治疗效果。最后，通过验证实验确定了分子机制和潜在的治疗靶点。
主要结果
1. QSC中原型及代谢物的特征
为了测定QSC的可吸收成分，制备了大鼠的血清、尿液和粪便样本，用于UPLC-QTOF-MS分析。共鉴定出45个原型，主要分为黄酮类、生物碱类、皂苷类和酞类。原型经过代谢产生76种代谢物，经历了不同的I期（水解、羟基化、氧化和氢化）和II期（葡萄糖醛酸化、硫酸化、乙酰化和甲基化）代谢途径。
QSC共鉴定出45个原型，原型经过代谢产生76种代谢物。
2. QSC可以增加小鼠的白细胞数量和骨髓造血面积
在第15天至第21天之间，稳定的白细胞计数明显低于Con组，表明白细胞减少症小鼠模型的成功建立（图2A）。给药15天后，QSC以1 g/kg/d的剂量（人体临床等效剂量）显著增加了白细胞数量（图2B，C）。白细胞减少的小鼠在用不同剂量的QSC治疗15天后，淋巴细胞数量、胸腺指数和骨髓细胞集落计数均有不同程度的增加（图2D~F）。此外，H&E染色显示，Con组中BMC的分布是均匀的，血液组织数量充足，脂肪细胞数量可以忽略不计（图2G）。QSC治疗可以保护股骨免受结构损伤，改善造血面积。
QSC可显著增加骨髓造血面积，对白细胞减少症具有治疗作用。
图2. QSC对白细胞减少症的影响
3. QSC调控骨髓细胞造血相关基因的表达
对接受或不接受QSC治疗的小鼠骨髓基质细胞进行了转录组测序。主成分分析（PCA）结果显示，Con、Mod和QSC组之间存在明显区别（图3A-E）。通过交叉分析，Mod与Con组和QSC与Mod组之间有415个重叠DEGs，包括314个反向表达的基因（图3F）。QSC可以使BMCs中19.76%的基因表达恢复正常。基于KEGG、Reactome和Wiki通路数据库，应用STRING，分别对Mod与Con组和QSC与Mod组的DEG进行了通路富集分析。结果表明，两组的16条通路都富含DEGs（图3G），包括涉及骨髓功能、血液功能、细胞通讯和免疫功能的生物过程。
QSC调控的途径主要与造血调节有关。
表3.通过转录组实验分析骨髓基质细胞中的DEGs和失调途径
4. QSC调节BMCs中与白细胞生成和功能相关的蛋白质的表达
利用数据独立采集（DIA）方法分析骨髓细胞样本中的蛋白质组变化，结果表明不同组分的样本散在一起，而同一组中的样本聚集在一起（图4A）。总共鉴定出2908种蛋白质，其中1059种差异表达蛋白质（DEP）在三组之间存在（图4B，C）。QSC治疗后，QSC组和Mod组共检测到124个DEP（图4D，E）。根据交叉分析，49个在Mod与Con和QSC与Mod组中反向表示（图4F）。在两组DEP富集的24条途径中（图4G），经QSC处理后，BMCs中4.83%的蛋白质表达趋于正常。
QSC调节许多参与白细胞生成或功能的生物过程。
图4.通过蛋白质组学实验分析骨髓基质细胞中的DEPs和失调通路
5. QSC改变了血清和尿液代谢组
在阳性和阴性模式下，三组的血清样本在PLS-DA评分图上显示出明显的分离（图5A）。筛选并鉴定了血清中的198种内源性DM（图5B、C）。同时，发现66个DM在QSC干预后反向调节（图5D，E）。已鉴定的内源性DM分为10类（图5F）。在功能富集分析中，脂质代谢和氨基酸代谢是QSC调节的两种主要途径（图5G）。对尿液进行代谢组学研究，在阳性和阴性模式下，三组在PLS-DA评分图上完全分开（图6A）。Venn图显示，尿液中存在141种内源性差异代谢物（图6B，C）。其中，38个DM在不同组间常见改变，均受QSC反向调节（图6D，E）。在这些DM的13类中，脂质、氨基酸和脂肪酸是主要物质（图6F）。功能富集分析结果（图6G）显示，在白细胞减少症的治疗过程中，尿液中的DM主要富集在氨基酸代谢、嘌呤代谢和脂质代谢途径中。
QSC主要调节血清中脂质代谢和氨基酸代谢途径，主要调节尿液中氨基酸代谢、嘌呤代谢和脂质代谢途径。
图5.内源性DM和血清途径富集分析
图6.尿液内源性DM和途径富集分析
6. 综合转录组学和蛋白质组学分析揭示了QSC调控的关键生物学过程
基于TRRUST数据库中的小鼠基因组基因调控数据，构建了QSC治疗下DEGs和DEPs的基因调控网络（图7A）。此外，展示了“造血”集群中包含的术语，其中几个术语是参与白细胞产生的生物过程，如髓系白细胞分化、髓系细胞分化、白细胞分化，白细胞活化和白细胞活化（图7B）。
QSC调控的关键生物学过程是参与白细胞产生的生物过程。
7. 代谢组学和网络药理学方法揭示了QSC的核心靶点和机制
将QSC的推定靶点输入STRING进行KEGG通路富集分析，得到靶点涉及的17条代谢通路。从血清和尿液中鉴定出QSC的靶标和DM通常调节4种途径，其中花生四烯酸代谢途径最为丰富（图7C，D）。使用Cytoscape软件的KEGGscape应用程序来可视化花生四烯酸代谢途径（图7E）。该通路中的几乎所有DM在Mod与Con组中都上调，在QSC与Mod组中都下调（图7F）。作者应用了MetaboAnalyst的“网络分析”模块，包括DEG、DEP和QSC的推定靶点（图7G）。QSC治疗显著调节了白细胞减少症影响的14个途径，其中大部分涉及免疫和炎症过程，而MAPK途径最为显著（图7H）。
白三烯途径和MAPK途径是QSC显著减轻白细胞减少症的主要途径。
8. 分子对接鉴定QSC的潜在药物成分
使用AutoDock Vina进行计算虚拟筛选。结果表明，3′-甲氧基异黄酮-7-O-glcxyl、马钱子苷、毛蕊异黄酮、大黄素、大豆苷元、medicarpin、松果体酸和对羟基肉桂酸酯能够与这些靶标结合。最后整合分析结果，构建QSC关键靶点的草药化合物靶点通路网络，其中包括6个靶点、13种原始成分和12条通路（图7I）。
网络中的草药、成分和靶点构成了QSC对白细胞减少症发挥治疗作用的关键物质。
图7.网络药理学对多组学实验的综合分析
9. 分子对接鉴定QSC的潜在药物成分
使用AutoDock Vina进行计算虚拟筛选。结果表明，3′-甲氧基异黄酮-7-O-glcxyl、马钱子苷、毛蕊异黄酮、大黄素、大豆苷元、medicarpin、松果体酸和对羟基肉桂酸酯能够与这些靶标结合。最后整合分析结果，构建QSC关键靶点的草药化合物靶点通路网络，其中包括6个靶点、13种原始成分和12条通路（图7I）。
网络中的草药、成分和靶点构成了QSC对白细胞减少症发挥治疗作用的关键物质。
图7.网络药理学对多组学实验的综合分析
10. QSC对炎性细胞因子和造血细胞因子的影响
作者测定血清中的细胞因子水平，与Con组相比，模型组炎症因子含量显著增加，造血因子含量显著降低（图8A）。
QSC可以恢复异常升高的M-SCF、LIF和EPO表达。
11. 调节白三烯途径影响白细胞生成
网络药理学结果表明，ALOX5、CYSLTR1、LTB4R、FOS、JUN和IL-1β是QSC治疗白细胞减少症的潜在靶点（图8B）。同时，蛋白质组学数据显示，白细胞减少小鼠骨髓细胞中ALOX5的蛋白表达增加，QSC给药后没有显著变化（图8C）。
白三烯途径可以调节白细胞生成
12. 白三烯途径中的靶点
基于上述分析，白三烯途径是QSC改善白细胞减少症的主要途径。CYSLTR1是白三烯途径中这些代谢物的结合受体。结果显示，化疗损伤的骨髓基质细胞中ALOX5的表达增加，但QSC干预后ALOX5和CYSLTR没有显著变化（图8E，F）。
QSC中有潜在的活性成分可以通过与ALOX5和CYSLTR1结合而不是改变其蛋白质表达来改善白细胞减少症。
图8.QSC对血清细胞因子和白三烯途径靶点的影响
文章小结
本文首次发现白三烯途径在白细胞减少症的发展中起着关键作用，QSC可能抑制炎症反应并干扰白三烯通路，能够改善白细胞减少症小鼠的造血功能并达到治疗效果。影响因子普降，文章越来越难中，小伙伴要赶紧抓住机会，利用生信分析，缩短研究周期，尽早发文，高分产出so easy！小记者为你提供高效的研究思路，比如中药复方如何与生信分析牵线搭桥呢？干湿结合省时省力，做完轻松毕业，风里雨里小记者还在等你，需要思路设计、生信分析随时联系我哟~
文章索引：
Qijiao Shengbai Capsule alleviated leukopenia by interfering leukotriene pathway: Integrated network study of multi-omics
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0944711324000898?via%3Dihub
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