【寫在前面】：本期推薦的是由云南中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院、天津中醫(yī)藥大學(xué)中西醫(yī)結(jié)合學(xué)院等研究團隊合作近期發(fā)表于Phytomedicine(IF6.7）的一篇文章，揭示烏梅丸對腸炎相關(guān)結(jié)腸癌的機制評價：一項綜合轉(zhuǎn)錄組學(xué)、代謝組學(xué)和實驗驗證研究。
【期刊簡介】
【題目及作者信息】
Mechanic evaluation of Wu-Mei-Pill on colitis-associated colorectal cancer: An integrated transcriptomics, metabolomics, and experimental validation study
背景
慢性腸道炎癥性疾病在結(jié)腸癌（CRC）的發(fā)病中起著至關(guān)重要的作用。有效地阻止結(jié)腸癌（CAC）的發(fā)展可能有助于阻礙CRC的發(fā)展。烏梅丸是一種含有多種中草藥提取物的制劑，臨床上用于治療CAC，但烏梅丸對CAC療效的潛在機制尚不清楚。我們的研究首先基于綜合轉(zhuǎn)錄組學(xué)和非靶向代謝組學(xué)以及相關(guān)實驗驗證，證明了WMP對轉(zhuǎn)錄和代謝水平的影響和機制。
材料和方法
通過單次注射偶氮甲烷（AOM），然后進行間歇性右旋糖酐硫酸鈉（DSS）干預(yù)，隨后給予WMP，建立CAC小鼠模型。最初，通過觀察WMP干預(yù)后CAC小鼠的存活率、體重變化、結(jié)腸長度、腫瘤數(shù)量、腫瘤負荷和結(jié)腸組織的病理變化來評估WMP對CAC模型的治療作用。隨后，通過轉(zhuǎn)錄組學(xué)和非靶向代謝組學(xué)鑒定了WMP干預(yù)后CAC小鼠結(jié)直腸組織中的差異基因和代謝物。最后，基于轉(zhuǎn)錄組學(xué)和非靶向代謝組學(xué)的結(jié)果，通過蛋白質(zhì)印跡、免疫熒光和ELISA驗證了WMP對CAC小鼠過氧化物酶體增殖物激活受體（PPAR）通路、Wnt通路和CC基序趨化因子配體3（CCL3）/CC基序趨化因子受體1（CCR1）軸的影響。
結(jié)果
WMP干預(yù)提高了CAC小鼠的存活率，減輕了體重減輕，縮短了結(jié)腸長度，減少了腫瘤發(fā)生，并改善了結(jié)直腸組織的病理變化，如腺體損傷、腫瘤發(fā)生和炎性細胞浸潤。轉(zhuǎn)錄組學(xué)和非靶向代謝組學(xué)結(jié)果顯示，WMP干預(yù)上調(diào)了脂肪酸氧化PPAR途徑相關(guān)基因（Pparg、Ppara、Cpt1a和Acadm）和代謝物（L-肉堿和L-棕櫚酰肉堿）的關(guān)鍵調(diào)控機制的表達。此外，它下調(diào)了Wnt通路相關(guān)基因（Wnt3、Axin2、Tcf7、Mmp7、Lgr5、Wnt5a、Fzd6、Wnt7b、Lef1和Fzd10等）和促炎相關(guān)基因（Il1b、Il6、Il17a、Ccl3和Ccr1等）。實驗驗證表明，WMP上調(diào)了CAC小鼠結(jié)直腸組織中PPAR通路相關(guān)蛋白[PPARγ、PPARα、肉堿棕櫚?；D(zhuǎn)移酶1A（CPT1A）和?；o酶A脫氫酶中鏈（ACADM）]。它還下調(diào)Wnt通路相關(guān)蛋白[β-catenin、T細胞因子（TCF）、淋巴增強子結(jié)合因子（LEF）和基質(zhì)金屬肽酶7（MMP7）]，抑制Wnt通路中關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子β-catening的核轉(zhuǎn)位，并抑制Wnt途徑誘導(dǎo)的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）激活（上調(diào)E-cadherin和下調(diào)Vimentin）。此外，WMP干預(yù)降低了促炎因子[白細胞介素（IL）-6、IL-1β和IL-17A]，降低了CCL3/CCR1軸因子，包括CCL3蛋白水平和F4/80+CCR1+陽性表達細胞的減少。
結(jié)論
WMP通過上調(diào)PPARα介導(dǎo)的脂肪酸氧化、抑制Wnt信號通路介導(dǎo)的EMT和抑制CCL3/CCR1介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)，顯著抑制CAC腫瘤發(fā)生。
圖文摘要
【前言】
許多研究證實了中藥治療IBD的療效。Meta分析顯示，含有苦參的中草藥配方顯著提高了UC患者的臨床緩解率，降低了疾病復(fù)發(fā)風(fēng)險。此外，臨床試驗支持姜黃和姜黃素對UC的治療作用。中醫(yī)藥在延緩CAC進展方面也顯示出了希望。在偶氮氧甲烷/葡聚糖硫酸鈉（AOM/DSS）誘導(dǎo)的CAC小鼠模型中，黃芩湯、線蓮解毒湯和潰結(jié)靈通過抑制局部免疫細胞浸潤和減少細胞因子釋放來抑制腫瘤發(fā)展。芍藥湯通過下調(diào)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）抑制CAC模型小鼠的腫瘤進展。了解中醫(yī)藥治療CAC的機制可以促進其臨床應(yīng)用。
烏梅丸（WMP）是一種由梅、細辛、生姜、當歸、香蒲、胡椒、決明子、黃柏、黃連、人參組成的制劑。WMP在臨床上用于治療IBD已有數(shù)千年的歷史。早在2002年，中國國家食品藥品監(jiān)督管理局就批準了全脂奶粉用于治療胃腸道疾病。有人總結(jié)了WMP在IBD中的臨床應(yīng)用。此外，WMP已被臨床用于CAC治療，基礎(chǔ)研究已證實其在CAC模型中的抗腫瘤作用。此外，Duan等人也研究了WMP的毒性。根據(jù)這項研究，3、6和12 g/kg（與我們的研究劑量相同）的WMP治療對小鼠血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（ALT）、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、肌酐（CRE）、乳酸脫氫酶（LDH）、血尿素氮（BUN）、肌酸激酶（CK）和神經(jīng)絲輕鏈（NEFL）水平以及心臟組織病理學(xué)變化沒有影響。然而，WMP改善CAC的具體機制需要進一步研究。本研究使用AOM/DSS誘導(dǎo)的CAC小鼠模型全面評估了WMP對CAC腫瘤進展的影響。采用轉(zhuǎn)錄組學(xué)和非靶向代謝組學(xué)來鑒定CAC中的WMP靶點。隨后，基于這些結(jié)果，我們進一步驗證了WMP對過氧化物酶體增殖物激活受體（PPAR）途徑、Wnt途徑和CC基序趨化因子配體3（CCL3）/CC基序趨化因子受體1（CCR1）軸的影響。
【結(jié)果部分】
1.實驗設(shè)計示意圖。
2.WMP干預(yù)抑制了CAC小鼠結(jié)直腸腫瘤的發(fā)生。
3.采用轉(zhuǎn)錄組學(xué)方法篩選WMP處理后CAC模型小鼠結(jié)腸中的差異基因。
4.非靶向代謝組學(xué)研究表明，WMP干預(yù)改變了結(jié)腸中的代謝物。
5.WMP干預(yù)誘導(dǎo)了PPAR介導(dǎo)的CAC小鼠的脂肪酸降解和氧化。
6.WMP干預(yù)抑制了CAC小鼠中Wnt信號通路的激活。
7.經(jīng)WMP治療后，CAC小鼠結(jié)腸EMT降低。
8.WMP干預(yù)抑制了CCL3/ccr1介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)。
9.WMP的主要成分對PPAR信號通路、Wnt信號通路介導(dǎo)的EMT和CCL3/ CCR1軸中的靶蛋白具有良好的結(jié)合親和力。
10.基于文獻和分子對接，總結(jié)了WMP中主要成分在CAC上的可能機制。
【結(jié)論與討論】
我們的結(jié)果證實了WMP對CAC的治療作用。因此，WMP改善CAC的機制主要與上調(diào)PPARα介導(dǎo)的FAO有關(guān)，抑制Wnt信號通路介導(dǎo)的EMT，并抑制CCL3/ccr1介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)。
我們的研究首先基于整合的轉(zhuǎn)錄組學(xué)和非靶向代謝組學(xué)，以及相關(guān)的實驗驗證，證實了WMP對轉(zhuǎn)錄和代謝水平的影響和機制。然而，WMP及其成分在CAC上的深層作用機制，以及WMP的詳細藥代動力學(xué)仍有待進一步研究。因此，通過比較WMP灌胃前后血漿成分的變化，可以確定WMP中主要成分的生物利用度。新技術(shù)，如單細胞RNA測序、空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)和進一步的體外研究（如對結(jié)腸癌細胞的直接細胞毒性作用、對免疫細胞的抗炎作用、對結(jié)腸上皮細胞的保護作用等）。也將有助于評估血液中WMP成分的確切機制（哪些成分影響哪個靶細胞），并繪制CAC上WMP的“成分-靶細胞-靶蛋白”調(diào)控機制網(wǎng)絡(luò)。此外，基于腸道微生物群在CAC進展過程中的關(guān)鍵作用，WMP處理后CAC小鼠腸道微生物群的變化和相互作用之間的關(guān)系。
注：本文原創(chuàng)表明為原創(chuàng)編譯，非聲張版權(quán)，侵刪！
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