普瑞巴林（Puerarin）可緩解由腫瘤壞死因子（TNF-α）-核因子-κB（NF-κB）軸驅動的巨噬細胞炎癥及動脈粥樣硬化進程：整合網絡藥理學與實驗驗證
《Phytomedicine》：Puerarin mitigates tumor necrosis factor-nuclear factor-κB axis-driven macrophage inflammation and atherogenesis: integrative network pharmacology and experimental validation
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時間：2026年03月03日
來源：Phytomedicine 8.3
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心血管疾病負擔重，動脈粥樣硬化（ASCVD）是主要驅動力，傳統降脂藥存在殘余炎癥風險。本研究通過多組學整合和實驗驗證，發現葛根素（PU）通過抑制NF-κB/TNF炎癥通路調控巨噬細胞極化，有效減輕AS斑塊形成。實驗結合單細胞測序、分子動力學模擬和體內驗證，闡明PU調控核心炎癥分子的機制，為天然產物心血管治療提供新靶點。
姚海侖|張瑤|林立忠|楊申輝|程德祥|何璐|吳健
中南大學湘雅醫學院常德醫院（常德市第一人民醫院），中國湖南省常德市415003
引言
心血管疾病仍然是全球主要的健康負擔，其主要原因是動脈粥樣硬化性心血管疾病（ASCVD）（Mazhar等人，2024年；Wu等人，2025年）。盡管廣泛使用了降脂療法，但仍有相當一部分ASCVD患者繼續經歷嚴重的心血管不良事件，表明存在持續的殘余風險（Mazhar等人，2024年）。越來越多的證據表明，慢性低度炎癥和炎癥修復能力的受損在動脈粥樣硬化的進展和斑塊不穩定中起著關鍵作用（Fredman和Serhan，2024年）。因此，針對炎癥途徑已成為預防和治療ASCVD的重要治療策略。
動脈粥樣硬化（AS）的特征是動脈壁內脂質積聚，并伴有持續的炎癥反應，其中免疫細胞（特別是巨噬細胞）發生病理激活（Tu等人，2025年）。雖然他汀類藥物等傳統療法被廣泛用于心血管疾病的管理，但其長期使用常常受到不良反應和殘余炎癥風險的限制，這突顯了需要更安全、更有效的治療替代方案（Banach等人，2025年；Cheeley等人，2023年；Martirossian和Goldberg，2023年；Razavi等人，2022年；Xiaoyang等人，2025年）。在這種背景下，源自傳統中醫的天然化合物因其良好的安全性而受到越來越多的關注。
值得注意的是，葛根（Willd.）Ohwi這種可食用的藥用植物長期以來一直被用于心血管保護（Gao等人，2016年）。其主要活性成分葛根素（PU）是一種天然存在的異黃酮C-糖苷，具有穩定的碳-碳糖苷鍵，能夠抵抗水解，這使其不同于常見的O-糖苷（Kawakami等人，2005年；Liga和Paul，2024年；Zhou等人，2021年）。從機制上看，葛根素表現出多種藥理活性，這些活性與調節關鍵炎癥信號通路有關，包括腫瘤壞死因子（TNF）/核因子-κB（NF-κB）相關的炎癥級聯反應、氧化應激相關通路以及脂質代謝調節網絡（Liu等人，2013年；Yu-Qian等人，2025年；Zhao等人，2021年；2023年）。由于其良好的安全性和多樣的藥理益處，包括心血管保護、抗炎作用和肝保護作用，葛根素在中國已經成為了廣泛研究和臨床應用的焦點（Zhou等人，2021年）。
先前的研究表明，葛根素可以抑制促炎細胞因子的產生，促進M2型巨噬細胞的極化，并減輕代謝性和腎臟疾病模型中的炎癥損傷（Hu等人，2024年）。此外，葛根素還可以調節葡萄糖和脂質代謝，降低全身炎癥標志物，并改善心血管功能障礙（Mu等人，2024年）。在動脈粥樣硬化的背景下，葛根素通過miR-29b-3p/胰島素樣生長因子1（IGF1）通路抑制血管平滑肌細胞的增殖，并減弱白細胞介素-6（IL-6）和IL-8等炎癥因子，從而減緩動脈粥樣硬化的進展（Li等人，2023年）。然而，葛根素抗動脈粥樣硬化的具體分子機制，尤其是在巨噬細胞驅動的血管炎癥中的作用，尚未完全明了。
在本研究中，我們整合了多個數據庫、批量轉錄組數據，并應用機器學習算法來識別葛根素在動脈粥樣硬化中的關鍵治療靶點。通過結合免疫細胞浸潤分析、分子對接、分子動力學模擬、單細胞RNA測序數據集和實驗驗證，我們證明了葛根素能夠優先調節核心炎癥分子，顯著改善炎癥微環境，并調節免疫細胞浸潤。此外，體內實驗證實，葛根素通過抑制NF-κB信號通路有效抑制動脈粥樣硬化斑塊的形成。總體而言，這項工作闡明了葛根素在改善動脈粥樣硬化中的機制基礎，為其進一步藥物開發提供了堅實的科學依據，并強調了其作為臨床轉化治療策略的潛力。
部分內容摘錄
葛根素的來源和純度
葛根素（PU；商品編號HY-N0145）購自MedChemExpress（美國新澤西州蒙茅斯 junction），其純度通過制造商提供的高效液相色譜（HPLC）檢測結果為≥98.92%。
識別葛根素與動脈粥樣硬化的交集基因
采用多數據庫整合和生物信息學分析策略系統地篩選葛根素的潛在靶點。首先，使用“Puerarin”作為關鍵詞，從三個主要藥物數據庫PharmMapper、TCMSP和HERB中檢索潛在的葛根素靶點，然后進行去重處理
篩選葛根素-動脈粥樣硬化的交集靶點
在本研究中，采用多數據庫整合策略系統地識別葛根素和動脈粥樣硬化的共有靶點。首先從TCMSP（55個靶點）、HERB（55個靶點）和PharmMapper（Norm Fit > 0.6的前40個靶點）中檢索潛在的葛根素相關靶點，去重后得到92個非重復的葛根素相關候選基因（圖1A）。同時，從多個疾病數據庫中檢索與動脈粥樣硬化相關的基因，共獲得186個相關基因
討論
在本研究中，我們證明了葛根素通過TNF-NF-κB依賴的機制調節巨噬細胞驅動的炎癥，從而發揮明顯的抗動脈粥樣硬化作用。通過整合多組學分析、單細胞轉錄組學、分子模擬和體內驗證，我們確定TNF是介導葛根素血管保護作用的核心調控靶點。這些發現與先前描述葛根素廣泛藥理活性的報告一致，并對其進行了擴展
結論
通過多組學整合分析和實驗驗證，本研究系統地揭示了葛根素通過靶向TNF/NF-κB通路來緩解炎癥反應，從而有效抑制動脈粥樣硬化的進展。這些發現為開發基于天然產物的心血管疾病治療方法提供了新的治療靶點和理論基礎。因此，這項工作為相關研究奠定了堅實的基礎和潛在的干預靶點
作者貢獻
姚海侖和張瑤參與了原始稿件的準備、圖表制作和統計分析。程德祥仔細審閱了手稿中的圖表。楊申輝進行了實驗建模，而林立忠和何璐明確了研究范圍并嚴格修訂了手稿內容。吳健進行了生物信息學分析，并參與了手稿的審閱和編輯。所有數據均為內部生成，沒有引用任何外部文獻
CRediT作者貢獻聲明
姚海侖：軟件和方法學。 張瑤：寫作——原始草稿，概念化。 林立忠：寫作——原始草稿，概念化。 楊申輝：驗證。 程德祥：寫作——審閱與編輯。 何璐：寫作——審閱與編輯。 吳健：數據管理。
利益沖突聲明
作者聲明他們沒有已知的財務利益或個人關系可能影響本文所述的工作。
致謝
在撰寫這篇論文的過程中，我衷心感謝湖南省自然科學基金（2022JJ40003、2024JJ6401、2025JJ80322、2026JJ81686和2026JJ80326）以及常德市的科技創新計劃（2024ZD184、2024ZD219和2025ZD264），還有湖南省衛生健康委員會的健康研究項目（資助編號：W20243271和W20243224）的支持和幫助。
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