很多中药复方研究都会遇到同一个问题临床有效不难验证物质基础与分子机制不好讲。网络药理学预测了一堆靶点和通路代谢组学看到了代谢变化但这些结果如何与直接的抗肿瘤效应建立因果链条哪个部位是真正的活性部位哪些成分入血、入瘤核心成分与关键靶蛋白是否有直接相互作用2026年1月5日丽水大学谢宝刚、应萍教授团队在Phytomedicine中科院一区IF11.3上发表了题为“Liuwei Dihuang pills suppress hepatocellular carcinoma via PI3K/AKT/TP53 pathway: Integrating network pharmacology, metabolomics, and experimental validation”的研究性论文。研究亮点从网络预测到多维度验证中药复方机制研究中常见路线是先做网络药理学预测再选几条通路做Western blot验证。但如果缺少活性部位筛选、入血/入瘤成分追踪以及核心成分-靶蛋白的直接互作证据机制链条往往不够完整。1、技术整合创新本研究综合运用网络药理学、代谢组学与分子对接技术快速锁定PI3K/AKT/TP53等关键信号通路系统揭示代谢重编程特征并从分子结构层面阐释活性成分与靶蛋白的互作模式。该多技术联用策略尤其适用于成分复杂、作用机制尚不明确的中药复方体系显著提升了靶点预测与机制解析的效率与深度。2、“化学-药理”逻辑闭环创新研究构建了“成分鉴定—体内分布追踪—活性聚焦—靶点对接验证”的完整研究链条实现了从化学物质基础到药效作用机制的系统性串联。该路径不仅明确了复方所含化学组成更进一步甄别出可入血并靶向富集于病灶部位的潜在药效成分为中药复方的药效物质基础研究提供了清晰、可追溯的化学向药理转化的逻辑框架。3、“代谢-信号通路”的交叉验证代谢组学分析显示苯丙氨酸、酪氨酸等氨基酸代谢通路与PI3K/AKT/TP53信号轴存在显著靶点交集提示LWPs可能通过双重途径发挥协同效应——一方面调节肿瘤微环境的代谢稳态另一方面直接干预关键信号蛋白的活性。该结果充分体现了中药多靶点、多环节、多通路协同干预的作用特征也为后续机制深化研究提供了明确导向。技术路线TCMSP网络药理学预测 → 活性成分与核心靶点筛选 → GO/KEGG通路富集 → H22荷瘤小鼠体内验证 → ¹HNMR代谢组学分析 → 不同提取部位活性比较 → LWPs-S体外功能验证 → UPLC-Q/TOF-MS成分鉴定 → 入血/入瘤成分筛选 → 分子对接验证核心成分与PI3K/AKT/TP53结合技术拆解1网络药理学从多成分复方中预测核心靶点与通路【目的】从系统生物学角度预测六味地黄丸LWPs抗肝细胞癌HCC的潜在活性成分、核心靶点及关键信号通路。【方法】在TCMSP数据库中以熟地黄、山茱萸、山药、泽泻、牡丹皮、茯苓为检索对象设置口服生物利用度OB≥30%、药物相似性DL≥0.18的筛选条件获取活性成分及靶点结合Swiss Target Prediction数据库补充预测构建成分-靶点-疾病网络。【结果】共筛选出69种活性成分山茱萸20种、茯苓16种、山药11种等去除重复后获得285个潜在靶点。PPI网络拓扑分析锁定20个核心靶点包括AKT1、TP53、PIK3CA、CASP3、BCL2等。GO/KEGG富集分析表明LWPs主要通过PI3K/AKT信号通路和TP53信号通路发挥促凋亡、抑制增殖的作用为后续实验验证指明了方向。图1 通过网络药理学预测LWPs治疗的HCC靶点。Cai et al., 2022。技术拆解2H22荷瘤小鼠模型体内验证抗肿瘤疗效【目的】在整体动物水平验证LWPs对HCC的抑制效果并探索其对肿瘤微环境和宿主代谢的影响。【方法】建立H22荷瘤小鼠模型设置对照组、模型组及LWPs给药组监测肿瘤生长曲线、脏器指数及血清生化指标。【结果】LWPs显著抑制H22移植瘤生长调节ALT、AST等肝功能指标。Western blot进一步证实LWPs在体内可显著调控PI3K/AKT/TP53轴相关蛋白表达。图2 LWPs抑制了H22荷瘤小鼠的肿瘤进展Cai et al., 2022。技术拆解3¹H NMR代谢组学揭示代谢重编程与信号通路的交叉对话【目的】PI3K/AKT通路的抑制是否伴随着代谢层面的变化LWPs是否通过代谢重编程与信号通路协同发挥抗肿瘤作用这些问题需要通过代谢组学来回答。【方法】研究者分别收集各组小鼠的血清、肝脏和肿瘤组织样本采用¹H NMR进行代谢组学检测。通过OPLS-DA分析筛选VIP0.8且p0.05的差异代谢物。将筛选出的潜在生物标志物导入MetaboAnalyst 6.0数据库进行代谢通路富集分析。【结果】在血清、肝脏、肿瘤组织分别鉴定出28种、42种、39种代谢物。代谢通路富集分析显示LWPs主要调控氨基酸如丙氨酸、谷氨酰胺和糖代谢且与PI3K/AKT/TP53通路存在靶点交叉提示LWPs通过协调代谢重编程与信号通路调控发挥抗肿瘤效应。图3 LWPs 的代谢组学与通路分析Cai et al., 2022。技术拆解4体外实验LWPs含药血清LWPs-S抑制Huh7细胞恶性表型【目的】明确LWPs中哪种提取方式醇提取物、水提取物、多糖是发挥抗HCC作用的主要物质基础。并在细胞水平系统评价LWPs-S对HCC细胞增殖、周期、凋亡、迁移侵袭及氧化应激的影响。【方法】分别制备LWPs醇提取物、水提取物、多糖提取物、LWPs含药血清LWPs-S采用CCK-8法检测细胞活力流式细胞术检测细胞周期分布PI染色及凋亡率Annexin V-FITC/PI双染划痕实验和Transwell实验评估细胞迁移与侵袭能力DCFH-DA探针检测细胞内ROS水平Western blot检测PI3K/AKT/TP53通路及凋亡相关蛋白表达。【结果】六味地黄丸含药血清、醇提物和水提物通过下调Huh7细胞p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT比值同时激活TP53及其下游凋亡信号可显著诱导Huh7细胞凋亡其中醇提物低剂量即有明显凋亡效果而多糖提物无显著作用。图4 LWPs对Huh7细胞的循环效应Cai et al., 2022。技术拆解5物质基础解析UPLC-Q/TOF-MS追踪入血/入瘤成分【目的】明确LWPs醇提取物中的化学成分并追踪哪些成分能够吸收入血、富集于肿瘤组织从而锁定潜在药效物质基础。【方法】采用UPLC-Q/TOF-MS对LWPs酒精提取物进行成分鉴定通过比较给药前后血清及肿瘤组织的代谢轮廓差异筛选入血成分和肿瘤组织吸收成分。【结果】在LWPs醇提取物中共鉴定出77种成分其中17种可被血液吸收6种在肿瘤组织中检测到。这些入血/入瘤成分包括多种黄酮类、萜类及酚酸类化合物提示它们可能是LWPs发挥抗HCC作用的直接药效物质基础。构建“成分-靶点”网络与预测靶点交集106个富集分析再次验证了PI3K/AKT、FoxO等通路重要作用。图5 基于UPLC-Q/TOF-MS的LWPs醇提取物的色谱图、网络药理学分析以及在HCC中的治疗靶点Cai et al., 2022。技术拆解6分子对接验证核心单体与PI3K、AKT、TP53的高亲和力结合【目的】从入血/入瘤成分中筛选核心单体验证其与PI3K/AKT/TP53通路关键蛋白的直接结合能力。【方法】选取LWPs醇提取物中含量较高且已报道具有抗肿瘤活性的代表性单体成分与PI3K、AKT、TP53进行分子对接计算结合能及相互作用模式。【结果】分子对接显示LWPs中的多种核心单体尤其鞣花酸、芍药苷等与PI3K、AKT、TP53均表现出强烈的结合亲和力形成稳定氢键为LWPs醇提物调节PI3K/AKT/TP53轴的能力提供了合理的结构解释。图6 LWPs 醇提取物的单体成分与潜在目标分子的分子对接Cai et al., 2022。参考文献Cai H, Hu Q, Song Z, et al. Liuwei Dihuang pills suppress hepatocellular carcinoma via PI3K/AKT/TP53 pathway: Integrating network pharmacology, metabolomics, and experimental validation[J].Phytomedicine,2026, 152: 157780. 六味地黄丸如何抑制肝癌？网络药理学+代谢组学+实验验证，揭示PI3K/AKT/TP53通路关键机制
很多中药复方研究都会遇到同一个问题临床有效不难验证物质基础与分子机制不好讲。网络药理学预测了一堆靶点和通路代谢组学看到了代谢变化但这些结果如何与直接的抗肿瘤效应建立因果链条哪个部位是真正的活性部位哪些成分入血、入瘤核心成分与关键靶蛋白是否有直接相互作用2026年1月5日丽水大学谢宝刚、应萍教授团队在Phytomedicine中科院一区IF11.3上发表了题为“Liuwei Dihuang pills suppress hepatocellular carcinoma via PI3K/AKT/TP53 pathway: Integrating network pharmacology, metabolomics, and experimental validation”的研究性论文。研究亮点从网络预测到多维度验证中药复方机制研究中常见路线是先做网络药理学预测再选几条通路做Western blot验证。但如果缺少活性部位筛选、入血/入瘤成分追踪以及核心成分-靶蛋白的直接互作证据机制链条往往不够完整。1、技术整合创新本研究综合运用网络药理学、代谢组学与分子对接技术快速锁定PI3K/AKT/TP53等关键信号通路系统揭示代谢重编程特征并从分子结构层面阐释活性成分与靶蛋白的互作模式。该多技术联用策略尤其适用于成分复杂、作用机制尚不明确的中药复方体系显著提升了靶点预测与机制解析的效率与深度。2、“化学-药理”逻辑闭环创新研究构建了“成分鉴定—体内分布追踪—活性聚焦—靶点对接验证”的完整研究链条实现了从化学物质基础到药效作用机制的系统性串联。该路径不仅明确了复方所含化学组成更进一步甄别出可入血并靶向富集于病灶部位的潜在药效成分为中药复方的药效物质基础研究提供了清晰、可追溯的化学向药理转化的逻辑框架。3、“代谢-信号通路”的交叉验证代谢组学分析显示苯丙氨酸、酪氨酸等氨基酸代谢通路与PI3K/AKT/TP53信号轴存在显著靶点交集提示LWPs可能通过双重途径发挥协同效应——一方面调节肿瘤微环境的代谢稳态另一方面直接干预关键信号蛋白的活性。该结果充分体现了中药多靶点、多环节、多通路协同干预的作用特征也为后续机制深化研究提供了明确导向。技术路线TCMSP网络药理学预测 → 活性成分与核心靶点筛选 → GO/KEGG通路富集 → H22荷瘤小鼠体内验证 → ¹HNMR代谢组学分析 → 不同提取部位活性比较 → LWPs-S体外功能验证 → UPLC-Q/TOF-MS成分鉴定 → 入血/入瘤成分筛选 → 分子对接验证核心成分与PI3K/AKT/TP53结合技术拆解1网络药理学从多成分复方中预测核心靶点与通路【目的】从系统生物学角度预测六味地黄丸LWPs抗肝细胞癌HCC的潜在活性成分、核心靶点及关键信号通路。【方法】在TCMSP数据库中以熟地黄、山茱萸、山药、泽泻、牡丹皮、茯苓为检索对象设置口服生物利用度OB≥30%、药物相似性DL≥0.18的筛选条件获取活性成分及靶点结合Swiss Target Prediction数据库补充预测构建成分-靶点-疾病网络。【结果】共筛选出69种活性成分山茱萸20种、茯苓16种、山药11种等去除重复后获得285个潜在靶点。PPI网络拓扑分析锁定20个核心靶点包括AKT1、TP53、PIK3CA、CASP3、BCL2等。GO/KEGG富集分析表明LWPs主要通过PI3K/AKT信号通路和TP53信号通路发挥促凋亡、抑制增殖的作用为后续实验验证指明了方向。图1 通过网络药理学预测LWPs治疗的HCC靶点。Cai et al., 2022。技术拆解2H22荷瘤小鼠模型体内验证抗肿瘤疗效【目的】在整体动物水平验证LWPs对HCC的抑制效果并探索其对肿瘤微环境和宿主代谢的影响。【方法】建立H22荷瘤小鼠模型设置对照组、模型组及LWPs给药组监测肿瘤生长曲线、脏器指数及血清生化指标。【结果】LWPs显著抑制H22移植瘤生长调节ALT、AST等肝功能指标。Western blot进一步证实LWPs在体内可显著调控PI3K/AKT/TP53轴相关蛋白表达。图2 LWPs抑制了H22荷瘤小鼠的肿瘤进展Cai et al., 2022。技术拆解3¹H NMR代谢组学揭示代谢重编程与信号通路的交叉对话【目的】PI3K/AKT通路的抑制是否伴随着代谢层面的变化LWPs是否通过代谢重编程与信号通路协同发挥抗肿瘤作用这些问题需要通过代谢组学来回答。【方法】研究者分别收集各组小鼠的血清、肝脏和肿瘤组织样本采用¹H NMR进行代谢组学检测。通过OPLS-DA分析筛选VIP0.8且p0.05的差异代谢物。将筛选出的潜在生物标志物导入MetaboAnalyst 6.0数据库进行代谢通路富集分析。【结果】在血清、肝脏、肿瘤组织分别鉴定出28种、42种、39种代谢物。代谢通路富集分析显示LWPs主要调控氨基酸如丙氨酸、谷氨酰胺和糖代谢且与PI3K/AKT/TP53通路存在靶点交叉提示LWPs通过协调代谢重编程与信号通路调控发挥抗肿瘤效应。图3 LWPs 的代谢组学与通路分析Cai et al., 2022。技术拆解4体外实验LWPs含药血清LWPs-S抑制Huh7细胞恶性表型【目的】明确LWPs中哪种提取方式醇提取物、水提取物、多糖是发挥抗HCC作用的主要物质基础。并在细胞水平系统评价LWPs-S对HCC细胞增殖、周期、凋亡、迁移侵袭及氧化应激的影响。【方法】分别制备LWPs醇提取物、水提取物、多糖提取物、LWPs含药血清LWPs-S采用CCK-8法检测细胞活力流式细胞术检测细胞周期分布PI染色及凋亡率Annexin V-FITC/PI双染划痕实验和Transwell实验评估细胞迁移与侵袭能力DCFH-DA探针检测细胞内ROS水平Western blot检测PI3K/AKT/TP53通路及凋亡相关蛋白表达。【结果】六味地黄丸含药血清、醇提物和水提物通过下调Huh7细胞p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT比值同时激活TP53及其下游凋亡信号可显著诱导Huh7细胞凋亡其中醇提物低剂量即有明显凋亡效果而多糖提物无显著作用。图4 LWPs对Huh7细胞的循环效应Cai et al., 2022。技术拆解5物质基础解析UPLC-Q/TOF-MS追踪入血/入瘤成分【目的】明确LWPs醇提取物中的化学成分并追踪哪些成分能够吸收入血、富集于肿瘤组织从而锁定潜在药效物质基础。【方法】采用UPLC-Q/TOF-MS对LWPs酒精提取物进行成分鉴定通过比较给药前后血清及肿瘤组织的代谢轮廓差异筛选入血成分和肿瘤组织吸收成分。【结果】在LWPs醇提取物中共鉴定出77种成分其中17种可被血液吸收6种在肿瘤组织中检测到。这些入血/入瘤成分包括多种黄酮类、萜类及酚酸类化合物提示它们可能是LWPs发挥抗HCC作用的直接药效物质基础。构建“成分-靶点”网络与预测靶点交集106个富集分析再次验证了PI3K/AKT、FoxO等通路重要作用。图5 基于UPLC-Q/TOF-MS的LWPs醇提取物的色谱图、网络药理学分析以及在HCC中的治疗靶点Cai et al., 2022。技术拆解6分子对接验证核心单体与PI3K、AKT、TP53的高亲和力结合【目的】从入血/入瘤成分中筛选核心单体验证其与PI3K/AKT/TP53通路关键蛋白的直接结合能力。【方法】选取LWPs醇提取物中含量较高且已报道具有抗肿瘤活性的代表性单体成分与PI3K、AKT、TP53进行分子对接计算结合能及相互作用模式。【结果】分子对接显示LWPs中的多种核心单体尤其鞣花酸、芍药苷等与PI3K、AKT、TP53均表现出强烈的结合亲和力形成稳定氢键为LWPs醇提物调节PI3K/AKT/TP53轴的能力提供了合理的结构解释。图6 LWPs 醇提取物的单体成分与潜在目标分子的分子对接Cai et al., 2022。参考文献Cai H, Hu Q, Song Z, et al. Liuwei Dihuang pills suppress hepatocellular carcinoma via PI3K/AKT/TP53 pathway: Integrating network pharmacology, metabolomics, and experimental validation[J].Phytomedicine,2026, 152: 157780.