代谢组学与网络药理学双剑合璧，破解PI3K/AKT信号通路，抑制细胞凋亡，胃溃疡患者的新希望！

胃溃疡（GU），是一种常见的消化系统疾病，主要表现为胃内壁的溃疡性病变。其发病机理多因长期的幽门螺杆菌感染以及非甾体类抗炎药物（NSAIDs）的滥用，导致胃黏膜受损。此疾病的典型症状包括胃痛、食欲减退及体重下降等，严重时甚至可能引发胃穿孔或胃出血等严重并发症。

在治疗方面，主要采取药物治疗，常用的药物包括质子泵抑制剂和抗菌药物等。然而，对于病情较重的患者，可能需要采取手术治疗。尽管这些药物在一定程度上能够缓解病情，但长期使用可能会导致一些不良反应，如慢性肾病、骨质疏松性骨折和过敏症等。因此，寻找更为安全、低毒的药物或自然资源，以期为患者提供更好的治疗方案是重中之重。

甘草，作为一种具有广泛药用价值的草本植物，其功效涵盖了补气、清热解毒、祛痰止咳、止痛及调和药物等多个方面。在中药（TCM）体系中，甘草是调节消化系统配方的关键成分之一。现代科学研究证实，甘草对肠易激综合征、慢性胃炎及消化性溃疡等胃肠道疾病具有显著疗效。此外，欧盟亦推荐采用甘草成分治疗胃肠道疾病。

甘草的主要生物活性成分之一是黄酮类化合物，它具有抗炎、抗氧化、免疫调节以及刺激胃肠道等生理作用。研究表明，甘草黄酮类化合物（LF）能够通过增强胃粘膜防御因子，从而减轻由非甾体抗炎药或化学物质引起的胃损伤。然而，关于LF在乙醇诱导的GU中的作用及其具体机制，仍需进行更深入的研究以揭示其全貌。

一篇名为“Licorice flavonoid ameliorates ethanol-induced gastric ulcer in rats by suppressing apoptosis via PI3K/AKT signaling pathway ”的论文探究了甘草类黄酮对胃溃疡的作用。

图1 论文首页

宏观表现

图2A展示了实验小鼠的具体处理时间及用药情况，与正常对照（NC组）相比（图2B-C），乙醇处理组的胃损伤情况明显加剧，具体表现为多发性线性出血、局灶性糜烂，以及溃疡指数显著上升（p＜0.0001）。然而，与GU组相比，LF（150 mg/kg和300 mg/kg）或奥美拉唑（OME）给药组在胃黏膜出血条纹的长度和数量上表现出显著减少，这一结果暗示LF对溃疡的改善作用。此外，LFH与阳性对照药物在胃保护效果上相当，进一步证实了其潜在的胃保护作用。

图2 LF对乙醇诱导大鼠胃溃疡的保护作用

组织病理学检查

经过HE染色确认，LF能够有效缓解乙醇对胃黏膜造成的损伤。相比之下，NC组展现出完好无损的胃黏膜结构以及整齐排列的胃腺（图2D）。如箭头所指示，乙醇诱发了一系列显著的损伤，这些损伤的特征包括局灶性坏死、黏膜出血性损伤、黏膜下水肿、炎症细胞浸润以及上皮细胞损失。然而，与GU组相比，OME组、LF（150 mg/kg）组和LF（300 mg/kg）组的胃黏膜损伤程度显著减轻。综上所述，结果表明LF对GU大鼠的组织病理学表现具有改善作用。

LF改善氧化应激和炎症

随后，研究者对LF在抵抗氧化应激和抗炎症方面的作用进行了评估。与NC大鼠相比，乙醇诱导下的大鼠MDA含量出现了显著的提升，而GSH、SOD和CAT活性则明显降低（图2E-H）。然而，在经过OME和LF（剂量分别为150 mg/kg、300mg/kg）的处理后，这些抗氧化因子的水平均回到了正常范围内。此外，OME、LFL和LFH对乙醇引发的NF-κb、TNF-α、IL-1β和IL-6水平上升，以及Iκbα水平下降的现象（图2I-M），均展现出了显著的改善效果。

血清和胃组织中NO的水平

与NC大鼠相较（图2N-O），GU大鼠血清和胃组织中的NO浓度表现出了显著的降低（p < 0.001)。值得注意的是，LF在剂量为150 mg/kg和300 mg/kg时，能够以剂量依赖的方式显著恢复NO浓度。这一发现为进一步理解NO在生物体内的作用提供了重要依据。

LF对潜在靶点的影响

经RT-qPCR的严格检测，研究者对关键靶点是否参与LF在GU中所起的中介作用进行了探究。如图3所示，GU组中HSP90AA1、AKT1、MAPK1、EGFR、ESR1以及PIK3CA等基因的表达均受到了明显的抑制。然而，在LF给药的情况下，这些基因的表达却出现了显著的增加。结果表明，LF可能具有对这些核心基因表达的调节能力。

图3 网络药理学关键靶点验证结果（n = 5）

LF激活PI3K/AKT通路，减轻胃细胞凋亡

新出现的科学证据指出，乙醇的摄入可能会对PI3K-AKT信号通路产生抑制作用。然而，PI3K-AKT的激活在促进葡萄糖代谢、细胞增殖以及黏膜修复过程中扮演着至关重要的角色。与NC组相比（图4A-E），GU组中的p-PI3K、PI3K、p-AKT和AKT水平均出现了明显的抑制（p<0.05)。然而，与GU组相比，LF的给药有效地提升了这些蛋白质的表达水平（p<0.05)。

为深入探究PI3K/AKT通路是否参与了LF对细胞凋亡的抑制作用，研究进一步检测了下游凋亡相关蛋白的表达情况。结果表明，两种剂量的LF给药均能缓解Bax和胱天蛋白酶-3的增加，并改善乙醇灌胃导致的Bcl-2下调（图4F-H）。随后，研究通过TUNEL染色技术观察了胃黏膜细胞的凋亡情况。结果显示，凋亡细胞在GU组中有所增加，而在LF处理组中则明显减少（图4I）。综上所述，这些研究结果强烈表明，LF能够通过激活PI3K/AKT通路来抑制细胞凋亡，从而减轻GU的损害。

图4 LF可诱导PI3K/AKT通路的激活并减弱细胞凋亡（n = 3）

结论

总之，LF在减少氧化应激和炎症、调节代谢、以及抑制胃黏膜细胞凋亡等方面发挥了重要的胃保护作用，对GU具有显著的疗效。尤其是，LF能够通过抑制细胞凋亡和激活PI3K/AKT途径来维护胃黏膜的完整性，从而改善乙醇诱导的GU。该研究对于深入探索LF的抗胃溃疡作用及其机制具有重要的科学价值，同时也为LF作为胃黏膜保护剂的潜在应用提供了有力支持。

参考文献：

Guo Y, Wu Y, Huang T, Huang D, Zeng Q, Wang Z, Hu Y, Liang P, Chen H, Zheng Z, Liang T, Zhai D, Jiang C, Liu L, Zhu H, Liu Q. Licorice flavonoid ameliorates ethanol-induced gastric ulcer in rats by suppressing apoptosis via PI3K/AKT signaling pathway. J Ethnopharmacol. 2024 May 10;325:117739. doi: 10.1016/j.jep.2024.117739