01
写在前面
慢性偏头痛是一种高度致残的神经系统疾病,全球数亿人受困于此。现有治疗药物疗效有限且副作用显著,长期用药依从性差。近日,一篇发表于Journal of Ethnopharmacology(2区TOP,6.8分)的研究揭示:源于国医大师临床经验的芎芷祛风止痛颗粒(XZQF),可通过调控HMGB1/TRPV1/MAPK信号轴,显著减轻硝酸甘油诱导的慢性偏头痛样疼痛和中枢神经炎症,且安全性良好,为偏头痛治疗提供了新的候选药物。
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文献概述:一张图读懂核心发现
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芎芷祛风止痛颗粒可剂量依赖性提高机械痛阈、延长甩尾潜伏期、减少偏头痛样行为,改善TNC脑组织病理损伤。网络药理学预测核心成分为洋川芎内酯E/F、阿魏酸、新蛇床内酯、甲基丁香酚等,核心靶点为STAT3、NFKB1、JUN、PTGS2、IL1B等,富集于MAPK、PI3K-Akt、cAMP等通路。实验验证表明,芎芷祛风止痛颗粒显著抑制CGRP、TRPV1、c-Fos、COX-2、HMGB1蛋白表达及MEK/MAPK磷酸化
02
研究背景
慢性偏头痛负担沉重:每月头痛发作≥15天、持续≥3个月,发病率逐年上升,严重影响生活质量,给家庭和社会带来巨大经济负担。
现有药物局限明显:非特异性镇痛药和曲普坦类药物疗效有限、副作用多(如药物过度使用性头痛、心血管风险),长期用药依从性差,亟需更安全有效的新药。
HMGB1/TRPV1/MAPK通路是偏头痛的关键机制:
HMGB1是一种损伤相关分子模式(DAMPs),在细胞应激或损伤时释放至胞外,激活TLR/RAGE受体,启动神经炎症级联反应。HMGB1已被证明在皮层扩散性抑制(CSD)后释放,驱动脑膜神经源性炎症。
TRPV1是痛觉传导的关键离子通道,在三叉神经纤维中高表达,激活后促进CGRP和P物质释放,介导神经源性炎症和中枢敏化。HMGB1与TRPV1之间存在正反馈环:TRPV1激活可促进HMGB1释放,HMGB1又可上调TRPV1表达。
MAPK通路是TRPV1下游的重要信号枢纽,磷酸化后促进炎症因子和CGRP的产生,加剧中枢敏化和异常疼痛。
芎芷祛风止痛颗粒(XZQF)源于国医大师临床经验,在中医“头风”理论指导下组方,具有明确的临床疗效基础,但其作用机制尚未被系统阐明。
03
研究思路
质量标准建立
HPLC:建立XZQF指纹图谱,确定11个特征峰,以阿魏酸为参照峰(S峰),四批样品一致性良好(图1)。动物实验
模型:SD大鼠(雌雄各半),NTG(10 mg/kg)隔日腹腔注射,共5次,建立慢性偏头痛模型。
分组(n=10/组):对照组、模型组、XZQF低剂量组(1.4397 g/kg)、中剂量组(2.8793 g/kg)、高剂量组(5.7586 g/kg)、正天丸组(ZTW,1.8510 g/kg,阳性对照中成药)、布洛芬组(0.0823 g/kg,阳性对照西药)。灌胃21天,第6天起隔日注射NTG。
检测指标:
行为学:Von Frey测足底和眶周痛阈、甩尾潜伏期(TFL)、偏头痛样行为评分(抓头、爬壁、转圈、咬尾、来回踱步)。
器官系数:心、肝、脾、肺、肾、脑、胸腺系数。
组织病理:TNC脑组织HE染色。
ELISA:血清和TNC组织IL-1β、IL-6、TNF-α、IL-10、PGE2、β-EP、5-HT、CGRP、VIP、iNOS、NO。
免疫荧光:TNC组织CGRP、TRPV1。
免疫组化:TNC组织COX-2、c-Fos、5-HT1B、HMGB1。
Western blot:HMGB1、COX-2、CGRP、TRPV1、c-Fos、cAMP、p-MEK/MEK、p-MAPK/MAPK。
网络药理学
TCMSP + Herb数据库筛选XZQF活性成分(OB≥30%,DL≥0.18,BBB≥-0.3,Lipinski规则);SwissTargetPrediction预测靶点;GeneCards/OMIM/DrugBank获取慢性偏头痛靶点;Venn图获得交集靶点;STRING构建PPI网络;Cytoscape构建“成分-靶点”网络;GO/KEGG富集分析;分子对接验证关键成分与核心靶点结合。
04
创新性
源自临床的转化研究:XZQF源于国医大师卢芳教授的临床经验方,已有多年临床应用基础,本研究为其提供了系统的现代药理机制证据。
全面的药效评价:从行为学(痛阈、偏头痛样行为)→组织病理→多靶点分子标志物(炎症/疼痛/血管)→通路蛋白,形成了完整的药效-机制证据链。
先进的机制探索策略:网络药理预测 + 分子对接验证 + 多组学分子实验(IF、IHC、WB)三结合,高效锁定HMGB1/TRPV1/MAPK为核心通路。
严格的对照设计:同时设置中成药阳性对照(正天丸,临床常用药)和西药阳性对照(布洛芬,一线用药),全面比较XZQF的疗效优势和机制差异。
HMGB1/TRPV1/MAPK通路创新:首次将HMGB1- TRPV1-MAPK三者作为统一的信号轴进行系统性研究,揭示了HMGB1作为偏头痛上游炎症警报素的角色和TRPV1作为下游关键节点的作用。
05
研究结果
图1:芎芷祛风止痛颗粒(XZQF)的HPLC指纹图谱
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这张图展示了XZQF的质量标准。(A) 标准图谱:11个特征峰,峰8为阿魏酸参照峰(S)。(B) 四批样品(S1-S4)色谱图与标准图谱高度一致,说明XZQF质量稳定可控,批次间一致性良好。峰3鉴定为葛根素,峰10为羟基胡薄荷酮。
图2:XZQF对NTG诱导的慢性偏头痛大鼠体重、摄食量及器官系数的影响
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这张图展示了XZQF的安全性。(A) 实验流程图。(B-D) 各组间体重、进食量、饮水量无显著差异。(E-K) 心、肝、脾、肺、肾、脑、胸腺系数各组间无显著差异。说明XZQF在治疗剂量下对主要脏器无明显毒性。
图3:XZQF改善NTG诱导的慢性偏头痛大鼠的痛阈和偏头痛样行为
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这张图展示了XZQF的镇痛和行为改善效果。(A) 足底痛阈:模型组显著降低(机械异常性疼痛),XZQF剂量依赖性升高。(B) 眶周痛阈:模型组降低(眶周皮肤异常性疼痛,偏头痛特征表现),XZQF升高。(C) 甩尾潜伏期(TFL):模型组缩短(痛敏),XZQF延长。(D-J) 偏头痛样行为评分(抓头、爬壁等):NTG注射后模型组评分显著升高,XZQF在第6、9、12、15、17、21天均可降低行为评分,且效果优于正天丸和布洛芬。这表明XZQF可有效缓解慢性偏头痛的中枢和外周痛敏及行为异常。
图4:XZQF改善NTG诱导的慢性偏头痛大鼠TNC脑组织的病理损伤
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这张图展示了XZQF对脑组织的保护作用。(A-G) HE染色代表性图片:对照组神经元排列整齐、边界清晰;模型组神经元数量减少、炎性细胞浸润、细胞肿胀紊乱、空泡化;XZQF低、中、高剂量组炎性浸润减轻、纤维化减少、空泡减少,高剂量组最显著。正天丸和布洛芬也有改善,但XZQF效果更优。(H) 病理评分:模型组升高,XZQF组降低。这证明XZQF可减轻慢性偏头痛诱导的TNC脑组织损伤。
图5和图6:XZQF调节NTG诱导的慢性偏头痛大鼠血清和TNC组织的炎症因子、疼痛介质和血管活性物质
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这两张图展示了XZQF对分子标志物的系统调节。模型组血清和TNC组织中促炎因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)和疼痛介质(PGE2)升高,抗炎因子(IL-10)和镇痛介质(β-EP、5-HT)降低;血管活性物质(CGRP、VIP、iNOS、NO)升高。XZQF剂量依赖性逆转这些变化——降低促炎因子、PGE2、CGRP、VIP、iNOS、NO,升高IL-10、β-EP、5-HT。正天丸和布洛芬也有改善,但XZQF在β-EP、5-HT和CGRP调节上优于两者。这表明XZQF通过多靶点调节炎症、疼痛和血管功能发挥抗偏头痛作用。
图7和图8:网络药理学预测XZQF抗慢性偏头痛的靶点和通路
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这两张图展示了网络药理学预测结果。(图7A) 从GeneCards、OMIM、DrugBank获得3711个慢性偏头痛靶点。(图7B) XZQF活性成分靶点与CM疾病靶点交集获得422个共同靶点。(图7C) PPI网络筛选出核心靶点:STAT3、BCL2、JUN、MMP9、NFKB1、CASP3等。分析显示XZQF预测的核心成分包括洋川芎内酯E/F、阿魏酸、新蛇床内酯、甲基丁香酚等。(图8A-C) GO富集显示生物过程涉及信号转导、转录调控、G蛋白偶联受体信号、炎症反应等;细胞组分主要为质膜、胞质、细胞核;分子功能主要为蛋白结合、ATP结合、蛋白激酶活性。(图8D) KEGG富集显示癌症通路、神经活性配体-受体互作、钙信号、PI3K-Akt、MAPK、cAMP等通路显著富集。这些结果预测XZQF通过多靶点调控炎症和疼痛相关通路。
图9:关键成分与核心靶点的分子对接
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这张图验证了活性成分与靶点的结合能力。洋川芎内酯E、洋川芎内酯F、阿魏酸、新蛇床内酯、甲基丁香酚与c-Fos、CGRP、HMGB1、PTGS2(COX-2)、TRPV1均表现出强结合活性(结合能<-5.0 kcal/mol,多数<-7.0 kcal/mol)。这为XZQF中这些成分作为核心活性物质提供了结构依据。
图10:免疫荧光检测XZQF对TNC组织中CGRP和TRPV1蛋白表达的影响
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这张图展示了XZQF对三叉神经痛觉通路关键分子的抑制作用。(A) CGRP免疫荧光:模型组TNC组织CGRP荧光强度显著增强,XZQF各剂量组剂量依赖性降低,高剂量效果接近正天丸且优于布洛芬。(B) TRPV1免疫荧光:模型组TRPV1荧光强度增强,XZQF显著降低,效果优于正天丸和布洛芬。这表明XZQF可有效抑制三叉神经系统中CGRP和TRPV1的异常表达,阻断疼痛信号的传导和放大。
图11:免疫组化检测XZQF对TNC组织中COX-2、c-Fos、5-HT1B和HMGB1蛋白表达的影响
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这张图展示了XZQF对炎症、疼痛和HMGB1信号的关键分子调控。(A) COX-2:模型组升高(前列腺素合成关键酶),XZQF降低。(B) c-Fos:模型组升高(神经元激活标志物),XZQF降低。(C) 5-HT1B:模型组降低(5-HT1B是抑制性受体,其下调与偏头痛相关),XZQF升高(恢复)。(D) HMGB1:模型组升高(炎症警报素释放),XZQF降低。正天丸和布洛芬也改善这些指标,但XZQF表现更全面。这证明XZQF通过抑制HMGB1释放、COX-2/PGE2合成和神经元激活,恢复5-HT1B受体表达来综合干预偏头痛病理。
图12:Western blot检测XZQF对TNC组织HMGB1/TRPV1/MAPK通路蛋白的影响
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这张图是机制验证的核心。(A-I) 模型组HMGB1、COX-2、CGRP、TRPV1、c-Fos、cAMP、p-MEK/MEK、p-MAPK/MAPK蛋白表达均显著升高;XZQF剂量依赖性降低上述蛋白表达。正天丸可降低HMGB1、COX-2、CGRP、c-Fos、p-MAPK,但对TRPV1、cAMP、p-MEK无显著作用;布洛芬可降低HMGB1、COX-2、TRPV1、c-Fos、cAMP、p-MEK、p-MAPK,但对CGRP无显著作用。相比之下,XZQF对所有检测靶点均表现出显著抑制作用,效果更为全面。这证实XZQF通过抑制HMGB1/TRPV1/MAPK信号轴发挥抗慢性偏头痛作用,且比单一靶点药物更具优势。
图13:机制示意图
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这张图总结了全文机制。NTG诱导的慢性偏头痛激活HMGB1释放,HMGB1与TRPV1互作激活MAPK信号通路,促进CGRP、COX-2/PGE2、c-Fos等炎症和疼痛介质表达,导致三叉神经尾核(TNC)神经炎症、中枢敏化和异常疼痛。XZQF通过抑制HMGB1/TRPV1/MAPK轴,阻断这一级联反应,减轻神经炎症,缓解疼痛。
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结语
这项研究首次系统揭示了芎芷祛风止痛颗粒通过HMGB1/TRPV1/MAPK信号轴发挥抗慢性偏头痛作用的完整机制链。从国医大师临床经验方到现代机制阐释,从网络药理学预测到多维度实验验证,本研究为中药复方治疗慢性偏头痛提供了坚实的科学依据。
尤为值得关注的是,XZQF在抑制TRPV1和CGRP方面优于布洛芬,在调节HMGB1/TRPV1/MAPK全轴方面比正天丸更全面,提示其作为偏头痛治疗候选药物的独特优势。XZQF源远流长的临床使用历史和本研究的科学证据相结合,使其具有良好的临床转化前景。期待未来有更多的临床试验支持其作为新型抗慢性偏头痛药物的应用!
07
参考文献
Huang L, Zhou J, Han Y, Mou X, Zheng Y, Liu C, Ou Y, Ding X, Han B. Xiongzhi Qufeng Zhitong Granule alleviates nitroglycerin-induced migraine-like nociception and central neuroinflammation by regulating the HMGB1 / TRPV1 / MAPK signaling axis. J Ethnopharmacol. 2026 Jul 6;372:122147.
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