急性肺损伤（ALI）是一种常见的破坏性呼吸系统疾病，与不受控制的炎症反应和中性粒细胞跨上皮迁移有关。近年来，越来越多的研究发现矮地茶（AJH）具有良好的抗炎作用，但其在ALI治疗中的血清物质基础和分子机制仍不清楚。本研究采用代谢组学和血清药物化学网络分析方法探讨AJH对脂多糖（LPS）诱导的ALI的治疗作用和分子机制。我们将12只进行血清药化学分析的大鼠随机分为LPS组和LPS+AJH处理组（用AJH提取物20 g/kg/d治疗），气管内滴注LPS（2mg/kg），连续给药7天。此外，我们将36只用于代谢组学研究的大鼠分为对照组、LPS、LPS+AJH处理组（5、10 和 20 g/kg/d）和LPS+地塞米松(Dex)组（2.3 × 10−4 g/kg/d）。第七次给药1 h后，LPS组、LPS+AJH组、LPS+Dex组通过气管内滴注LPS诱导ALI。我们采用UPLC-Orbitrap Fusion MS进行血清药化学分析，鉴定血清成分，通过网络分析进一步探讨AJH抗ALI的分子机制；同时，我们利用代谢组学筛选潜在的生物标志物和相关代谢途径，分析AJH抗ALI的治疗机制。结果显示，ALI大鼠血清中鉴定出71种血清成分和18种相关代谢物。我们在网络分析中发现AGE-RAGE、PI3K-AKT和JAK-STAT信号通路经常涉及81个重叠靶标。LPS+AJH处理组通过减少炎症细胞浸润发挥对ALI的保护作用，并通过显着调节白细胞介素（IL）-6和IL-10水平实现抗炎功效。代谢组学分析表明，AJH对ALI的治疗作用涉及43个潜在生物标志物和14条代谢途径，尤其是苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸生物合成和亚油酸代谢途径受到影响，这暗示了AJH治疗ALI的潜在机制。我们的研究初步阐明了AJH治疗ALI的物质基础和有效机制，为AJH的应用提供了坚实的基础。

　　为了进行血清药物化学分析，我们将12只大鼠随机分为两组（每组6只）：LPS（用10 mL/kg/d 蒸馏水灌胃）和LPS+AJH处理组（用AJH提取物20 g/kg/d灌胃处理），各组大鼠气管内滴注LPS（2 mg/kg）诱导ALI，LPS暴露24小时后，LPS和LPS+AJH处理组连续给药7天（图1A）。在代谢组学分析中，大鼠共36只，分为对照组（10 mL/kg/d蒸馏水灌胃）、LPS（10 mL/kg/d蒸馏水灌胃）、LPS+AJH-low（LPS+AJH-L，用AJH提取物5 g/kg/d灌胃处理）、LPS+AJH-medium(LPS+AJH-M，用AJH提取物10 g/kg/d灌胃处理）、LPS+AJH-high(LPS+AJH-H，用AJH提取物20 g/kg/d灌胃处理），和LPS+地塞米松(LPS + Dex，用Dex 2.3×10−4 g/kg/d灌胃处理）。LPS+AJH处理组和LPS+Dex组连续施用7天，末次给药1 h后，LPS组、LPS+AJH组、LPS+Dex组腹腔注射20% urethane，气管内滴注LPS（2 mg/kg）建立ALI模型（图 1B）。与对照组相比，LPS组血清和BALF中IL-6显着上调，IL-10显着下调，表明ALI建模成功（p 0.01），如补充表S1所示。与LPS组相比，LPS+AJH组和LPS+Dex组的血清和BALF中IL-6水平降低，然而，IL-10表达显着增加（图2B）。IL-6和IL-10水平结果表明AJH的保护作用有明显改善。此外，AJH组通过调节支气管收缩和气道阻力改善了肺功能参数，但没有显着差异，如图2A和补充表S2所示。为了进一步确定AJH的治疗效果，我们检测并计算了肺W/D比值以及胸腺和脾脏指数（图2C和补充表S3）。与对照组相比，LPS组胸腺和脾脏指数均降低（p 0.05和0.01）。LPS+AJH-H组和LPS+Dex组的胸腺指数和脾指数较LPS组显着升高（p0.05和0.01）。此外，与对照组相比，LPS组的W/D（肺湿/干）比值显着增加，表明水肿严重（p 0.01）。LPS+AJH处理组可以改善肺、胸腺和脾损伤。病理结果进一步表明，LPS组表现出明显的组织学变化，包括肺泡扩张、肺泡融合、气道壁增厚、大量炎性细胞向肺泡腔浸润。与LPS组相比，LPS+AJH处理组的病理变化减轻（图2D）。以上结果表明，ALI模型成功建立，LPS+AJH-L、LPS+AJH-M、LPS+AJH-H组对ALI有治疗作用（肺功能、肺W/D比值、胸腺和脾脏指数及组织学变化），这似乎是剂量依赖性的。AJH处理组还可以减少ALI的炎症。LPS+AJH-H组和LPS+AJH-M组的抗炎活性优于LPS+AJH-L组。

　　图1 血清药物化学和代谢组学实验中动物分组和处理的过程。（（A）血清药物化学分析；（B）代谢组学分析）。

　　图2 基于一般特征、生化分析和病理变化的AJH干预对ALI的影响。(A)大鼠肺功能分析相关指标的测定，包括呼吸间歇（penh）、呼吸暂停（PAU）、呼气中期流速（EF50）和最大呼气流速（PEFb）。(B)AJH调节血清和BALF中IL-6和IL-10的表达水平。(C)肺W/D比率以及胸腺和脾脏指数。与对照组相比，#p 0.05，##p 0.01；与LPS组相比，*p 0.05，**p 0.01。(D)ALI模型大鼠肺组织的组织病理学变化和AJH的影响((a)放大倍数×50，(b)放大倍数×200)。

　　UPLC-Orbitrap Fusion MS是一种高灵敏度、高准确度的仪器，用于鉴定ALI大鼠模型中的血清成分。总离子色谱图(TIC)如图3所示。在ALI大鼠鉴定出71种血清成分和18种相关代谢物，详细信息包括名称、保留时间和碎片离子见表1、表2。其中，山奈酚、杨梅甙、羟基芫花素等21种成分被归类为黄酮类化合物；岩白菜素、fraxetin、东莨菪素等八种成分被鉴定为苯丙素类；我们还观察到9种萜烯和3种醌、4种类固醇、26种羧酸和其他成分。此外，通过与参考标准品比较，我们鉴定出15种血清成分。

　　图3 ALI模型大鼠中AJH血清药物化学的总离子色谱图(TIC)；黄酮类（共21种）以蓝色标记，苯丙素类（共8种）以橙色标记，萜类（共9种）以绿色标记，醌类（共3种）以黑色标记，类固醇（共4种）紫色标记，羧酸等成分（共26种）红色标记。（a1-3.正离子模式；b.负离子模式）。

　　在网络分析中，我们从UPLC-Orbitrap Fusion MS鉴定的71种血清成分中分析并筛选出了40种成分，这些成分作用于81个重叠靶点。AJH-血清成分-靶点-ALI网络（图4A）包括122个节点（1个AJH、40个血清成分和81个靶点）和422条边。各成分的平均度值为6.9，表明该成分通过调节多个靶点来达到AJH对抗ALI的治疗效果。此外，羟基芫花素、木犀草素、芹菜素、山奈酚和槲皮素分别作用于28、27、27、26和24个靶点。由于上述五个成分在该网络中的重要地位，因此被选为核心成分。

　　我们发现了81个重叠靶点来构建PPI网络（图4B），平均节点度值为34.5，其中36个靶点（度值34.5）被选为核心靶点。具有拓扑意义的核心靶点包括TNF、肿瘤蛋白（TP）53、白蛋白（ALB）、IL-6、AKT丝氨酸/苏氨酸激酶（AKT）1、血管内皮生长因子A（VEGFA）、表皮生长因子受体（EGFR）、丝裂原激活蛋白激酶（MAPK）和Toll样受体（TLR）4可能在AJH抗ALI的分子机制中发挥重要作用。基因本体（GO）生物过程（BP）、GO细胞成分（CC）和GO分子功能（MF）的数量分别为1,499、62和108。我们筛选了所有前20个p值的GOBP、GOCC和GOMF，并用带有p值的图形气泡表示，如图5A-C和补充表S4所示。最终我们发现了171条相关信号通路，前20个p值由图形气泡表示，如图5D和补充表S5所。