急性咽炎（AP）是一种常见疾病，主要特征包括喉咙痛、咳嗽以及吞咽困难，可能引发严重的喉咙水肿、呼吸障碍乃至窒息，显著降低患者的生活质量。该病属于呼吸系统上部口咽部位的炎症性疾病，主要致病因素包括病毒和细菌感染，尽管如此，其他因素如过敏反应、物理性损伤、恶性肿瘤、胃食管反流以及某些化学毒素亦可能成为诱因。

在治疗AP时，抗生素如拉库沙星、克林霉素和阿莫西林等常被采用，旨在缩短病程并预防诸如急性风湿热、急性肾小球肾炎以及急性中耳炎等并发症的发生。然而，抗生素的过度使用已引发全球性的关注。尽管抗生素能够有效对抗细菌感染，但其使用亦可能带来皮疹、腹泻等不良反应，从而构成重大的公共卫生挑战。

传统疗法拥有悠久的历史，其副作用相对较小，可通过多种成分和途径发挥其保护作用，尤其是在治疗急、慢性炎症性疾病方面。因此，明确预防和治疗AP的中医疗法显得尤为重要。甘草（GRER）具备补脾、增强活力、清热解毒、祛痰等功效，含有黄酮类、皂苷、生物碱、三萜等多种生物活性成分，具有抗炎、抗氧化及免疫调节的活性。尽管GRER和异甘草素（ISL）展现出显著的抗炎活性，但它们对AP的具体药理机制尚需进一步阐明。

近日，一篇名为“Integration of transcriptomics and metabolomics reveals the mechanism of Glycyrrhizae Radix Et Rhizoma extract inhibiting CCL5 in the treatment of acute pharyngitis”的研究论文探索了GRER治疗AP的机制。

图1 论文首页

GRER对小鼠足肿胀、耳肿胀及氨诱导AP的抑制作用

研究采用了1%角叉菜胶诱导的足肿胀模型和二甲苯诱导的耳水肿模型（图2A、B）来进行实验。结果显示，相较于对照组，模型组的足部和耳部均出现显著肿胀（p<0.01）（图2C、D）。在足水肿模型中，对照组在2小时后肿胀明显。然而，低剂量和高剂量GRER组在2至6小时内均表现出显著的爪水肿改善和高抑制率（p<0.01和p<0.05）（图2C）。此外，在二甲苯诱导的耳水肿模型中，高剂量GRER显著减轻了耳部肿胀（高剂量GRRE对耳水肿的抑制率为79.02%）（p<0.05）（图2D）。这些表明GRER具备显著的抗炎特性。

研究还进一步通过测量白细胞（WBC）、淋巴细胞（LYM）和单核细胞（MONO）计数，以及咽部组织病理学检查，评估了GRER治疗氨诱导AP的疗效。与对照组相比，模型组的白细胞和淋巴细胞计数显著升高（p<0.05）（图2E），高剂量GRER将白细胞、淋巴细胞和单核细胞计数逆转至与对照组相当的水平。组织病理学分析显示，模型组毛细血管扩张，炎性细胞明显浸润，黏膜上皮受损，高剂量GRER组的这些情况明显改善（图2F）。心、肝、脾、肾和肺的比率未见显著差异，组织切片显示无明显病理损伤，表明GRER在180 mg/kg/d-360 mg/kg/d剂量范围内对器官无影响（图2G）。综上所述，GRER对AP具有显著的保护和抗炎作用。

图2 GRER对足肿胀、耳水肿和氨性咽炎的抑制作用

GRER抗AP的网络药理学分析

在从GRER中识别出的17种血清成分基础上，研究筛选出与AP相关的51个重叠靶点（图3A）。GRER成分靶向AP网络，由70个节点和238条边构成，其中关键成分如2′，4′-二羟基二氢查耳酮（涉及14个靶点）、芹菜素（涉及14个靶点）、ISL（涉及12个靶点）等，均与多个靶点存在相互作用（图3B）。

此外，PPI网络进一步确认了TNF、IL-6、TP53、EGFR等关键靶点的重要性，它们在GRER对抗AP的过程中扮演着关键角色（图3C），分析揭示了51个靶点富集的120条KEGG信号通路。前20条途径涵盖了与病毒感染、信号转导、癌症和免疫系统相关的途径（图3D、3E）。成分、靶点和通路之间的相互作用被可视化展示，以突出IL6在PI3K-Akt、JAK-STAT和HIF-1等通路中的参与（图3F）。

ISL被确认为核心成分，GRER中的ISL和18-β-甘草次酸（作为质量控制成分）均被认定为GRER的关键指标。研究进一步测定了GRER提取物中上述成分的含量，GRER提取物中ISL的含量为3.28mg/g，保留时间为13.51分钟；18-β-甘草次酸为0.60mg/g，保留时间为25.40分钟（图3G）。血清中ISL和18-β-甘草次酸的测定方法也显示出良好的线性关系（相关系数r>0.999），校准曲线信息详见表S5。在室温下，GRER-H溶液后血清中ISL的含量为20.63 ng/mL，保留时间为1.50分钟；18-β-甘草次酸的含量为1016.6 ng/mL，保留时间为6.84分钟（图3H）。此外，空白血清样品色谱图未显示ISL和18-β-甘草次酸的强度，显示出良好的特异性。

图3 网络药理学分析

GRER对咽组织转录组的影响

RNA测序技术（RNA-Seq）被应用于分析对照组、模型组以及GRER组的咽部样本。通过火山图的展示，研究观察到对照组与模型组之间存在147个上调基因和54个下调基因的差异表达基因（DEGs），而模型组与GRER组之间则有433个上调基因和649个下调基因的差异表达基因（DEGs）（图4A、4B）。模型组共识别出118个共有的DEGs，其中包含13个上调基因和105个下调基因（图4C）。研究利用热图对Nxph1、CCL5、Adrb3等前10个DEGs进行了分析和可视化，结果显示与对照组和GRER组相比，模型组的DEGs呈现上调趋势，模型组中前10个下调的DEGs如图4D所示。

通过PPI网络分析，研究进一步筛选出118个DEGs中的关键基因，包括Mmp9、CCL5、Cxcl1、Mmp3和Nqo1等（图4E）。GRER似乎通过调节这些DEGs对AP发挥保护作用。KEGG富集分析揭示了与炎症相关的途径，特别是IL-17和TNF信号通路（图4F）。基因信号通路相互作用的可视化结果表明，Mmp9、Mmp3、Cxcl1和CCL5在TNF信号通路中具有显著的富集（图4G）。这些发现揭示了TNF信号通路在调节CCL5及相关基因表达方面，对GRER治疗AP所起的关键作用。

图4 转录组学结果

GRER和ISL对血清代谢谱的影响

研究采用UPLC-MS/MS技术对对照组、模型组、GRER组和ISL组的血清样本进行了分析（图5A），共识别出1233种代谢物（图5B）。PLS-DA分析揭示了各组之间存在显著的聚类和分离现象（图5C），还揭示了对照组、模型组、GRER组和ISL组之间的明显聚类和分离。模型组与对照组、GRER组和ISL组的显著分离表明，AP模型已成功构建。此外，治疗组与对照组的紧密相关性证明了GRER和ISL对AP的有效性。基于VIP值大于1和p值小于0.05的筛选标准，研究者在与代谢、人类疾病和环境信息处理相关的途径中鉴定并富集了218种差异代谢物（DEM）（图5D）。

进一步研究发现，代谢在GRER对抗AP的有效性中扮演了关键角色，这包括脂质代谢、氨基酸代谢和碳水化合物代谢。KEGG拓扑分析确定了前三条途径：TCA循环、丙酮酸代谢和甘油磷脂代谢，这些途径与碳水化合物和脂质代谢相关（图5E）。鉴于碳水化合物代谢的重要性，研究还分析了碳水化合物代谢中相关差异表达基因（DEGs）和差异表达代谢物（DEMs）的表达情况。基因热图显示，在碳水化合物代谢中，Gldc、KI、OgdhI、Pck1、HmgcII1、Acsm5和Abat基因上调，而RGD1559559、Adh7、Ugt1a8、Akr1b10基因下调（图5F）。模型组中富马酸、苹果酸、D-（+）-苹果酸、2-酮戊二酸在碳水化合物代谢中的上调情况（图5G）。基因与DEMs之间的关系通过可视化展示，表明GRER通过调节这些表达对AP具有保护作用（图5H）。

图5 血清代谢组学结果

结论

总之，该研究验证了GRER在治疗AP方面的疗效，表明GRER具备在临床上用于AP治疗的潜力，而ISL则被视为AP治疗的潜在新药。

参考文献：

Han X, Sun C, Ding H, Deng S, Li M, Lou J, Song X, Kai G. Integration of transcriptomics and metabolomics reveals the mechanism of Glycyrrhizae Radix Et Rhizoma extract inhibiting CCL5 in the treatment of acute pharyngitis. Phytomedicine. 2025 Feb;137:156360. doi: 10.1016/j.phymed.2024.156360