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脱发是现代社会常见的临床病症之一,虽不属于威胁人类生命的严重疾病,却给患者带来了巨大的精神压力和心理负担。流行病学调查研究显示,该病在我国男性的患病率高达20%,女性患病率则高达6%。目前公认的治疗药物,米诺地尔和非那雄胺虽具有治疗效果,但药物依赖性和副作用较大。侧柏叶是柏科植物侧柏(Platycladus orientalis(L.)Franco)干燥的细嫩枝与叶片,是中医药治疗脱发的外用方中使用频率次数最高的组方药之一。其生发功效在《肘后方》、《本草纲目》、《中华本草》等多本中医药古籍名著中均有记载。现代研究表明,侧柏叶中的总黄酮及挥发性成分都具有生发效果,挥发油成分效果更佳。截止目前,侧柏叶生发功效的物质基础和作用机制仍未被完全揭示,这给侧柏叶作为生发良药的临床拓展带来了极大不便。因此,本研究以侧柏叶挥发油的生发疗效为出发点,在对侧柏叶挥发油成分提取方法进行比较分析的基础上,采用网络药理学方法,系统预测了侧柏叶挥发油治疗脱发的物质基础和潜在靶点。通过C57BL/6小鼠体内实验和人毛囊真皮乳头细胞体外实验,探究了侧柏叶挥发油对毛发生长的影响及其作用机制。最终借助蛋白组学技术,从蛋白水平上深度揭示侧柏叶挥发油促小鼠毛发生长的作用机制,为侧柏叶挥发油治疗脱发提供理论依据与潜在临床靶点。主要研究结果如下:(1)以侧柏叶为原料,采用水蒸气蒸馏法、亚临界萃取法、超临界CO2萃取法分别制备了侧柏叶挥发油,并与侧柏叶粉末分别进行GC-MS定性与定量分析。对任意检测物中相对峰面积大于0.5%的化学成分进行搜库比对,共鉴定出58种化合物。超临界CO2萃取法的提取率最高,为6.31±0.10%,其次是亚临界萃取法,为3.02±0.20%,水蒸气蒸馏法的提取率最低,仅为0.55±0.15%。水蒸气蒸馏法制备得到的挥发油主要成分为α-蒎烯(24.34%)、γ-松油烯(9.24%)、β-石竹烯(7.38%)、α-律草烯(5.53%)、月桂烯(5.44%)等,以单萜类(49.5%)和倍半萜类(27.46%)化学成分为主;亚临界萃取法萃取物的主要成分为为桑达海马酸甲酯(13.88%)、8(14),15-异海松二烯-3-醇(9.56%)、异海松烯醇(7.03%)、大香叶烯(6.84%)等,以醇类物质为主(25.92%);超临界CO2萃取法萃取物主要成分为丹尼尔酸(14.92%)、桑达海马酸甲酯(11.09%)、大香叶烯(8.13%)等,以酸类(23.51%)和酯类(20.05%)物质为主。三种提取方法得到的挥发油主要成分差别较大,其中水蒸气蒸馏法制备的挥发油化学组成与侧柏叶粉末检测到的挥发性成分最为接近,以萜类化合物为主,具有较强皮肤渗透性,更适合于作为外用药物。(2)采用网络药理学方法,综合TCMSP数据库、水蒸气蒸馏法获得的侧柏叶挥发油的主要成分以及已有文献报道的侧柏叶中具有促毛发生长效果的化合物成分,对侧柏叶及其挥发油促毛发生长的物质基础和作用机制进行了探讨。从收集到的34种化合物成分中筛选出19个潜在活性物质,化合物成分-脱发共同靶点72个。槲皮素、芹菜素、山奈酚、杨梅素、异海松烯醇和红松内酯等化合物可能通过AKT1、IL6、VEGFA、INS和STAT3等关键靶点,调控PI3K-Akt信号通路、AGE-RAGE信号通路、JAK-STAT信号通路、EGFR酪氨酸激酶抑制剂耐药性等,实现促毛发生长作用。(3)借助C57BL/6小鼠自身的毛囊生长周期特性,在毛囊生长的第二个休止期,构建小鼠脱发模型,评估了侧柏叶挥发油的促毛发生长活性。结果表明,在15%以下的浓度范围内,侧柏叶挥发油以浓度增长依赖的方式促进小鼠毛发生长。综合毛发生长评分、毛干长度以及皮肤组织HE染色后的显微观察,10%浓度的侧柏叶挥发油已经具有显著的促毛发生长效果。q RT-PCR和WB实验检测,10%侧柏叶挥发油处理组的小鼠背部皮肤组织中,β-catenin、p-GSK3β、Lef-1、Gil-1、Patched、Smo基因的表达水平显著上调,相应蛋白表达量增加。侧柏叶挥发油增强了小鼠背部皮肤的Wnt/β-catenin和Shh通路的信号表达,共同发挥作用促进小鼠毛囊从休止期到生长期的生物进程,促进了毛发生长。(4)通过人毛乳头细胞体外培养模型,探讨了侧柏叶挥发油对人毛乳头细胞增殖能力、细胞周期和毛发生长相关信号通路的影响。结果表明,侧柏叶挥发油能够显著促进人毛乳头细胞的增殖,50μg/m L时细胞增殖活性最强,碱性磷酸酶活力旺盛,毛乳头细胞在S期和G2期的积累增加;侧柏叶挥发油处理显著上调了人毛乳头细胞中β-catenin、p-GSK3β、Lef-1、Gil-1、Patched、Smo基因的表达水平以及蛋白表达量。揭示侧柏叶挥发油通过激活Wnt/β-catenin和Shh/Gli-1信号通路增强了人毛乳头细胞的增殖,进而调控毛囊生长周期,促进毛囊发育和毛发生长。(5)借助液相色谱-质谱联用仪,采用无标记定量分析法,对侧柏叶挥发油干预处理7天、15天后的C57BL/6小鼠皮肤组织蛋白提取物进行蛋白质组学分析。从对照组C0、C7、C15和实验组EO7、EO155组15个样本中鉴定到4677个蛋白,33574条多肽。EO7/C7和EO15/C15组间分析分别筛选出641个、744个差异蛋白,这些蛋白主要定位于细胞质、细胞核和分泌物中,以及线粒体和质膜上。Rpsa、Cct5、Eif3g、Eif2s1、Cct4、Eef1b2、Rpl22l1、Rpl38、Kars、Krt17、Krt25等蛋白可能通过参与翻译后修饰、蛋白质转换、信号转导、伴侣蛋白等生理过程,在侧柏叶挥发油促进毛发生长的过程中发挥了重要作用。综上,水蒸气蒸馏法制备的侧柏叶挥发油以萜类化合物为主,具有较强的皮肤渗透能力,更适宜作为外用药物,并通过激活PI3K-Akt、AGE-RAGE、JAK-STAT、EGFR、Wnt/β-catenin和Shh/Gli-1等多条信号通路,刺激毛囊从休止期到生长期的转换,促进毛囊发育,从而促进毛发生长。研究结果为侧柏叶挥发油治疗脱发市场化产品提供了科学参考依据,也为深入解析侧柏叶挥发油促进毛发生长的机理奠定了基础。