偏头痛（MH）是一种慢性原发性神经血管性头痛，特点为反复发作的头痛，并常伴有恶心、呕吐、畏光和恐声等症状。三叉神经血管系统的激活、硬脑膜神经源性炎症（DNI）、敏化、皮层和皮下神经网络的失调、神经肽的释放、能量代谢异常以及氧化应激反应被认为是MH发作起始和传播的关键机制。目前，临床上用于治疗MH的主要药物包括曲普坦类和阿片类药物，这些药物虽在缓解头痛及其伴随症状方面具有一定的效果。然而，长期使用这些药物可能导致疗效减退及不良反应的发生。
川芎清脑颗粒（CQG），具有祛风除湿、活血化瘀、止痛的功效，适用于治疗高血压头痛、MH等疾病。药理学研究显示，CQG能够降低血液黏度，抑制血管收缩，减少血小板聚集率，改善血液循环障碍，保护脑组织细胞免受氧化损伤，从而有效治疗MH。然而，目前关于CQG的研究主要集中在临床试验阶段，其治疗MH的潜在机制尚未完全明了。
近日，一篇名为“Chuanxiong Qingnao Granules (CQG) alleviates nitroglycerin-induced migraine-like pain in rats by glycerophospholipid metabolism and PI3K/ Akt signaling pathway”的文章探索了CQG在硝酸甘油（NTG）诱导的MH损伤中的治疗机制。
图1 论文首页
CQG改善了NTG诱导大鼠的行为变化、药理指标和病理变化
注射NTG后，NTG组大鼠耳部发红的持续时间（以分钟计）及抓耳次数明显高于对照组（Con组）。相对而言，CQG低剂量组（CQG-L）与CQG高剂量组（CQG-H）的耳部发红持续时间及抓耳次数显著减少（图2B）。同样地，NTG组中5-HT、ET-1、CGRP1和TNF-α的表达水平显著高于Con组（P<0.05），而（氟桂利嗪）Flu组和CQG组中这些生物标志物的表达水平均有不同程度的显著降低（图2C）。HE染色结果显示，Con组的神经元细胞排列有序，边界清晰，未见细胞破坏现象。而NTG组则表现出炎性细胞浸润、细胞肿胀及紊乱，以及中脑区域的广泛空泡化（图2D）。与NTG组相比，CQG组（包括CQG-L和CQG-H）显示出炎性细胞浸润减少、纤维化减轻以及神经元细胞间隙中的空泡减少，这表明CQG可能逆转MH过程中出现的组织学改变，揭示了CQG对NTG诱导的MH变化具有显著的抗MH效应。
图2 CQG对NTG处理大鼠的实验设计、行为分析和组织病理学变化
通过代谢组学分析鉴定参与CQG抗偏头痛作用的代谢物
为评估代谢组的变动情况，该研究对Con组、NTG组和CQG组的数据集执行了主成分分析（PCA）和偏最小二乘判别分析（PLS-DA）。PCA分析揭示了在正负离子模式下，Con组、NTG组和CQG组的代谢谱呈现显著的分离趋势，累计R²X值分别为0.518和0.502（图3A）。PLS-DA分析结果表明，在正离子模式和负离子模式下，三组之间的代谢谱具有显著的区分度，累计R²X值分别为0.865和0.878。进一步采用正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）对Con组与NTG组之间、NTG组与CQG组之间的代谢谱进行了区分（图3B）。结果显示，代谢谱明显分离，NTG与Con的R²Y（cum）和Q²（cum）值分别为0.944和0.475（正离子模式）与0.938和0.434（负离子模式）。在正离子模式下，CQG和NTG的值分别为0.968和0.433，在负离子模式下，分别为0.962和0.339。通过置换检验证实了OPLS-DA模型在NTG与Con和CQG与NTG组之间比较的稳健性，每个测试包括100次迭代，表明模型中不存在过拟合现象。
根据DM的筛查标准，NTG组与Con组共发现32种DM，CQG组与NTG组共发现50种DM。图3C展示了DM在对照组、NTG组和CQG组中的分布热图。图3D中的维恩图揭示，NTG与Con和CQG与NTG组之间共享五种DM：DL-蛋氨酸亚砜、十二烷酸、苯乙酰-L-谷氨酰胺、pindolol和黄嘌呤。进一步研究发现，与NTG相比，CQG处理后十二烷酸、苯乙酰-L-谷氨酰胺和pindolol的相对峰面积发生了逆转，表明这些代谢物是CQG治疗MH的关键DM（图3E）。此外，代谢组学途径分析显示，NTG组与Con组的DM主要富集于脂肪酸生物合成、咖啡因代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、组氨酸代谢、甘油磷脂代谢和嘌呤代谢等途径。同样，CQG组与NTG组中鉴定的DM富集途径，包括乙醛酸和二羧酸代谢、嘧啶代谢、组氨酸代谢和嘌呤代谢（图3F-G）。
图3 Con组、NTG组及CQG组的代谢特征
整合转录组学分析和代谢组学分析
经过对转录组学与代谢组学分析数据的综合分析，研究确认了甘油磷脂代谢在MH中的关键作用。如图4A-B所展示，通过区分NTG组与Con组的差异表达基因（DEG），例如PLA2G1B，以及多种代谢物，揭示了MH进展过程中甘油磷脂代谢途径的改变。在比较CQG组与NTG组时，DEG和代谢产物如AGPD1、ALDOB、LIPG、LPL、DGKK，以及甘油3-磷酸和1-棕榈酰基-2-油酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺，表明CQG可能具有调节该途径的潜力。
具体而言，CQG的给药导致某些代谢物浓度的提升，这些代谢物在MH大鼠中呈现下降趋势（图4C）。另有研究指出，甘油磷脂代谢途径中的DEGs与PI3K/Akt信号通路中的靶点存在关联。综合上述证据，可以得出结论，PI3K/Akt通路的差异表达基因与随后的甘油磷脂代谢之间存在密切的联系。
图4 转录组学与代谢组学分析图
CQG通过抑制PI3K/Akt信号通路，降低了IL-17A、IL-13、CCR3的表达，并抑制了神经炎症相关细胞因子的表达
为了深入探究CQG的抗炎特性，研究采用了细胞因子芯片技术，对包括G-CSF、GM-CSF、GRO/KC、IFN-γ、IL-1α、IL-1β、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-10、IL-12、IL-18、M-CSF、MCP-1、MIP-1α、MIP-3α、RANTES和VEGF在内的多种炎性细胞因子水平进行了评估。结果显示，在NTG组中，这些细胞因子的水平显著升高，然而在CQG处理后，它们的水平出现了不同程度的降低（图5A）。在与甘油磷脂代谢相关的信号通路中，鉴于PI3K/Akt通路与炎症、神经退行性疾病以及多种生理功能的紧密联系，该通路被认为在MH的发生和发展中扮演了关键角色。特别值得注意的是，MH组体内PI3K、Akt及其磷酸化蛋白（p-PI3K和p-Akt）的总蛋白和磷酸化水平显著升高。然而，在CQG干预后，PI3K/Akt通路的激活受到了显著抑制，这表现为上述磷酸化蛋白水平与MH组相比呈现剂量依赖性的下降（图5B）。
图5 CQG抑制了多种细胞因子和PI3K/Akt信号通路
