目的は、トランスクリプトームデータに基づき、組織、細胞、病理過程、生物学的過程、シグナル伝達経路の複数の次元から蓮葉アルカロイドの抗脳虚血薬理作用機序を解析することである。方法は、30匹のSDラットを体重に応じて偽手術群、モデル群および蓮葉アルカロイド群（40 mg/kg）に無作為に分けた。偽手術群を除く他の2群は投与後30分で糸塞栓法によりラットの中大脳動脈閉塞（MCAO）モデルを作製した。手術後24時間にトランスクリプトームシーケンシング技術を用いて、ラット脳皮質半暗帯の遺伝子発現プロファイルを検出し、差次的発現遺伝子について遺伝子オントロジー（GO）および京都遺伝子・ゲノム百科事典（KEGG）経路濃縮解析を行った。トランスクリプトームに基づく多次元ネットワーク薬理学プラットフォーム（TMNP）を用いて、組織、細胞、病理過程、生物過程およびシグナル経路の5つの次元から蓮葉アルカロイドの抗脳虚血作用機序を解析した。結果は、トランスクリプトームシーケンシングおよび遺伝子定量解析の結果、蓮葉アルカロイドにより有意に逆転された遺伝子が667個認められた。さらにKEGGおよびGO濃縮解析により、蓮葉アルカロイドの作用経路はストレス応答、イオン輸送、細胞増殖分化、シナプス機能の調節に関与していることが示された。TMNP研究により、組織レベルでは蓮葉アルカロイドが虚血による脳組織損傷を著しく改善し、細胞および病理レベルでは複数の神経細胞状態の改善、免疫細胞の動員、炎症反応の調整を通じて抗脳虚血作用を発揮し、生物過程およびシグナル経路レベルでは主に血管再構築、炎症関連シグナル経路およびシナプスの信号伝達に作用した。結論として、蓮葉アルカロイドの抗脳虚血作用機序はストレス応答や炎症過程への介入、血管再構築の影響、シナプス機能の調整など複数の過程に関連しており、蓮葉アルカロイドの抗脳虚血薬理機序の研究を深めるための根拠と参照を提供できる。

蓮葉アルカロイド;脳虚血;トランスクリプトーム;薬理機序;炎症;ストレス応答;シナプス機能;血管再構築