芫根（Brassica rapa L.）是一种青藏高原地区的药、食、饲三用作物,种植历史悠久,藏医经典著作《四部医典》中记载,芫根具有清热解毒、滋补增氧之功效,现代医学已证实其抗氧化、抗高原缺氧等多种功效显著,但关于其抗疲劳作用及机制尚未有深入的研究。疲劳影响着人们的身心健康,甚至威胁生命,而随着社会节奏加快,疲劳的发生率越来越高,开发具有抗疲劳活性高的天然产品成为研究热点。因此,本研究以芫根水提物为研究对象,表征其化学成分,运用网络药理学预测可能的抗疲劳机制,并采用小鼠负重游泳实验对其进行功能验证,结合血清代谢组学进一步分析芫根的抗疲劳作用机制。采用UPLC-MS方法对芫根水提物的化学成分定性分析后共鉴定出46种成分,包括9种有机酸、9种酯类、8种糖苷、8种硫苷、5种黄酮、2种酚类和其他化合物。基于鉴定结果,结合数据库中筛选到的活性成分进行潜在靶点预测,构建了33个芫根抗疲劳活性成分与114个潜在基因靶点的“活性成分-作用靶点”网络,结果表明,槲皮素、反式-6-姜烯酚和6-姜酮酚是芫根水提物的重要成分。GO（Gene Ontology）生物学过程分析结果表明,芫根主要通过调控蛋白质磷酸化、ATP结合、调节蛋白激酶活性发挥抗疲劳作用;KEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）代谢通路富集结果表明,芫根抗疲劳主要参与的信号通路为PI3K-Akt、MAPK、m TOR、胰岛素信号通路、TNF和AMPK等信号通路,表明芫根发挥抗疲劳作用是多成分、多靶点、多途径的。采用小鼠行为学和负重游泳试验验证芫根水提物的抗疲劳效果并结合血清代谢组学探究其作用机制。芫根水提物能显著提高小鼠的前肢抓力及其在疲劳转棒仪上的运动时间,表现出提升运动表现和运动耐力的效果。在缓解负重游泳导致的运动性疲劳方面,芫根水提物能够显著降低血清中代谢产物乳酸和尿素氮的积累,提高肌肉中乳酸脱氢酶的活力。能量代谢相关指标测定结果表明,芫根水提物显著提升了糖原储备和ATP水平以及能量代谢关键酶琥珀酸脱氢酶和丙酮酸激酶的水平,调节能量代谢;芫根水提物还可以缓解由剧烈运动引起的肌肉损伤,此外,芫根水提物能够显著提升肝脏中的抗氧化酶活力,降低脂质过氧化产物丙二醛的积累。另一方面,芫根具有一定的抗炎效果和调节中枢神经递质的作用,延缓运动性中枢疲劳的发生。RT-PCR和蛋白印迹分析结果表明,芫根水提物可以激活AMPK/PGC-1α信号通路,同时提高小鼠肝脏中Nrf2和HO-1的m RNA和蛋白表达水平。采用血清代谢组学研究方法进一步研究芫根抗疲劳的作用机制,筛选到的差异代谢物有胆碱、乙酰乙酸、牛磺酸、烟酰胺和乳酸等,代谢通路分析结果显示主要涉及亚油酸代谢、酮体的生成与降解、牛磺酸和亚牛磺酸代谢以及烟酸和烟酰胺代谢等通路,与能量代谢调节密切相关。最后,开发了一款由芫根、黄芪、陈皮组成的芫根复方产品“芫芪养元汤”,并验证了该复方制剂水提物具有协同增效作用且其抗疲劳效果优于芫根水提物。