整合生物信息学与实验验证解析黄芪-莪术药对抗肝癌配伍机制

目的 整合生物信息学、网络药理学及分子对接技术预测黄芪-莪术药对抗肝癌配伍机制,并进行细胞实验验证。方法 利用R软件包Limma分析GEO数据库中肝癌基因表达数据,筛选肝癌靶点;通过TCMSP数据库结合文献报道,筛选潜在活性成分;采用TCMSP、SEA和SwissTargetPrediction数据库进行成分靶点预测,筛选抗肝癌靶点;对靶点进行京都基因与基因组百科全书（Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG）通路富集分析;构建蛋白质-蛋白质相互作用网络、成分-靶点网络、关键成分-靶点-通路网络,并结合网络贡献指数,筛选关键肝癌靶点、关键抗肝癌成分及其靶点、核心抗肝癌成分及其靶点;使用Autodock Vina软件对核心成分与核心靶点进行分子对接;通过细胞实验,验证所预测成分抗肝癌活性及其作用机制。结果 预测得到黄芪-莪术抗肝癌活性成分33个,抗肝癌靶点180个,关键肝癌靶点112个;筛选后得到关键成分29个,对应靶点15个;KEGG通路分析显示关键成分主要通过协同影响细胞周期、细胞衰老、p53信号通路等发挥配伍作用;进一步筛选得到核心成分6个（黄芪中黄芪皂苷II、黄芪甲苷、芒柄花素,莪术中莪术醇、姜黄素、双去甲氧基姜黄素）,对应靶点5个[细胞周期蛋白依赖性激酶1（cyclin-dependent kinase 1,CDK1）、DNA拓扑异构酶2A（topoisomerase 2A,TOP2A）、极光激酶B（aurora B,AURKB）、检查点蛋白激酶1（check point kinase 1,CHEK1）、AURKA]。细胞实验结果显示,黄芪-莪术药对6个核心成分均对HepG2细胞增殖具有显著的抑制作用（P＜0.01）,且黄芪皂苷II与双去甲氧基姜黄素具有协同增效作用;黄芪皂苷II与双去甲氧基姜黄素可通过下调细胞周期相关蛋白表达水平（P＜0.05、0.01）,进而阻滞细胞周期。结论 黄芪-莪术药对的多种活性成分通过作用于相同或不同靶点抑制细胞周期、p53信号通路等相同或不同相关信号关通路,从而发挥协同配伍抗肝癌作用。     

黄芪-莪术药对及其活性成分抗肝癌作用机制研究进展

原发性肝癌为我国高发恶性肿瘤，中医认为肝癌的主要病因是“气虚血瘀”，其治法以“益气活血”为主。黄芪-莪术为益气活血法代表性药对，已有研究表明该药对及其活性成分具有明确的抗肝癌作用。通过对黄芪-莪术药对及其活性成分抗肝癌作用机制相关文献进行梳理，从抑制细胞增殖、诱导细胞凋亡、抑制细胞迁移和侵袭、抑制新血管生成、改善免疫微环境、逆转多药耐药等角度对其抗肝癌作用机制进行综述，为黄芪-莪术药对的临床用药和抗肝癌中药新药研发提供依据。