| 摘 要： | 目的:基于网络药理学和分子对接技术探讨黄芪拮抗阿霉素心肌损伤"多成分-多靶点-多途径"的整体药理作用特征和具体机制,并选取JNK和凋亡信号通路进行细胞水平实验验证。方法:以网络药理学为手段,通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)检索并筛选黄芪的活性成分,并结合PharmMapper获取其对应的靶点;通过GeneCards、OMIM、DrugBank和PharmGKB数据库检索阿霉素心肌损伤相关靶点;对交集靶点通过STRING数据库与Cytoscape软件构建"黄芪有效成分-靶点"网络及"蛋白质-蛋白质互作"网络并依据拓扑学分析进行核心网络筛选;通过R软件对核心网络基因进行GO和KEGG富集分析;利用Cytoscape软件构建"信号通路-靶点"网络并根据连接度筛选核心靶点;利用AutoDock软件进行目标成分与关键靶点的分子对接,采用PyMOL软件对最优结果进行可视化。采用Western blot法验证炙黄芪对阿霉素诱导的AC16细胞JNK、c-Jun、c-Fos蛋白表达及其磷酸化水平和凋亡相关蛋白Caspase-3、BAX和BCL-2表达与活化的调控作用。结果:筛选出黄芪活性成分33个,对应280个无重靶点;获得阿霉素心肌损伤相关基因1 368个;二者交集靶点为138个,映射了黄芪25个有效成分;"黄芪有效成分-靶点"网络中靶点最多的前10位成分为槲皮素、山柰酚、芒柄花黄素、7-O-甲基异丁香酚、异鼠李素、毛蕊异黄酮、(Z)-1-(2,4-二羟基苯基)-3-(4-羟基苯基)丙基-2-烯-1-酮、黄芪甲苷I、黄芪甲苷IV、3,9-二-O-黄芪紫檀烷。由STRING数据库对交集靶点构建的PPI网络经拓扑学筛选得到了包括MAPK8、MAPK1、AKT1、MAPK14等23个靶点构成的核心PPI网络;对核心网络靶点的GO分析得到1 806个条目,KEGG分析共富集到包括MAPK信号通路、TNF信号通路、凋亡信号通路等137条通路。"信号通路-靶点"网络结果显示,MAPK8、MAPK1、AKT1、MAPK14为具有最高连接度的核心靶点。分子对接显示,黄芪靶点最多的前10位有效成分与4个核心靶点的结合能均<-7.0 kcal/mol。炙黄芪400、500μg/mL可明显增加损伤的心肌组织的存活率,Western blot结果显示,与阿霉素组相比,给予炙黄芪处理后损伤的心肌细胞p-JNK/JNK、p-c-Jun/c-Jun、p-c-Fos/c-Fos、BAX和cleaved-Caspase-3/Caspase-3表达明显下调(P<0.05或P<0.01),BCL-2表达明显上调(P<0.05)。结论:黄芪可通过多种机制拮抗阿霉素心肌损伤,其多种成分通过作用于MAPK信号通路中多个核心基因而抑制心肌细胞凋亡,这可能是黄芪发挥对阿霉素损伤心肌保护作用的主要机制。
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