基于GEO数据库的黄芪-当归药对治疗糖尿病合并心血管并发症的分子机制研究

摘要：

目的 探究经典中药配伍组合黄芪-当归药对(芪归药对)对糖尿病合并心血管并发症的治疗作用及分子机制.方法 运用BATMAN数据库对芪归药对进行分析,检索GEO数据库中关于糖尿病合并心血管并发症的相关基因芯片数据,借助GEO2R分析差异基因,构建靶点互作关系网络,拓扑得到芪归药对治疗糖尿病心血管并发症的关键基因;运用DAVID数据库对关键基因进行基因本体功能和KEGG通路富集分析.将20只SD大鼠随机分为健康对照组、糖尿病合并心血管并发症模型组、阳性对照二甲双胍治疗组和芪归药对治疗组,每组5只;除健康对照组外,其余各组均给予高脂高糖饲料并建立糖尿病合并心血管并发症模型;观察各组大鼠心肌细胞中PI3K、Akt3蛋白的表达情况.结果(1)在BATMAN数据库中分析得到芪归药对的相关靶点基因1332个,在GEO数据库中检索得到3个糖尿病合并心血管病变的芯片数据文件(GSE26887、GSE43950、GSE46262),利用GEO2R分析筛选出2759个差异基因;经映射得到芪归药对治疗糖尿病合并心血管并发症的关键基因247个.(2)通过STRING数据库构建关键靶点的差异蛋白相互作用(PPI)网络图,运用Cytoscape 3.7.2构建"芪归药对—活性成分—靶点"网络.采用DAVID数据库进行功能富集分析提示,芪归药对治疗糖尿病合并心血管并发症的生物学进程主要集中在RNA聚合酶Ⅱ启动子转录的正负调控、氧化还原过程、信号转导、凋亡过程、炎症反应、细胞增殖的正调控等,信号通路涉及新陈代谢通路、癌症通路、肿瘤坏死因子(TNF)信号通路、5'-单磷酸(cAMP)信号通路、环磷酸鸟苷酸-蛋白激酶(cGMP-PKG)信号通路、磷脂酰肌醇3-激酶与丝氨酸/苏氨酸激酶(PI3K-Akt)信号通路、非酒精性脂肪肝通路、胰岛素抵抗通路等.(3)采用SD大鼠的动物模型实验结果显示,与健康对照组比较,未接受治疗的糖尿病合并心血管并发症模型组心肌细胞中PI3K、Akt3蛋白表达量均明显降低(P<0.01);芪归药对治疗组和二甲双胍治疗组心肌细胞中PI3K表达量均高于模型组(P<0.01),但低于健康对照组(P<0.01);芪归药对治疗组Akt3蛋白表达量低于健康对照组(P<0.05),二甲双胍治疗组Akt3蛋白表达量高于模型组(P<0.05).结论 芪归药对治疗糖尿病合并心血管并发症的特点是"多成分、多靶点、多途径",多个关键基因和信号通路发挥了重要作用,进一步研究有望拓宽糖尿病中医药诊疗的思路.

关键词：糖尿病合并心血管并发症、黄芪-当归、GEO数据库、生物信息学

所属期刊栏目：47

分类号：R285;R587.1(中药学)

在线出版日期：2023-01-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1190-1200