大黄抗肾脏纤维化的网络药理学及其活性成分的作用机制

摘要：

目的:通过网络药理学方法,预测中药大黄抗肾脏纤维化的活性成分、潜在靶点及通路,选取活性成分,对筛选出的靶基因进行体外实验验证.方法:检索中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)与中药分子机制分析综合数据库(TCMID)获取并筛选大黄主要活性成分,利用相似度系综算法数据库(SEA),瑞士生物信息学研究所(SIB),GeneCards数据库预测和筛选大黄抗肾脏纤维化的潜在作用靶点.采用String Version 10.5数据库构建靶点蛋白相互作用(PPI)网络;运用David 6.8软件对关键靶点进行基因本体论(GO)富集分析、京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析.采用CytoscapeVersion 3.6.0软件对关键蛋白相互作用网络、活性成分-关键靶点网络、活性成分-靶点-信号通路网络进行可视化分析.结合Malarcards数据库筛选出与肾脏纤维化高关联性信号通路.进一步采用细胞实验验证:选取HK-2细胞,利用转化生长因子-β1(TGF-β1)诱导细胞纤维化模型,予大黄酸干预细胞48 h,蛋白免疫印迹法(Western blot)检测缺氧诱导因子1α(HIF-1α),血管内皮生长因子(VEGF),血小板衍生生长因子受体-α(PDGFR-α),免疫荧光检测E-钙黏蛋白(E-eadherin),α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)蛋白表达,流式细胞术检测细胞凋亡.结果:筛选得到大黄活性成分17个,大黄抗肾脏纤维化潜在靶点424个,关键靶点5个,依次为蛋白激酶B(Akt)1,丝裂原激活的蛋白激酶(MAPK)3,EGFR,白细胞介素-6(IL-6),VEGFA;GO富集生物学过程主要涉及信号转导、细胞增殖、凋亡等生物过程;KEGG通路富集结果发现磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/Akt,HIF-1α,VEGF,叉头转录因子(FoxO)等通路与大黄抗肾脏纤维化作用机制相关.体外实验验证表明,大黄酸抑制E-cadherin,α-SMA,HIF-1α,VEGF,PDGFR-α的表达水平,同时抑制肾小管上皮细胞凋亡,验证了网络药理学部分预测结果.结论:本研究体现了大黄多成分、多靶点、多途径的作用特点,其抗肾脏纤维化的作用机制可能与其抑制HIF-1 α/VEGF/PDGFR-α信号转导途径,抑制细胞凋亡及肾小管上皮细胞上皮间质转化(EMT)有关.

关键词：大黄、网络药理学、肾脏纤维化、靶点、作用机制

所属期刊栏目：26

分类号：R2-0;R22;R285.5

资助基金：武汉市科技计划2017060201010223

在线出版日期：2020-05-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：163-172