UPLC-Q-TOF-MS结合网络药理学探讨黄芪-附子治疗心力衰竭的作用机制

作者：钟勰; 张瑶; 李军; 毛涵; 陈向云^*; 李尧锋^*

来源：中国实验方剂学杂志, 2023, 29(03): 70-80.

DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20221612

• 心力衰竭
• 黄芪
• 附子
• 网络药理学
• 缺氧诱导因子-1(HIF-1)信号通路

目的：利用超高效液相色谱-四极杆飞行时间串联质谱（UPLC-Q-TOF-MS）和网络药理学探究黄芪-附子治疗心力衰竭的作用机制和物质基础。方法：运用UPLC-Q-TOF-MS技术分析黄芪-附子溶液中的化学成分，通过PubChem数据库筛选活性成分及作用靶点，利用比较毒性基因组学数据库（CTD）、在线人类孟德尔遗传数据库（OMIM）和GeneCard数据库检索心力衰竭疾病靶点，通过Venn分析获得共有靶点。利用STRING数据库分析靶点蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）关系，利用Metascape数据库进行基因本体（GO）功能富集分析和京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析，采用SYBYL-X2.1.1软件对关键靶点和活性成分进行分子对接分析。通过大鼠心力衰竭模型对关键靶标进行实验验证。结果：黄芪-附子溶液中共鉴定出202个化学成分，经预测其中64个活性成分作用于183个靶点治疗心力衰竭，重要的活性成分有咖啡酸、L-精氨酸、鹰嘴豆芽素A、腺嘌呤、烟酸、反式阿魏酸、对香豆酸、核黄素、毛蕊异黄酮等，主要的作用靶点有白细胞介素（IL）-6、胱天蛋白酶（Caspase）-3、血管内皮生长因子受体A(VEGFA)、蛋白激酶B1(Akt1)、肿瘤坏死因子（TNF）、IL-1B、基质金属蛋白酶（MMP）-9等，主要涉及缺氧诱导因子-1(HIF-1)信号通路、TNF信号通路、磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/Akt信号通路、Toll样受体信号通路、丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路、叉头框蛋白O(FoxO)信号通路等。分子对接结果显示黄芪-附子溶液中的活性成分与HIF-1信号通路中关键蛋白HIF-1α、VEGFA、Akt1、Caspase-3、IL-6有较好的结合能力。动物实验结果显示，黄芪-附子溶液能显著改善心力衰竭大鼠血流动力学指标，降低血清心钠肽（ANP）、脑钠素（BNP）和IL-6含量，改善心肌组织病理学变化，保护心肌细胞线粒体形态，下调心力衰竭大鼠心肌组织中HIF-1信号通路关键蛋白HIF-1α、VEGFA、磷酸化（p）-Akt的表达，降低Caspase-3的活化。结论：黄芪-附子通过多成分、多靶点、多途径治疗心力衰竭，实验验证说明其可通过改善心肌组织病理学变化、调节HIF-1信号通路发挥治疗心力衰竭的作用，为后续的药效物质基础研究提供了重要参考。

• 单位
  贵州中医药大学; 基础医学院