基于生物信息学筛选验证调控脂肪细胞功能改善肥胖的中药单体

作者：李畅; 冷清阳; 冷华卿; 张宏利; 李晓华

来源：解放军医学杂志, 2022, 1-16.

• 肥胖
• 基因表达综合数据库
• 生物信息学
• 中药单体
• 白色脂肪细胞

目的　筛选并验证通过调控脂肪细胞功能改善肥胖的中药单体。方法　从GEO数据库中下载数据集GSE70353和GSE72158。数据集GSE70353含770名不同BMI男性(45～73岁)对应皮下白色脂肪组织(SAT)的基因表达，数据集GSE72158含42个减肥手术后(0，1年)人群SAT的基因表达。使用R语言对基因芯片数据集GSE70353和GSE72158分别进行差异分析，并筛选出两个数据集的共同差异表达基因(DEGs)，对共同DEGs进行功能注释GO富集分析和KEGG通路富集分析，通过STRING数据库和Cytoscape软件构建蛋白质互作网络(PPI)，鉴定出核心(hub)基因，利用cMAP筛选出可调控hub基因的中药单体。使用3T3细胞诱导分化为成熟白色脂肪细胞(WAT)，选取不同浓度岩白菜素(0、0.4、2、10 μmol/L)和银杏内酯A (0、0.01、0.1、1 μmol/L)处理WAT 24 h，并采用qPCR检测白细胞介素6(IL-6)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ) mRNA水平。结果　两个数据集中有64个共表达DEGs，其GO和KEGG分析显示免疫细胞趋化富集，与补体相关级联激活、各种炎症、营养应激、脂质运输等通路有关。通过Cytoscape鉴定出18个hub基因[APOB(上调)，ACP5、C1QB、C1QC、CCL2、CCND1、CD163、CD68、FCER1G、ITGB2、MMP9、MS4A6A、MS4A7、PLEK、SPP1、TNFRSF11B、TYROBP、VSIG4(下调)]，利用cMAP筛选出28个可调控hub基因的中药单体，其中22个已被证实能够改善肥胖。与0 μmol/L组相比，0.4 μmol/L岩白菜素组及0.1 μmol/L银杏内酯A组PPARγ mRNA水平降低(P<0.05)，0.4 μmol/L、10 μmol/L岩白菜素组及0.1 μmol/L银杏内酯A组IL-6 mRNA水平降低。结论　共筛选出28个中药单体，其中22个已被证实能够改善肥胖，本研究初步证实岩白菜素和银杏内酯A可调节脂肪细胞功能，提示此筛选方法可靠，另4个中药单体可能也具有改善肥胖的作用。

• 单位
  上海中医药大学