基于网络药理学探究骆驼刺治疗脓毒症的作用机制及实验验证

作者:邹炙臻; 邓喜玲; 王云来; 张杰; 董江涛; 柳小玲; 梁粟; 王菊; 张辉; 吴江东; 章乐; 吴芳*; 张万江*
来源:世界科学技术-中医药现代化, 2023, 25(09): 3024-3036.

摘要

目的 采用网络药理学和分子对接技术及分子动力学技术,研究骆驼刺治疗脓毒症作用机制,并进行动物实验验证。方法 首先筛选骆驼刺有效成分及其作用靶点,同时筛选治疗脓毒症的相关作用靶点,构建蛋白质相互作用(PPI)网络,并进行拓扑学分析,绘制中药-疾病-靶点网络图。其次对网络图中核心靶点进行京都基因与基因组百科全书富集分析,同时进行基因本体功能富集分析;接着对核心靶点进行分子对接和分子动力学模拟实验验证。最后采用小鼠进行动物实验验证。结果 筛选出骆驼刺活性成分30个,度值排名前5为(-)-儿茶素酸酯、金雀异黄酮、山奈酚、槲皮素、表没食子儿茶素,作用靶点196个;脓毒症疾病相关靶点2144个,骆驼刺-脓毒症交集靶点105个,核心靶点为TNF、IL-6、AKT1、VEGFA、CASP3、IL-1β等。涉及PI3K-Akt、TNF、HIF-1、AGE-RAGE、IL-17等信号通路,介导炎症反应、细胞凋亡等生物过程,发挥对脓毒症的治疗作用。分子对接结果显示,骆驼刺黄酮类化合物与各关键靶点结合性能均良好,其中结合能最低最稳定的构象为(-)-epigallocatechin gallate-IL-6和quercetin-IL-6,对两对复合物进行分子动力学模拟,结果表明,通过静电、范德华势能和氢键的共同作用,可以达到稳定结合的效果。动物实验证实骆驼刺可抑制脓毒症小鼠肺组织内PI3K/Akt信号通路的激活,降低Caspase-3、VEGF蛋白表达,减少外周血炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6的分泌,减轻组织及脏器炎性损伤。结论 骆驼刺对脓毒症的治疗作用是通过多生物过程、多靶点、多通路来实现的。本研究为骆驼刺的临床应用以及脓毒症治疗提供了一定的理论依据。