UPLC-QE-Orbitrap-MS/MS结合网络药理学和实验验证探讨西洋参治疗动脉粥样硬化的作用机制

作者：何林; 彭伟; 张学建; 陶飞燕^*; 吴纯洁^*

来源：天然产物研究与开发, 2022, 34(08): 1400-1414.

DOI：10.16333/j.1001-6880.2022.8.015

• 冷冻干燥西洋参
• 动脉粥样硬化
• 网络药理学
• 作用机制

本文旨在运用网络药理学和分子对接探讨冷冻干燥西洋参(freeze-drying Panacis Quinquefolii Radix, FDPQ)治疗动脉粥样硬化(atherosclerosis, AS)的潜在作用机制。首先通过UPLC-Q Exactive Orbitrap-MS/MS分析得到FDPQ的皂苷类成分，利用SwissTargetPrediction平台预测其潜在靶点，从GeneCards数据库获取AS的相关靶点，取交集获得候选靶点。其次利用Cytoscape软件筛选出枢纽基因，构建蛋白互作网络(PPI)。通过Metascape平台对枢纽基因进行基因本体论富集(GO)和京都基因与基因组百科全书通路分析(KEGG)。然后构建药物-成分-靶点-疾病-通路网络获得治疗疾病的活性成分和靶点，并应用Discovery Studio软件对二者的亲和力进行预测。最后采用H_2O_2诱导PC12细胞建立氧化损伤细胞模型，FDPQ干预后，CCK-8法检测细胞活力、检测线粒体膜电位、测定抗氧化酶活性、qRT-PCR检测相关基因的mRNA表达，初步验证网络药理学的预测结果。最终从FDPQ中鉴定出人参皂苷Rg_4、拟人参皂苷F_(11)等28种皂苷类化合物，得到PIK3CA、VEGFA等21个FDPQ治疗AS的核心靶点。GO和KEGG分析显示主要的生物过程及信号通路有：跨膜受体蛋白酪氨酸激酶信号通路、黏着斑、蛋白质丝氨酸/苏氨酸/酪氨酸激酶活性、PI3K-Akt信号通路、脂质和动脉粥样硬化相关通路、VEGF信号通路等。分子对接结果表明主要活性成分和靶点的结合力较好，其中，20(R)-人参皂苷Rh_1和靶点VEGFA、拟人参皂苷F_(11)和靶点PIK3CA有较高的亲和力。细胞实验表明，与空白组比较，模型组细胞活力降低(P<0.05),线粒体膜电位降低，SOD、CAT活性降低(P<0.05),MDA水平升高(P<0.05),PI3K/Akt表达下调；与模型组比较，FDPQ干预组的细胞活力升高(P<0.05),线粒体膜电位升高，SOD、CAT活性升高(P<0.05),MDA水平降低(P<0.05),PI3K/Akt表达上调。本研究初步提示了FDPQ治疗AS多成分、多靶点、多途径的作用特点，为进一步阐释其物质基础和作用机制奠定了一定的基础。

• 单位
  成都中医药大学; 四川中烟工业有限责任公司