基于生物信息学和体外实验探讨粉防己碱治疗早期矽肺的关键通路

作者：梁超; 周家伟; 刘亚锋; 郭健强; 王清森; 苏忆欣; 邢应如; 胡春晓; 谢军; 吴静^*; 胡东^*

来源：海南医学院学报, 2022, 28(23): 1792-1802.

DOI：10.13210/j.cnki.jhmu.20220817.002

• 矽肺
• 粉防己碱
• 生物信息学
• 分子对接
• 信号通路

目的：基于生物信息学和体外实验探究粉防己碱治疗早期矽肺发展的关键通路。方法：通过文献挖掘收集矽肺患者的差异表达基因；利用高通量基因表达数据库（GEO）收集二氧化硅滴注小鼠的差异表达基因；借助在线人类孟德尔遗传数据库（OMIM）、GeneCards、比较毒物基因组学数据库（CTD）获取矽肺相关的疾病靶点；分别将差异表达基因和疾病靶点通过R语言及Metascape平台进行基因本体（GO）富集分析和京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集分析；使用薛定谔（Schr?dinger）及Pymol软件进行分子对接及修饰；制备二氧化硅刺激的巨噬细胞和上皮细胞模型，通过PCR技术和蛋白免疫印迹（WB）验证分析结果。结果：筛选出矽肺病人差异表达基因2 065个，滴注二氧化硅大鼠差异表达基因2 291个，矽肺相关疾病靶点803个。GO富集分析主要涉及G蛋白偶联受体结合、调节炎症反应、参与免疫反应等。KEGG通路富集分析主要包括细胞外基质-受体相互作用（ECM-receptor interaction）、TNF信号通路、IL-17信号通路等。不同来源的差异基因和疾病靶点同时筛选出IL-17信号通路。分子对接结果表明矽肺药物粉防己碱与IL-17信号通路中的RAF/MEK/ERK通路有良好的结合效果。细胞实验表明粉防己碱通过调控RAF/MEK/ERK通路降低巨噬细胞中TNF-α、TGF-β等炎症因子的表达，同时抑制上皮细胞中上皮间质转化及炎症因子表达。结论：粉防己碱通过RAF/MEK/ERK通路调控炎症反应和上皮间质转化（EMT）从而影响早期矽肺进展。

• 单位
  淮南东方医院集团肿瘤医院; 安徽理工大学