基于网络药理学探讨肾气丸干预2型糖尿病的分子机制及关键作用通路的验证

作者：杨金伟; 喻嵘; 吴勇军; 刘秀; 邓奕辉^*

来源：北京中医药大学学报, 2021, 44(01): 60-68.

• 肾气丸
• 网络药理学
• 2型糖尿病
• 潜在靶点
• 大鼠
• 胰岛细胞瘤细胞

目的基于网络药理学方法探讨肾气丸治疗2型糖尿病的活性成分、作用靶点及可能作用机制,并通过体外实验进行初步验证。方法应用TCM database@Taiwan、Chemistry Database及TCMSP数据库获取肾气丸的化学活性成分及相关靶点信息,通过对比GenCards及OMIM 2个数据库,归纳预测肾气丸化学成分中明确对2型糖尿病具有治疗作用的靶点,进行成分-靶点相互作用网络图的构建。运用DAVID 6.8数据库对基因富集分析,获得GO功能注释结果及KEGG通路富集结果,分析通路相关基因及功能。综合药物-疾病靶基因,使用String 10.5工具构建靶点相互作用网络,通过Cytoscape软件进行拓扑分析,对肾气丸关键化学成分及靶点进行评价。验证实验以大鼠胰岛细胞瘤(INS-1)细胞作为研究对象,应用高糖诱导细胞损伤模型,肾气丸以8.64 g/kg剂量灌胃SD大鼠制备含药血浆干预细胞,CCK8法检测细胞增殖抑制率,Western blot检测关键通路蛋白的表达情况。结果筛选得到肾气丸中58种潜在成分和198个靶点与2型糖尿病关联,成分-靶点网络图显示肾气丸可能通过AKT1、JUN、TNF与PTGS2等关键基因,经由磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)信号通路、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路、肿瘤坏死因子(TNF)信号通路、神经配体受体交互作用和低氧诱导因子-1(HIF-1)信号通路等发挥干预2型糖尿病的作用;细胞实验中,肾气丸含药血浆可降低高糖引起的细胞增殖抑制率,上调PI3K、AKT及p-AKT蛋白表达(P<0.01),其激活PI3K/AKT通路作用效应与通路激活剂740Y-P相当(P>0.05)。结论肾气丸通过多成分、多靶点的作用效应干预2型糖尿病,可促进细胞线粒体能量转换及细胞信号传导过程。初步证实了肾气丸能够影响PI3K/AKT通路相关蛋白表达,可为进一步机制研究及临床应用提供参考。

• 单位
  湖南中医药大学