基于生物信息学和实验验证分析六味地黄汤治疗肾纤维化的分子机制

作者：杨思禹; 张海英; 郭金晶; 孟斌; 刘春燕^*; 唐群^*

来源：中药药理与临床, 2023, 1-18.

DOI：10.13412/j.cnki.zyyl.20230411.003

• 六味地黄汤
• 生物信息学
• 肾纤维化
• 分子机制
• 血管内皮生长因子信号通路

目的：基于生物信息学分析六味地黄汤治疗肾纤维化的分子机制并验证。方法：从美国国家生物技术信息中心（NCBI）旗下的基因表达数据库（GEO）获得包含29个正常肾组织和23个肾纤维化组织的基因芯片数据集GSE12682和注释文本GPL571，使用Strawberry Perl和R软件筛选肾纤维化差异表达基因（DEGs）。通过中药系统药理学数据库与分析平台（TCMSP）获得六味地黄汤中六味药的成分表和作用基因靶点。使用Strawberry Perl整合出两者的交叉靶点，并用Cytoscape软件和R软件制作蛋白质－蛋白质相互作用（protein-protein interaction，PPI）网络，利用STRING网站进行基因本体（GO）生物功能分析、京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析。实验验证，12只SD雄性大鼠随机分为正常对照组、模型对照组、依那普利组和六味地黄汤组，HE染色、Masson染色观察各组肾组织病理改变，免疫组化法检测各组肾组织血管内皮生长因子信号A（VEGFA）、血管内皮生长因子信号受体1（VEGFR1）两种蛋白的表达量差异。结果：通过疾病、药物取交集靶点得到六味地黄汤针对肾纤维化的26个基因靶点；GO提示这些基因影响2种细胞组分、210条生物过程；KGEE表明关键相关通路为血管内皮生长因子信号（VEGF）信号通路、ERBB信号通路、FcεRI信号通路、白介素-17（IL-17）信号通路等。验证试验表明，与正常对照组相比，模型对照组肾组织胶原容积分数增加，VEGFA和VEGFR1蛋白表达明显下调（P＜0.05）；与模型对照组相比，六味地黄汤组肾组织胶原容积分数降低，VEGFA和VEGFR1蛋白表达上调（P＜0.05）。结论：六味地黄汤可通过多基因靶点、多信号通路治疗肾纤维化，其中上调VEGF信号通路是其抗纤维化重要分子机制。

• 单位
  湖南中医药大学