基于斑马鱼模型和网络药理学研究四方木皮的抗炎作用及其机制

作者:陈柳燕; 吴传梅; 梁潘; 韦金凤; 蓝婷婷; 郭敏; 李永华*; 汝梅*
来源:中国中药杂志, 2023, 1-14.
DOI:10.19540/j.cnki.cjcmm.20231212.701

摘要

通过网络药理学-分子对接的方法,探讨四方木皮抗炎的作用机制,并用斑马鱼炎症模型进行验证。利用网络药理学预测四方木皮抗炎的有效成分、潜在核心靶点和信号通路。用脂多糖(LPS)诱导斑马鱼炎症模型,以细胞调亡率和活性氧(ROS)生成率等指标来评价四方木皮水提物和70%乙醇提取物的抗炎活性,用qPCR验证预测的主要靶点。预测发现,四方木皮的潜在抗炎靶点有121个,PPI分析显示,四方木皮抗炎主要作用于信号传导和转录激活因子3 (signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)、血管内皮生长因子A (vascular endothelial growth factor,VEGF)、表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)、肿瘤坏死因子 (tumor necrosis factor,TNF)、肿瘤蛋白p53(tumor protein p53,TP53)、基质金属蛋白酶9(matrix metalloprotein 9,MMP9)、c-fos原癌蛋白(c-fos proto-oncogene protein,FOS)、环状素受体1(estrogen receptor 1,ESR1)、趋化因子8(c-x-c motif chemokine ligand 8,CXCL8)、白细胞分化抗原8(cluster of differentiation 8,CD8)等靶点;基因本体(gene ontology,GO)分析显示,生物过程主要作用于抑制细胞凋亡过程、基因表达的正调控、细胞增殖的正向调节;京都基因和基因组数据库(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)分析表明,MAPK信号通路、PI3K-Akt信号途径、HIF-1信号通路等可能在四方木皮抗炎中起关键作用;分子对接显示,5种关键成分与核心靶点均具有较强的结合力。斑马鱼动物实验表明,四方木皮可显著抑制炎症导致的ROS形成,降低幼鱼体内细胞死亡,抑制了组织中炎症反应的增强。此外,与空白组相比,模型组中核因子-κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)、TP53、FOS、衔接蛋白复合物-1(adaptor protein complex-1,AP-1)、丝裂原活化蛋白激酶P38(mitogen-activated protein kinases P38,P38)的转录水平显著上调;与模型相比,四方木皮水提物和70%乙醇提取物组的斑马鱼组织中NF-κB、TP53、FOS、AP-1、P38的mRNA表达明显下调。四方木皮通过多成分、多靶点发挥抗炎作用,且其抗炎作用可能与抑制MAPK信号通路有关。

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