西洋参抗心脏肥大的网络药理学分析和实验验证研究

作者:邱雨美; 李冰涛; 欧阳长生; 谢梦蝶; 李洪铭; 涂珺; 尚广彬; 汤喜兰*
来源:中西医结合心脑血管病杂志, 2023, 21(07): 1224-1232.

摘要

目的:通过网络药理学探讨西洋参多成分、多靶点、多通路的抗心脏肥大作用机制,并选取关键靶点进行细胞实验验证。方法:通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)、中医药百科全书(ETCM)、有机小分子生物活性数据库(PubChem)、多靶点定量构效关系的靶点预测平台数据库(Targetnet)、小分子药物靶点预测在线平台(Swiss Target Prediction)等数据库及参考文献筛选西洋参活性成分及作用靶点。通过人类孟德尔遗传数据库(OMIM)、药物靶标数据库(TTD)及基因名片数据库(GeneCards)筛选心脏肥大相关靶点。将药物的作用靶点与疾病靶点进行交集,获得药物-疾病共同靶点,利用STRING数据库构建PPI网络图,并借助Cytoscape 3.8.0软件进行可视化分析,采用注释、可视化和综合发现(DAVID)数据库对重要靶点进行基因本体(GO)功能与京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。进一步采用异丙肾上腺素诱导的H9c2心肌细胞肥大模型,观察西洋参抗心肌细胞肥大作用,逆转录聚合酶链式反应(qRT-PCR)法检测关键靶点的基因表达。结果:从西洋参中筛选出42个活性成分,能够作用于41个心脏肥大相关靶点,其中血管内皮生长因子A(VEGFA)、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1(AKT1)、表皮生长因子受体(EGFR)、肿瘤坏死因子(TNF)、丝裂原活化蛋白激酶1(MAPK1)等21个靶点是关键靶点,主要涉及一氧化氮合成过程的正调控、脂多糖介导的信号通路、肽基-丝氨酸磷酸化的正调控,参与调节癌症蛋白多糖、血管内皮生长因子(VEGF)信号通路、缺氧诱导因子-1(HIF-1)信号通路等。进一步细胞实验结果表明,西洋参100.0μg/mL可抑制异丙肾上腺素10μmol/L诱导的心肌细胞肥大(P<0.05)。在异丙肾上腺素诱导的心肌细胞肥大模型中,VEGFA、AKT1、EGFR、TNF、MAPK1 mRNA表达上调(P<0.05),西洋参可明显抑制上述关键靶点基因表达上调(P<0.05)。结论:西洋参抗心脏肥大的作用机制可能与下调VEGFA、AKT1、EGFR、TNF、MAPK1等多个靶点的基因表达有关。