基于网络药理学和体外实验探讨黄芪甲苷通过激活PI3K/AKT信号通路减轻PC12细胞损伤的作用机制

• 作者: 张天琪 李传成 张铁峰 王明燕 崔赛男 霍青
• 来源期刊: 中国中药杂志
• 关键词: 黄芪甲苷 PI3K/AKT信号通路 网络药理学 分子对接 细胞实验
• 年，卷（期）: 2021,（24）
• 所属期刊栏目: 药理
• 页码范围: 6465-6473
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.19540/j.cnki.cjcmm.20210902.702

摘要

基于网络药理学探讨黄芪甲苷(astragaloside Ⅳ,AS-Ⅳ)治疗帕金森病(Parkinson's disease,PD)的分子机制,并通过分子对接和体外实验验证AS-Ⅳ通过激活PI3K/AKT信号通路,减轻PD神经元损伤的潜在价值.借助SwissTargetPrediction数据库、BTMAN-TAM数据库、GeneCards数据库,对AS-Ⅳ作用于PD的靶点进行预测.采用STRING数据库进行蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)分析,构建PPI网络.借助DAVID数据库进行基因本体(G0)富集分析与KEGG通路分析.结合GO富集分析和KEGG通路分析结果,该研究选择PI3K/AKT信号通路进行进一步的分子对接和体外实验验证.通过Mpp+构建帕金森病体外细胞模型,采用MTT法测定细胞存活率,实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time PCR)和蛋白免疫印迹法(Western blot)检测AS-Ⅳ对PI3K/AKT信号通路相关基因、蛋白表达的影响.网络药理学共得到AS-Ⅳ治疗PD靶点122个,GO富集分析得到GO条目504个,大部分与生物过程和分子功能相关.KEGG通路共筛选出20条相关信号通路,包括神经活性配体-受体相互作用、PI3K/AKT信号通路、GABA能突触、钙信号通路等.分子对接结果表明AS-Ⅳ与PI3K/AKT信号通路上AKT1、AKT2、PIK3CG、PIK3CA有较好的结合力.体外实验表明AS-Ⅳ能有效抑制Mpp+诱导的PC12细胞存活率降低,上调AKT1、PI3K的mRNA表达水平,上调AKT、PI3K磷酸化表达水平.AS-Ⅳ作为中药黄芪的活性成分,可通过多靶点、多通路发挥治疗PD的作用,通过激活PI3K/AKT通路,起到抑制神经元凋亡、保护神经元的作用,为AS-Ⅳ治疗PD提供可靠的理论和实验支持.