基于网络药理学、分子对接及实验验证探讨加味升降散治疗IgA肾病的作用机制

• 作者: 张圆圆 靳培培 顾悦 郭登洲
• 来源期刊: 中国实验方剂学杂志
• 学科: 医学
• 关键词: 加味升降散 免疫球蛋白(Ig)A肾病(IgAN) 网络药理学 分子对接 动物实验
• 年，卷（期）: 2022,（7）
• 所属期刊栏目: 数据挖掘
• 页码范围: 162-171
• 页数: 10页
• 分类号: R285|R289|R22|R2-031|R33
• 语种: 中文
• DOI: 10.13422/j.cnki.syfjx.20220419

摘要

目的:基于网络药理学初步预测加味升降散治疗免疫球蛋白(Ig)A肾病(IgAN)的活性成分、作用靶点及信号通路,通过分子对接及动物实验验证探讨其可能作用机制.方法:通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP),蛋白质数据库(UniProt Knowledge base)数据库,查阅文献及成分靶点预测数据库(SwissTargetPrediction)获取加味升降散药理作用的活性成分及相关靶点;通过基因数据库(GeneCards),人类孟德尔遗传病数据库(OMIM)获取IgAN相关靶点;使用Cytoscape 3.9.0软件数据库构建药物活性成分的相关靶点与疾病相关靶点的加味升降散-IgAN靶点调控网络,结合STRING数据库绘制蛋白相互作用网络;使用Metascape数据库对交集基因进行基因本体(GO)功能注释和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析.选取关键作用靶点与主要活性成分通过AutoDockTools 1.5.6软件进行分子对接验证;采用联合牛血清白蛋白(BSA)灌胃+尾静脉注射脂多糖(LPS)+皮下注射四氯化碳(CCl4)、蓖麻油的免疫复合的方法建立实验性IgA肾病大鼠模型,给予加味升降散和盐酸贝那普利干预4周.给药结束后处死大鼠,通过酶联免疫吸附测定法(ELISA)、免疫组织化学法、实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)、蛋白免疫印迹法(Western blot)检测大鼠血清及肾组织中转化生长因子-β1(TGF-β1)、白细胞介素-6(IL-6)表达水平来进行动物实验验证.结果:经过口服生物利用度(OB)、类药性(DL)及查阅文献初步筛选获得加味升降散中活性成分105个;药物疾病交集基因124个,核心靶点59个,其中神经营养性酪氨酸激酶受体1型(NTRK1)、泛素化连接酶E3蛋白(CUL3)、肿瘤蛋白p53(TP53)、表皮生长因子受体(EGFR)、核输出蛋白1(XPO1)等靶点可能与IgAN密切相关,KEGG富集分析预测加味升降散治疗IgAN主要涉及磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)信号通路、核转录因子-κB(NF-κB)信号通路、细胞因子-细胞因子受体相互作用(Cytokine-cytokine receptor interaction)等通路.分子对接分析,加味升降散中主要活性成分与核心作用靶点中的NTRK1、CUL3、TP53、EGFR、XPO1具有较为稳定的结合活性,其可能通过影响NTRK1、CUL3、TP53、EGFR、XPO1靶点蛋白进而调控炎症反应.动物模型验证结果:加味升降散能够显著降低IgAN大鼠血清及肾组织中细胞因子TGF-β1、IL-6表达水平,可能通过调控Cytokine-cytokine receptor interaction、PI3K/Akt、NF-KB等信号通路抑制过度纤维化、炎性反应和免疫应答.结论:加味升降散可能通过多靶点及多通路治疗IgAN,其发挥治疗作用的机制可能与影响 NTRK1、CUL3、TP53、EGFR、XPO1 等靶点蛋白的表达及调控 Cytokine-cytokine receptor interaction、PI3K/Akt、NF-κB等信号通路进而抑制过度纤维化、炎症反应和免疫应答有关.