基础研究
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世界华人消化杂志. 2023-04-08; 31(7): 256-267
Published online 2023-04-08. doi: 10.11569/wcjd.v31.i7.256
基于网络药理学研究一贯煎治疗肝纤维化的有效成分及作用机制
崔欣怡, 姜晓丹, 李汶航, 张睿, 油红捷, 唐佐青, 马赟, 杨铮, 车念聪, 刘文兰
崔欣怡, 姜晓丹, 李汶航, 张睿, 马赟, 杨铮, 车念聪, 刘文兰, 首都医科大学中医药学院 北京市 100069
崔欣怡, 首都医科大学中医药学院中医诊断学专业在读硕士研究生, 主要从事中医药治疗慢性肝病疗效机制的研究.
李汶航, 成都中医药大学附属眉山医院(眉山市中医医院)消化内科 四川省眉山市 620000
油红捷, 唐佐青, 首都医科大学基础医学院 北京市 100069
基金项目: 国家自然科学基金资助项目, No. 81573879; 北京市自然科学基金资助项目, No. 7182021.
作者贡献分布: 崔欣怡与刘文兰对此文所作贡献两均等; 此课题由崔欣怡、刘文兰、张睿、油红捷、唐佐青、马赟、杨铮、车念聪设计; 研究过程由崔欣怡与李汶航操作完成; 数据分析由崔欣怡完成; 本论文写作由崔欣怡、姜晓丹、刘文兰完成.
通讯作者: 刘文兰, 教授, 博士生导师, 副主任医师, 100069, 北京市右安门外西头条10号, 首都医科大学中医药学院. wenlanliu1900@126.com
收稿日期: 2022-12-12
修回日期: 2023-01-22
接受日期: 2023-03-20
在线出版日期: 2023-04-08
文章亮点
实验背景

肝纤维化是慢性肝病向肝硬化发展过程中的重要过程, 阻止、甚至逆转肝纤维化进程具有重要临床意义. 中医对肝纤维化虽无确定病名, 但肝纤维化的主要临床表现可将其归属于"胁痛"、"积聚"或"鼓胀"等范畴, 在中医药宝库中留有大量治疗此类疾病的珍贵方剂, 其中一贯煎配伍精当, 是治疗肝纤维化肝肾阴虚证的首选方剂.

实验动机

探索一贯煎治疗肝纤维化作用机制对于其开发和推广具有重要意义.

实验目标

通过网络药理学方法探索一贯煎治疗肝纤维化机制的潜在作用机制.

实验方法

通过搜索文献和TCMSP数据库收集一贯煎成分及靶点, GeneCard、OMIM数据库收集肝纤维化疾病靶点. 基于STRING数据库构建一贯煎-肝纤维化蛋白互作子网络, 应用重启随机游走算法获得一贯煎治疗肝纤维化的关键基因, 通过基因本体富集分析与京都基因和基因组百科全书通路分析关键基因主要参与的生物学过程与信号通路. 进行实验验证. 给予四氯化碳油溶液建立肝纤维化大鼠模型. 并用一贯煎进行治疗. 收集大鼠血清和肝组织. 检测血清肝功能指标天冬氨酸转氨酶、丙氨酸转氨酶变化. HE、Masoon染色观察肝脏病理学变化. Western blot法和qRT-PCR法检测一贯煎对肝纤维化标志α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin, α-SMA)、炎症标志物白细胞介素6(interleukin-6, IL-6)、关键基因信号转导和转录激活因子6(signal transducer and activator of transcription 6, STAT6)、p-STAT6、过氧化物酶体增殖物激活受体-γ(peroxisome proliferatoractivated receptor-γ, PPAR-γ)、M2巨噬细胞标志白细胞分化抗原163(cluster of differentiation 163, CD163)、精氨酸酶1(arginase I, Arg-1)、白细胞分化抗原206(cluster of differentiation 206, CD206)蛋白表达及mRNA转录水平的影响.

实验结果

收集得到一贯煎成分52个, 靶点186个, 肝纤维化疾病靶点1080个, 得到一贯煎治疗肝纤维化亲和度前10的关键基因有STAT6、SRC、MAPK3、STX1A、EP300、STAT3、PLG、CTNNB1、CDKN1B、CANX. GO富集分析和KEGG富集分析结果显示主要涉及信号转导、凋亡过程的负调控等生物进程; 细胞质、细胞外区域等细胞组分; 酶结合、受体结合等分子功能. 涉及PI3K-Akt信号通路、FoxO信号通路等. 实验验证结果发现, 一贯煎能够改善大鼠肝功能, 减轻纤维化, 降低α-SMA表达及IL-6的mRNA转录水平, 促进STAT6磷酸化, 提高PPAR-γ、CD163蛋白表达和Arg-1、CD206、CD163 mRNA转录水平.

实验结论

网络药理学预测结果显示一贯煎可以通过多种成分、多条通路治疗肝纤维化, STAT6、SRC、MAPK3、STX1A、EP300、STAT3、PLG、CTNNB1、CDKN1B、CANX是一贯煎治疗肝纤维化的关键基因. 实验验证证明一贯煎可以减轻肝纤维化症状, 与调控STAT6/PPAR-γ通路促进巨噬细胞向M2型极化有关.

展望前景

本研究借助网络药理学方法对一贯煎治疗肝纤维化作用机制进行预测, 并对预测结果进行了简单验证, 但仅对亲和度评分最高的基因进行了基本验证, 还需对其他基因及机制进行进一步研究, 有望为一贯煎治疗肝纤维化的作用机制及药物开发提供新思路.