关键词:
补阳还五汤
多发性硬化症
网络药理学
Janus激酶/信号转导子和转录激活子通路
芒柄花黄素
摘要:
目的:基于网络药理学、分子对接技术和动物实验,探讨补阳还五汤治疗多发性硬化症(MS)的作用机制及其单体成分治疗效果的验证。方法:通过TCMSP、HERB数据库收集补阳还五汤的药物活性成分,通过口服生物利用度(OB)≥30%、类药性(DL)≥0.18、血脑屏障透过性(BBB)≥-0.3为标准筛选有效药物活性成分;使用SwissADME和SwissTargetPrediction平台预测有效药物活性成分作用靶点,运用UniProt校正作用靶点基因名;利用GeneCards、OMIM、DisGeNET数据库获取MS的相关疾病靶点。取有效药物活性成分作用靶点和MS的相关疾病靶点做交集靶点韦恩图;使用Cytoscape3.9.1软件构建“药物-活性成分-疾病靶点基因网络图”;通过Metascape数据库对交集靶点进行GO和KEGG通路富集分析,借助微生信平台将其可视化,分析得到JAK-STAT通路为补阳还五汤药物成分的关键作用通路,做“药物关键作用靶点-靶点通路图”,采用STRING11.5在线数据库和Cytoscape3.9.1软件构建蛋白质互作网络(PPI);结合PPI网络结果再用分子对接技术进行测试,发现小分子药物活性成分芒柄花黄素与受体蛋白能自发结合。使用双环己酮草酰二腙(Cuprizone,CPZ)诱导的髓鞘脱失模型验证活性成分芒柄花黄素是否抑制髓鞘脱失。将30只C57BL/6雄性小鼠随机分为正常对照组、模型对照组和芒柄花黄素30 mg/kg组,每组10只。正常对照组小鼠给予正常饲料,造模组喂养含0.2%CPZ饲料6 w,第5 w开始,给药组腹腔注射芒柄花黄素治疗2 w。采用高架十字迷宫试验、旷场试验评价其对小鼠行为学的影响;采用黑金染色、免疫荧光染色检测小鼠胼胝体区域髓鞘脱失情况和MBP、IBA1、GFAP蛋白表达的变化;采用ELISA法检测脑组织液TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10含量;微量酶标法检测LPO、GSH的含量。结果:共获得162个补阳还五汤治疗MS的关键靶点。KEGG富集得到三条和MS有关的通路为Janus激酶(JAK)/信号转导子和转录激活子(STAT)信号通路、核因子κB(NF-κB)信号通路、过氧化物酶体增殖物激活受体(PPARs)信号通路,可能的主要作用通路为JAK-STAT,主要作用靶点为STAT3、STAT1、JAK2;使用分子对接技术最终筛选得到有效小分子药物单体为芒柄花黄素。动物实验证明芒柄花黄素改善CPZ模型狂躁和焦虑的行为学表现、抑制髓鞘脱失,降低CPZ模型脑组织TNF-α、IL-1β、IL-6、LPO含量,升高IL-10、GSH含量,促进小胶质细胞(MG)活化,抑制星形胶质细胞(AST)的活化。结论:本文通过网络药理学对补阳还五汤作用机制进行分析,通过分子对接预测有效单体芒柄花黄素,并首次用动物实验证明芒柄花黄素可显著改善CPZ模型的行为学、抑制髓鞘脱失,其治疗机制可能与其抑制CPZ模型的炎症反应和氧化应激、调控MG和AST的活化有关。