基于SIRT1-P53/FOXO1信号通路探讨瓜蒌薤白半夏汤调控泡沫细胞凋亡的作用机制

来源 :辽宁中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fondfood
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目的:1.基于网络药理学的方法预测瓜蒌薤白半夏汤中治疗冠心病的主要成分、靶点及通路。2.用ox-LDL诱导人THP-1细胞构建泡沫细胞模型,观察瓜蒌薤白半夏汤含药血清对泡沫细胞凋亡相关基因、蛋白表达的影响,探讨瓜蒌薤白半夏汤调控凋亡的作用机制。材料与方法:1.在TCMSP平台上检索并结合文献收集瓜蒌薤白半夏汤中3味中药的化学成分,在PubChem和SwissTargetPrediction数据库中搜索并收集药物活性成分的作用靶点,用DisGeNET数据库收集冠心病的靶点,然后利用STRING10.5和Cytoscape 3.7.1软件绘制蛋白相互作用(PPI)网络,选出核心靶点,将其输入到DAVID 6.8数据库进行GO分析和KEGG通路分析,进而构建“成分-靶点-通路”的网络图。2.将9只SD大鼠随机分成3组,即空白组及瓜蒌薤白半夏汤低、高浓度组,每组各3只。瓜蒌薤白半夏汤低、高浓度组分别给予低、高浓度(0.295g/mL、0.59g/m L)的瓜蒌薤白半夏汤中药煎剂灌胃,空白组灌入等体积的蒸馏水。所有大鼠均连续灌胃7天,每天2次,一次2 mL。于7天末禁食禁水24 h,对大鼠进行腹主动脉取血,离心,收集上层血清并于56℃灭活30min,然后用0.22μm的水性滤器过滤血清,放置在-80℃冰箱中保存,备用。3.将人的THP-1细胞在PMA诱导贴壁后,用50μg/mL的ox-LDL处理细胞至泡沫化,构建泡沫细胞模型,用油红O染色方法在显微镜下观察细胞内脂质沉积情况。4.细胞造模成功后,采用流式细胞术检测模型组、10%空白血清对照组、10%含药血清低剂量组和10%含药血清高剂量组的细胞凋亡情况,以确定最佳的含药血清浓度。5.研究瓜蒌薤白半夏汤对泡沫细胞凋亡的影响,将细胞分为空白对照组、模型组、空白血清对照组和含药血清组,采用Western Blot法检测各组细胞凋亡相关蛋白SIRT1、FOXOI、P53、P21的表达水平;采用qRT-PCR法检测各组细胞凋亡相关基因SIRT1、FOXO1、P53、P21的表达水平。结果:1.瓜蒌薤白半夏汤复方中3种药物的活性成分经过多重筛选共得到发挥作用的主要化合物29个,包括槲皮素、柚皮苷、橙皮素、β-谷甾醇等,治疗冠心病的核心作用靶点54个,包括 AKT1、MAPK3、TNF、MMP9、IL6、PTGS2、SIRT1 等,根据 GO 功能富集分析得到生物学过程(BP)有203项、细胞组分(CC)有29项、分子功能(MF)有52项,主要涉及到一氧化氮生物合成过程、炎症反应、凋亡过程等。KEGG通路富集分析结果显示,根据P<0.05为筛选标准,共收集71条相关通路,主要涉及到雌激素信号通路、花生四烯酸代谢通路、PI3K-Akt信号通路、FOXO信号通路等。2.油红O染色结果显示,与空白对照组比较,ox-LDL造模组细胞内脂质沉积明显,提示造模成功。3.流式细胞仪检测细胞凋亡结果显示,与模型组比较,含药血清组细胞凋亡率显著降低(P<0.01),10%含药血清高剂量组细胞凋亡率降低的更为明显(P<0.01);与空白血清对照组比较,10%含药血清高剂量组细胞凋亡率降低的更为明显(P<0.01)。4.qRT-PCR检测各组细胞mRNA表达结果显示,与空白对照组比较,模型组细胞SIRT1 mRNA表达水平显著降低(P<0.01),FOXO1、P53、P21 mRNA表达水平显著升高(P<0.01或P<0.05);与模型组比较,含药血清组的SIRT1 mRNA表达水平显著升高(P<0.01),FOXO1、P53、P21 mRNA表达水平显著降低(P<0.01 或P<0.05);5.Western blot检测各组细胞蛋白表达结果显示,与空白对照组比较,模型组细胞SIRT1蛋白表达水平显著降低(P<0.05),FOXO1、P53、P21蛋白表达水平显著升高(P<0.01或P<0.05);与模型组比较,含药血清组的SIRT1蛋白表达水平显著升高(P<0.01),FOXO1、P53、P21蛋白表达水平显著降低(P<0.01或P<0.05)。结论:1.通过构建化合物-靶点-通路的网络关系图,进一步明确瓜蒌薤白半夏汤通过多途径-多靶点干预冠心病的发展过程,且SIRT1为主要核心靶点之一。2.瓜蒌薤白半夏汤调控泡沫细胞凋亡可能与上调SIRT1基因及蛋白的表达进而下调FOXO1、P53、P21基因及蛋白的表达有关。
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