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目的:口腔黏膜下纤维性变(oral submucous fibrosis,OSF)是胶原纤维在黏膜下层大量堆积的慢性进行性口腔黏膜疾病,具有癌变倾向,但缺乏有效、理想的治疗药物。黄芪(Astragalus,AST)是一种用药历史悠久的中药,其主要活性成分,如多糖类、黄酮类、皂苷类等,均具有抗纤维化作用,主要作用机制包括调控纤维化相关基因蛋白的表达,影响上皮间充质转化,调节炎症反应等。以上机制与OSF的发病密切相关,提示AST具有抗OSF的潜能。本研究通过网络药理学方法分析AST抗OSF的潜在有效活性成分、核心作用靶点及主要影响的生物功能、信号通路,运用分子对接技术,分析成分-靶点结合的可能性,并进行细胞分子学实验不仅进一步验证以上分析的准确性,而且初步探索了AST抗OSF的潜在作用机制,为AST治疗OSF提供理论及细胞分子学实验依据。方法:第一部分:ASI抗OSF的网络药理学分析在中药数据库TCMSP筛选AST的活性成分,上传至Swiss Target Prediction数据库匹配对应靶点,汇总得到AST相关作用靶点;在疾病相关靶点数据库(Gene Cards和OMIM数据库)检索OSF潜在治疗靶点,汇总、去重后得到OSF潜在治疗靶点;将AST及OSF相关靶点信息通过Venny分析得到“AST-OSF”交集靶点数据;将药物、成分、靶点、疾病数据信息通过Cytoscape软件两两匹配,构建“AST-成分-靶点-OSF”网络图;使用STRING数据库分析交集基因信息后进行PPI网络分析;并通过Metascape数据库对交集靶点进行GO生物功能和KEGG通路分析;将分析得到的药物活性成分及潜在作用靶点前五位通过Pymol、obgui、Au To Dock Tools-1.5.6等软件进行分子模拟对接,验证其结合可能性。第二部分:ASI抗OSF的细胞分子学实验制备不同浓度的槟榔碱(arecoline,ARE)、黄芪注射液(astragalus injection,ASI),分别作用于口腔黏膜成纤维细胞(Oral mucous fibroblasts,OMF)24小时后,利用CCK-8法检测两种药物对OMF的细胞毒性。利用含不同浓度ARE(0μg/ml、10μg/ml、20μg/ml、30μg/ml、40μg/ml)的培养基培养OMF 24小时后,采用RT-q PCR法检测肌成纤维细胞标志蛋白——α-肌动蛋白-2,(actin alpha 2,ACTA2)的表达量,以确定ARE刺激OMF转化为肌成纤维细胞的最佳浓度,后续实验采用最佳浓度建立肌成纤维细胞模型。并检测核心蛋白EGFR、VEGFA mRNA的表达,以明确ARE对两者的促进作用。建立细胞模型后去除ARE刺激,使用含不同浓度ASI(100 mg/ml、200 mg/ml、300 mg/ml、400mg/ml)的培养基培养,24小时后,采用RT-PCR检测标志蛋白ACTA2和预测的核心蛋白EGFR、AEGFA mRNA的表达量,从细胞分子学上进一步验证网络药理学数据的准确性,并初步探讨AST抗纤维化的潜在分子机制。结果:第一部分:ASI抗OSF的网络药理学分析AST包含21个潜在有效成分可通过68个作用靶点,发挥抗OSF作用的。分析“AST-成分-靶点-OSF”网络图得到AST的主要有效成分为华良姜素(Jaranol,JA)、3,9,-二-o-甲基尼森香豌豆紫檀酚(3,9-di-O-methylnissolin,39D)、异鼠李素(isorhamnetin,ISO)、黄芪紫檀烷苷(6AR)、山柰酚(kaempferol,KAE)等;PPI分析AST主要作用于OSF时排名前五的的核心靶点为EGFR、VEGFA、MAPK3、HRAS、JUN等;GO功能主要涉及损伤应答、蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶活性的调节、细胞成分运动的调节、调节胞外基质和磷酸转移酶活性等178种生物过程(BP),65种细胞成分(CC)和63种分子功能(MF);KEGG通路富集分析发现AST作用于OSF的靶点主要影响PI3K-Akt、JAK-STAT等138条相关通路。AST主要活性成分与核心靶点均有结合可能。第二部分:ASI抗OSF的细胞分子学实验不同浓度ARE和ASI分别刺激OMF 24小时后,通过CCK-8法检测药物毒性,结果显示两种不同的药物均呈浓度依赖性的抑制OMF细胞活力,其IC50值分别为:120.0μg/ml、553.3mg/ml。ARE刺激OMF后的RT-PCR实验结果显示,随着ARE浓度的增加,肌成纤维细胞标志物ACTA2及核心蛋白EGFR、VEGFA mRNA表达量明显升高。其中当ARE浓度为20μg/ml时,提高ACTA2、EGFR、VEGFA mRNA的表达(P<0.01),当ARE浓度为30μg/ml和40μg/ml时,显著提高ACTA2、EGFR、VEGFA mRNA的表达(P<0.001),提示ARE成功导致OMF向肌成纤维细胞转化,并促进EGFR、VEGFA mRNA的表达。ASI干预后的RT-PCR结果显示,随着ASI浓度的增加,可抑制由ARE导致的ACTA2及EGFR、VEGFA mRNA表达升高。其中300mg/ml和400mg/ml的ASI下调ACTA2 mRNA表达的效果显著(P<0.05);而100mg/ml的ASI可明显下调EGFR和VEGFA mRNA的表达(P<0.05),且随着ASI浓度增加,抑制效果增强。结论:1.网络药理学发现黄芪包含的华良姜素、3,9,-二-o-甲基尼森香豌豆紫檀酚、异鼠李素、黄芪紫檀烷苷、山柰酚等25个潜在有效成分,通过作用于EGFR、VEGFA等68个潜在作用靶点,影响损伤应答、蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶活性的调节、细胞成分运动的调节、调节胞外基质和磷酸转移酶活性等生物功能,并调控PI3K-Ak等信号通路发挥抗OSF的作用。2.细胞实验中槟榔碱可诱导OMF活化为肌成纤维细胞并上调EGFR、VEGFA mRNA的表达,促进OSF的发生;而ASI可抑制由ARE导致OMF活化、下调核心靶点EGFR、VEGFA发挥抗OSF的作用。3.ASI可能成为通过多成分、多靶点及途径抗OSF的有效药物。