基于网络药理学及实验验证探讨芎芪方治疗心肌缺血再灌注损伤的作用机制OACSTPCD

目的基于网络药理学初步预测芎芪方治疗心肌缺血再灌注损伤(myocardial ischemia-reperfusion injury,MIRI)的活性成分、作用靶点及信号通路,通过动物实验验证其可能的作用机制。方法通过TCMSP、UniProt数据库获取芎芪方药理作用的活性成分及相关靶点;通过GeneCards、OMIM以及DRUGBANK数据库获取MIRI相关靶点;通过STRING平台进行PPI分析,构建PPI网络。通过DAVID数据库分析“芎芪方成分-靶点”及其参与的生物学过程及信号通路,采用Cytoscape 3.9.1软件构建“芎芪方-MIRI靶点-通路”网络。36只SD雄性大鼠随机均分为假手术组、模型组及芎芪方组,芎芪方组预防性灌胃给药(3.6 g·kg^(-1)),假手术组、模型组灌胃给予等量生理盐水,均灌胃14 d。通过结扎大鼠冠状动脉左前降支的方法建立实验性MIRI大鼠模型。造模结束后,腹主动脉取血,ELISA法检测大鼠血清肌酸激酶同工酶MB(creatine kinase-MB,CK-MB)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD);HE染色观察心肌病理改变;Western blot法检测心肌组织原癌基因(Jun proto-oncogene,JUN)蛋白表达。结果初步筛选获得芎芪方活性成分22个,药物疾病交集基因125个,其中蛋白激酶B1(akt serine/threonine kinase 1,AKT1)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、环氧合酶2(prostaglandin-endoperoxide synthase 2,PTGS2)等靶点可能与芎芪方预防MIRI密切相关,富集分析预测芎芪方预防MIRI主要涉及低氧诱导因子-1(hypoxia-inducible factor,HIF-1)信号通路、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)信号通路、晚期糖基化终末产物(advanced glycosylation end product,AGE)-糖基化终末产物受体(receptor of advanced glycosylation end product,RAGE)信号通路及丝裂原激活的蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号通路等。动物模型验证结果提示,芎芪方可有效减轻MIRI大鼠心肌细胞损伤程度,降低MIRI大鼠血清CK-MB、LDH、MDA、TNF-α、IL-6水平(P<0.01),提高SOD水平(P<0.01),降低MIRI大鼠心肌组织JUN蛋白表达(P<0.01)。结论芎芪方可能通过抑制TNF-α、IL-6、JUN等靶点,减轻MIRI大鼠心肌炎性反应,发挥治疗MIRI的作用。