强骨康疏方通过RANKL/RANK/OPG信号通路调控破骨细胞分化而抑制类风湿关节炎骨破坏OA北大核心

目的:基于网络药理学及分子对接技术探讨强骨康疏方(Qianggu-Kangshu formula,QGKSF)治疗类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)骨破坏的作用机制并利用细胞实验进行验证。方法:通过TCMSP数据库及文献检索获取QGKSF的主要活性成分及潜在靶点;使用OMIM数据库和GeneCards数据库检索与RA骨破坏相关的靶点,利用Venny 2.1.0筛选QGKSF抗RA骨破坏的靶点和靶点数量;通过STRING数据库构建潜在作用靶点的蛋白质-蛋白质相互作用网络,并利用Cytoscape软件进行拓扑分析筛选核心靶点;通过Metascape系统将筛选的QGKSF抗RA骨破坏的靶点进行进行京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)和基因本体(Gene Ontology,GO)富集分析;使用AutoDock和PyMOL软件对药物的核心成分与核心蛋白进行分子对接验证。体外培养小鼠RAW264.7巨噬细胞,使用CCK-8法检测细胞活力;抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrateresistant acid phosphatase,TRAP)染色观察各组TRAP阳性多核细胞的数量;测定TRAP酶活性以反映细胞酶活性;鬼笔环肽染色检测F-肌动蛋白环形成情况;Western blot检测活化T细胞核因子1(nuclear factor of activated T cells 1,NFATc1)、TRAP、组织蛋白酶K(cathepsin K,CTSK)、c-Fos、基质金属蛋白酶9(matrix metalloproteinase 9,MMP9)、骨保护素(osteoprotegerin,OPG)、核因子κB受体活化因子(receptor activator of nuclear factorκB,RANK)、RANK配体(RANK ligand,RANKL)和磷酸化蛋白激酶B(phosphorylated protein kinase B,p-AKT)蛋白水平。结果:从QGKSF中共筛选出136种有效活性成分及126个有效成分靶点;QGKSF抗RA骨破坏的靶点有207个,其中175个核心靶点。GO富集得到199条通路,筛选出与破骨细胞相关的通路共20条,主要有磷脂酰肌醇3-激酶/AKT信号通路和破骨细胞分化等。TRAP染色、酶活性测定及鬼笔环肽染色结果显示,与model组相比,QGKSF和氨甲蝶呤(methotrexate,MTX)组的阳性细胞形成减少,酶活性降低,F-肌动蛋白环形成减少;Western blot结果显示,与model组相比,QGKSF和MTX组的NFATc1、TRAP、CTSK、c-Fos、MMP9、p-AKT、RANK和RANKL蛋白水平显著降低(P<0.05),OPG蛋白表达水平显著升高(P<0.05)。结论:QGKSF可抑制RANKL诱导的RAW264.7细胞向破骨细胞分化,其机制可能是通过RANKL/RANK/OPG信号通路的调控作用而抑制破骨细胞过度分化,从而起到减轻RA骨破坏的作用。