趙佳鑫,張娟利,馬陽,黃少杰,陳海霞,牟菲,文愛東,*,丁一*(.陜西中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,陜西 咸陽 7046;.空軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院藥劑科,西安 7003)
冠狀動脈粥樣硬性化心臟病簡稱為“冠心病”(coronary heart disease,CHD),是由于冠狀動脈硬化導(dǎo)致心肌缺血、缺氧而引起的心臟病。據(jù)《中國心血管健康與疾病2020》報(bào)告,自2018年以來,我國冠心病患者的死亡率快速增加,冠心病已經(jīng)成為危害國人生命健康的重要疾病之一。
活絡(luò)效靈丹出自于我國著名醫(yī)家張錫純的《醫(yī)學(xué)衷中參西錄》,是用于治療氣血凝滯、心腹疼痛的著名方劑。該方由四味中藥組成,分別是丹參(Salvia miltiorrhiza
Bge)、當(dāng)歸(Angelica sinensis Oliv.
Diels)、乳香(Boswellia carterii
Birdw)和沒藥(Commiphora myrrha
Engl)。方中當(dāng)歸和丹參能活血祛瘀、涼血消癰又兼以養(yǎng)血;而乳香、沒藥可以活血行氣、通經(jīng)活絡(luò)。四藥配伍共同發(fā)揮活血通絡(luò),止痛祛瘀的功效。白幸華等利用丹參飲聯(lián)合活絡(luò)效靈丹加味治療急性心肌梗死并發(fā)急性左心衰不僅取得了良好的治療效果,而且無不良反應(yīng)發(fā)生;楊德林在活絡(luò)效靈丹的基礎(chǔ)方劑上加味治療冠心病解除了冠狀動脈痙攣?;罱j(luò)效靈丹雖在臨床中應(yīng)用頻繁,但其在治療冠心病方面缺乏深入的研究,尤其是有效成分和作用機(jī)制尚不明確,需要進(jìn)一步的研究。隨著生物信息學(xué)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)已經(jīng)成為研究中藥的一種非常有效的科研方法,它可以系統(tǒng)、全面地揭示中藥生物活性成分與其潛在作用機(jī)制之間的關(guān)系,因此,本研究采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和分子對接的方法,探究活絡(luò)效靈丹治療冠心病的分子作用機(jī)制,為進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究提供理論依據(jù)。
活絡(luò)效靈丹(北京同仁堂,由丹參、當(dāng)歸、生明乳香、生明沒藥組成),GAPDH 抗體(批號:2118s,CST);4%多聚甲醛組織固定液(批號:G1101)、PTGS2 抗體(批號:GB11077-1,GB11077-2)、HRP 標(biāo)記的山羊抗兔IgG(批號:GB23303)(武漢塞維爾)。RM2016病理切片機(jī)(上海徠卡儀器有限公司);NIKON ECLIPSE C1 正置熒光顯微鏡(日本尼康);乳酸脫氫酶(LDH)試劑盒(批號:A020-2,南京建成)。
雄性SD 大鼠40 只,購自空軍軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心[SCKX(軍)字第2007-007 號],體質(zhì)量200 ~250 g,適應(yīng)性飼養(yǎng)一周,期間自由飲水,12 h 循環(huán)光照,標(biāo)準(zhǔn)飼料喂養(yǎng)。
本研究使用的數(shù)據(jù)庫、分析平臺及軟件信息見表1。
表1 數(shù)據(jù)庫、分析平臺及軟件信息
Tab 1 Database,data analysis platform and software information
名稱網(wǎng)址TCMSP 2.3https://tcmspw.com/tcmsp.php GeneCardshttps://www.genecards.org/DrugBankhttps://go.drugbank.com/Uniprothttps://www.uniprot.org/OMIMhttps://omim.org/DisGeNEThttps://www.disgenet.org/search DAVID 6.8https://david.ncifcrf.gov/ImageGPhttp://www.ehbio.com/ImageGP PDBhttps://www.rcsb.org/STRINGhttps://string-db.org/Cytoscape 3.7.1https://cytoscape.org/
2.1.1 活絡(luò)效靈丹活性成分篩選及相關(guān)靶點(diǎn)收集 在TCMSP2.3 數(shù)據(jù)庫中分別以“丹參”“當(dāng)歸”“乳香”和“沒藥”為關(guān)鍵詞檢索四味中藥的化學(xué)成分,以類藥性(drug-likeness,DL)≥0.18,口服利用度(oral bioavailability,OB)≥30%,上皮滲透性(Caco-2)≥-0.4 和藥物半衰期(HL)≥4 為篩選條件并去重后獲得活絡(luò)效靈丹83 個(gè)有效成分,其中丹參48 個(gè),當(dāng)歸2 個(gè),乳香4 個(gè)和沒藥31 個(gè)。然后,通過TCMSP2.3收集靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)共有67 個(gè)有效成分有靶點(diǎn)(見表2),16 個(gè)有效成分未收到相關(guān)靶點(diǎn),將所有靶點(diǎn)合并去重后使用Uniport 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)化為基因名稱,共收集到216 個(gè)靶點(diǎn)。
表2 活絡(luò)效靈丹中有靶點(diǎn)的67 個(gè)有效成分表
Tab 2 Information of 67 compounds with targets in Huoluo Xiaoling pill
No.化合物 ID成分名稱OB 上皮滲透性 DLHL 來源藥材1MOL001601 1,2,5,6-tetrahydrotanshinone38.750.960.36 18.05丹參2MOL001659 poriferasterol43.831.440.765.34丹參3MOL001771 poriferast-5-en-3beta-ol36.911.450.755.07丹參4MOL002222 sugiol36.111.140.28 14.62丹參5MOL002651 dehydrotanshinone Ⅱ A43.761.020.423.71丹參6MOL000006 luteolin36.160.190.25 15.94丹參7MOL007036 5,6-dihydroxy-7-isopropyl-1,1-dimethyl-2,3-dihydrophenanthren-4-one 33.771.190.29 14.91丹參8MOL007041 2-isopropyl-8-methylphenanthrene-3,4-dione40.861.230.23 14.89丹參9MOL007045 3α-hydroxytanshinoneⅡa44.930.530.44 23.78丹參10 MOL007048(E)-3-[2-(3,4-dihydroxyphenyl)-7-hydroxy-benzofuran-4-yl]acrylic acid 48.240.180.318.87丹參11MOL007049 4-methylenemiltirone34.351.250.23 14.6丹參12 MOL007050 2-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-5-(3-hydroxypropyl)-7-methoxy-3-benzofurancarboxaldehyde 62.780.350.47.89丹參13 MOL007058 formyltanshinone73.440.540.42 24.12丹參14 MOL007059 3-beta-hydroxymethyllenetanshiquinone32.160.380.41 22.51丹參15 MOL007061 methylenetanshinquinone37.071.030.36 24.33丹參16 MOL007068 przewaquinone B62.240.390.41 24.94丹參17 MOL007069 przewaquinone c55.740.420.423.7丹參18 MOL007070(6S,7R)-6,7-dihydroxy-1,6-dimethyl-8,9-dihydro-7H-naphtho[8,7-g]benzofuran-10,11-dione 41.31-0.060.45 22.54丹參19 MOL007071 przewaquinone f40.31-0.090.46 22.45丹參20 MOL007077 sclareol43.670.840.214.71丹參21 MOL007079 tanshinaldehyde52.470.570.45 23.49丹參22 MOL007081 danshenol B57.950.530.564.28丹參23 MOL007082 danshenol A56.970.330.525.15丹參24 MOL007085 salvilenone30.381.460.38 20.81丹參25 MOL007088 cryptotanshinone52.340.950.417.3丹參26 MOL007093 dan-shexinkum d38.880.670.55 30丹參27 MOL007094 danshenspiroketallactone50.430.880.31 15.19丹參28 MOL007098 deoxyneocryptotanshinone49.40.850.29 27.17丹參29 MOL007100 dihydrotanshinlactone38.681.260.325.42丹參30 MOL007101 dihydrotanshinoneⅠ45.040.950.36 18.32丹參31 MOL007108 isocryptotanshi-none54.980.930.39 31.92丹參
續(xù)表2
No.化合物 ID成分名稱OB 上皮滲透性 DLHL 來源藥材32MOL007111 isotanshinone Ⅱ49.921.030.424.73丹參33MOL007115 manool45.041.280.25.81丹參34MOL007119 miltionone Ⅰ49.680.350.32 41.49丹參35 MOL007122 miltirone38.761.230.25 14.82丹參36 MOL007124 neocryptotanshinone Ⅱ39.460.760.23 26.98丹參37 MOL007125 neocryptotanshinone52.490.350.32 14.46丹參38 MOL007127 1-methyl-8,9-dihydro-7H-naphtho[5,6-g]benzofuran-6,10,11-trione34.720.50.37 37.89丹參39 MOL007130 prolithospermic acid64.370.10.318.82丹參40 MOL007150(6S)-6-hydroxy-1-methyl-6-methylol-8,9-dihydro-7H-naphtho[8,7-g]benzofuran-10,11-quinone 75.390.030.46 23.45丹參41 MOL007151 tanshindiol B42.670.050.45 22.25丹參42 MOL007152 przewaquinone E42.85-0.040.45 22.44丹參43 MOL007154 tanshinone ⅡA49.891.050.423.56丹參44 MOL007155(6S)-6-(hydroxymethyl)-1,6-dimethyl-8,9-dihydro-7H-naphtho[8,7-g]benzofuran-10,11-dione 65.260.440.45 23.48丹參45 MOL007156 tanshinone Ⅵ45.640.480.315.21丹參46 MOL000358 beta-sitosterol36.911.320.755.36 當(dāng)歸、沒藥47 MOL000449 stigmasterol43.831.440.765.57 當(dāng)歸、沒藥48 MOL001006 poriferasta-7,22E-dien-3beta-ol42.981.450.765.48沒藥49 MOL001013 mansumbinoic acid48.110.326.67沒藥50 MOL001022 11α-hydroxypregna-4,17(20)-trans-diene-3,16-dione36.620.820.474.53沒藥51 MOL001031 epimansumbinol61.811.360.44.71沒藥52 MOL001040(2R)-5,7-dihydroxy-2-(4-hydroxyphenyl)chroman-4-one42.360.380.21 16.83沒藥53 MOL001049 16-hydroperoxymansumbin-13(17)-en-3β-ol41.050.50.495.7沒藥54 MOL001052 mansumbin-13(17)-en-3,16-dione41.780.780.454.29沒藥55 MOL001061(16S,20R)-dihydroxydammar-24-en-3-one37.340.690.787.59沒藥56 MOL001062 15α-hydroxymansumbinone37.511.410.444.73沒藥57 MOL001063 28-acetoxy-15α-hydroxymansumbinone41.850.310.677.85沒藥58 MOL001095 isofouquierone40.950.950.788.48沒藥59MOL001126 [(5aS,8aR,9R)-8-oxo-9-(3,4,5-trimethoxyphenyl)-5,5a,6,9-tetrahydroisobenzofurano[6,5-f][1,3]benzodioxol-8a-yl] acetate 44.080.60.913.01沒藥60MOL001131 phellamurin_qt56.60.140.39 14.89沒藥61MOL001138(3R,20S)-3,20-dihydroxydammar-24-ene37.491.480.756.94沒藥62MOL001156 3-methoxyfuranoguaia-9-en-8-one35.151.040.187.97沒藥63 MOL000098 quercetin46.430.050.28 14.4沒藥64 MOL000988 4,17(20)-(cis)-pregnadiene-3,16-dione51.420.890.484.3沒藥65 MOL000996 guggulsterol Ⅳ33.590.930.744.83沒藥66 MOL001215 tirucallol42.121.380.756.9乳香67 MOL001241 O-acetyl-α-boswellic acid42.730.680.74.13乳香
2.1.2 冠心病靶點(diǎn)的獲取 以“Coronary Heart Disease”為關(guān)鍵詞分別在DisGeNET、DrugBank、GeneCards 和OMIM 數(shù)據(jù)庫中搜索冠心病靶點(diǎn)。為了確保冠心病靶點(diǎn)的準(zhǔn)確性,將DisGeNET 數(shù)據(jù)庫的篩選條件設(shè)置為Score ≥0.3,GeneCards數(shù)據(jù)庫設(shè)置relevance score ≥30。合并4 個(gè)數(shù)據(jù)庫的檢索結(jié)果并去重后得到695 個(gè)冠心病靶點(diǎn)。
2.1.3 共有靶點(diǎn)獲取與PPI 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 將216 個(gè)活絡(luò)效靈丹的成分靶點(diǎn)與695 個(gè)冠心病靶點(diǎn)取交集獲得50 個(gè)共有靶點(diǎn)。然后,將共有靶點(diǎn)導(dǎo)入STRING 數(shù)據(jù)庫,物種設(shè)置為“人類”的同時(shí)設(shè)置“置信分?jǐn)?shù)≥0.4”獲得PPI 相互作用網(wǎng)絡(luò)。將作用網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)入Cytoscape3.7.1 軟件,利用cytoHubba插件計(jì)算排名前10 的hub 蛋白。結(jié)果顯示hub 蛋白分別為:IL6、TNF、VEGFA、TP53、MMP9、PTGS2、ICAM1、CASP3、CCL2 和IL1β
,見圖1。圖1 共有靶點(diǎn)的PPI 網(wǎng)絡(luò)圖Fig 1 PPI network diagram of common targets
2.1.4 GO 生物富集分析與KEGG 通路富集分析 將共有靶點(diǎn)上傳至DAVID6.8 數(shù)據(jù)庫獲取GO 功能富集分析和KEGG 通路富集分析。選取P
<0.05 的分析結(jié)果并根據(jù)富集的基因數(shù)目進(jìn)行可視化處理。獲得了258 個(gè)生物學(xué)過程、23 個(gè)細(xì)胞成分以及37 個(gè)分子功能。選擇GO 生物富集分析的10 條結(jié)果繪制柱狀圖見圖2。結(jié)果顯示活絡(luò)效靈丹主要影響凋亡過程負(fù)調(diào)控,正向調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、炎癥反應(yīng)和應(yīng)對缺氧等生物學(xué)過程;對細(xì)胞成分的影響主要在細(xì)胞質(zhì)、生物質(zhì)膜、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜等部位;通過與不同的酶結(jié)合,調(diào)控不同細(xì)胞因子活性等方面影響分子功能。通過KEGG 通路富集分析,獲得76 條有效通路。主要涉及炎癥反應(yīng)、凋亡、缺氧反應(yīng)等信號通路,提示活絡(luò)效靈丹可能是通過這些通路發(fā)揮治療冠心病的作用,前20 條通路氣泡圖,見圖3。圖2 活絡(luò)效靈丹GO 富集分析Fig 2 GO enrichment and analysis of Huoluo Xiaoling pill
圖3 KEGG 通路富集分析結(jié)果前20 展示Fig 3 Top 20 pathways based on KEGG pathway enrichment analysis
2.1.5 構(gòu)建“成分-靶點(diǎn)-通路”網(wǎng)絡(luò)圖 基于“2.1.3”項(xiàng)下的hub 蛋白逆向獲得對應(yīng)的有效成分,選取KEGG 富集的前20 條通路繪制“成分-靶點(diǎn)-通路”網(wǎng)絡(luò)圖。如圖4 所示,通過對網(wǎng)絡(luò)分析發(fā)現(xiàn)在靶點(diǎn)排序中Degree 值排序前5 的靶點(diǎn)分別是PTGS2、TNF、IL6、CASP3 和IL1β
。在有效成分的Degree 值排序中前5 的有效成分分別是槲皮素、木犀草素、丹參酮ⅡA、β
-谷甾醇和豆甾醇。提示這些成分與靶點(diǎn)可能是活絡(luò)效靈丹治療冠心病的重要成分與靶點(diǎn)。圖4 “成分-靶點(diǎn)-通路”圖Fig 4 Component-target-pathway network
2.1.6 分子對接驗(yàn)證核心靶點(diǎn)與有效成分 根據(jù)“成分-靶點(diǎn)-通路”圖篩選出的核心靶點(diǎn)PTGS2、TNF、IL6、CASP3、IL1β
與核心成分槲皮素、木犀草素、丹參酮ⅡA、β
-谷甾醇、豆甾醇進(jìn)行兩兩對接。首先,從TCMSP2.3 數(shù)據(jù)庫下載核心成分的結(jié)構(gòu)并以mol2 格式保存。然后從RCSB(PDB)數(shù)據(jù)庫下載核心靶點(diǎn)的配體結(jié)構(gòu),使用Autodock Vina 對接每個(gè)成分和配體。結(jié)合能<-5 kcal·mol的對接分?jǐn)?shù)表明該化合物與靶點(diǎn)之間具有良好的結(jié)合活性,結(jié)合能越低,說明結(jié)合活性越好。對接結(jié)果見表3,大部分靶點(diǎn)與有效成分具有較好的結(jié)合活性,提示網(wǎng)絡(luò)藥理預(yù)測的相關(guān)靶點(diǎn)具有較高的可靠性。將結(jié)合活性最強(qiáng)的前6 個(gè)成分靶點(diǎn)對接結(jié)果利用Discovery Studio 可視化,如圖5 所示。圖5 分子對接結(jié)果可視化Fig 5 Visualization of molecular docking results
表3 活絡(luò)效靈丹核心成分與關(guān)鍵靶點(diǎn)對接結(jié)果
Tab 3 Docking results of core components and key targets
靶點(diǎn)結(jié)合能/(kcal·mol-1)槲皮素木犀草素丹參酮ⅡAβ-谷甾醇豆甾醇曲美他嗪PTGS2-5KIR-8.5-8.4-8.2-2.9-5-6.9 IL6-4CNI-4-4.4-4.2-3.9-4.4-3.3 TNF-2AZ5-7.7-7.8-8.5-7.8-8.3-5.8 CASP3-3DEI-7.5-7.8-7.6-8.8-8.7-5.8 IL1β-5R88-6.7-7.3-7.1-7.1-7.2-5.4
P
<0.05 為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。2.3.1 大鼠心肌缺血模型建立 將SD 大鼠隨機(jī)分為4 組,假手術(shù)組、模型組(等體積的生理鹽水)、活絡(luò)效靈丹高劑量組(5.4 g·kg)和低劑量組(2.7 g·kg),每組10 只,術(shù)后第1日開始給藥,第7日末次給藥2 h 后麻醉大鼠,腹主動脈取血并收集心臟組織。
分組完成后麻醉大鼠并連接12 導(dǎo)聯(lián)心電圖監(jiān)測心率,經(jīng)口無創(chuàng)插管連接呼吸機(jī),對左胸進(jìn)行消毒,打開左胸3、4 肋間隙,撕開心包膜,結(jié)扎左心耳下緣以下2 mm 處的左前降支(LAD),最后擠壓胸腔內(nèi)空氣并逐層縫合。隨后放入恒溫箱中等待蘇醒。假手術(shù)組大鼠只開胸,不結(jié)扎。
2.3.2 大鼠血漿LDH 測定 腹主動脈取血收集各組大鼠血液1 ~3 mL,3000 r·min離心20 min 后收集血漿,按照試劑盒步驟嚴(yán)格操作測定LDH 含量,結(jié)果見表4。
表4 大鼠血漿中LDH 含量(±s, =3)
Tab 4 Content of plasma LDH in rats of each group (± s, =3)
注:與假手術(shù)組相比, <0.01;與模型組相比, <0.05, <0.01。
Note:Compared with the sham operation group, <0.01;compared with the model group, <0.05, <0.01.
組別LDH/(U·L-1)假手術(shù)組1060±141.4模型組1906±209.5**活絡(luò)效靈丹低劑量組1406±185.3#活絡(luò)效靈丹高劑量組1072±94.67##
2.3.3 心肌組織組織病理學(xué)檢查 取新鮮大鼠心臟組織用預(yù)冷的生理鹽水反復(fù)沖洗后浸泡在4%多聚甲醛中固定24 h,隨后石蠟包埋,制片,脫蠟至水,使用HE 染色和Masson 染色后,置于顯微鏡下觀察心肌組織的病理學(xué)變化并采集圖像,結(jié)果見圖6,HE 染色結(jié)果顯示假手術(shù)組的心肌組織結(jié)構(gòu)排列緊密,細(xì)胞形態(tài)均勻,未見明顯的心肌損傷;與假手術(shù)組相比,模型組心肌組織結(jié)構(gòu)松散,肌纖維嚴(yán)重?cái)嗔?,并伴有大量炎性?xì)胞浸潤和細(xì)胞間質(zhì)水腫;活絡(luò)效靈丹低劑量組心肌結(jié)構(gòu)松散,中度炎性細(xì)胞浸潤和間質(zhì)水腫;活絡(luò)效靈丹高劑量組心肌排列基本完整,少量炎性細(xì)胞浸潤,未見明顯的細(xì)胞間質(zhì)水腫及少量纖維斷裂,說明活絡(luò)效靈丹可以不同程度的減輕心肌損傷與心肌炎癥。
Masson 染色如圖6 所示,假手術(shù)組的心肌組織排列緊密,細(xì)胞核形態(tài)表達(dá)正常,只有少量的纖維沉積;而模型組可見大量膠原沉積和纖維裂層,表明心肌纖維化程度非常嚴(yán)重;與模型組比較,活絡(luò)效靈丹不同劑量組均能明顯的減少膠原纖維的增生,改善心肌纖維化。
圖6 各組大鼠心肌組織HE 染色與Masson 染色(×200)Fig 6 HE staining and Masson staining of the myocardial tissues of rats in each group(×200)
2.3.4 免疫熒光染色法 將心臟組織的石蠟切片脫蠟至水,切片放入抗原修復(fù)緩沖液中隨后加入血清封閉30 min,切片與一抗于4℃下孵育過夜,TBST 洗滌3 次,每次5 min。隨后與二抗室溫避光孵育50 min;重復(fù)上述洗滌步驟后,封片,在熒光顯微鏡下觀察并采集圖像。免疫熒光切片和光密度測定結(jié)果如圖7 所示,與假手術(shù)組相比,模型組大鼠心臟的PTGS2 蛋白熒光表達(dá)強(qiáng)度顯著增強(qiáng)(P
<0.01);與模型組相比,活絡(luò)效靈丹低劑量組與高劑量組均能夠顯著降低PTGS2 蛋白的熒光表達(dá)強(qiáng)度(P
<0.05,P
<0.01)。圖7 各組心肌組織的PTGS2 熒光染色與半定量分析(×400,n =3)Fig 7 PTGS2 fluorescence staining and semi-quantitative analysis in each group(×400,n =3)
2.3.5 蛋白免疫印跡法 取新鮮的心肌組織200 mg 加入2 mL 預(yù)制的蛋白裂解液置于冰上打碎勻漿,靜置30 min 后,4℃、12 000 r·min離心15 min。取部分上清液BCA 蛋白法測定蛋白質(zhì)濃度。其余上清液制成蛋白樣品后,12%的十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)中電泳,轉(zhuǎn)膜,5%脫脂牛奶封閉1 h,加入一抗(PTGS2)在4℃下孵育過夜,次日PVDF 膜洗滌3 次后加入二抗并在室溫下孵育1 h,清洗PVDF膜3 次,采用ECL 法進(jìn)行顯色,使用化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)(ChemiDOCTM XRS +,BIO-RAD)掃描圖像。結(jié)果如圖8 所示,模型組大鼠心肌組織中的PTGS2 蛋白表達(dá)量顯著高于假手術(shù)組(P
<0.01);與模型組相比,經(jīng)活絡(luò)效靈丹不同劑量組治療后均能夠有效降低PTGS2 的表達(dá)量,尤其是活絡(luò)效靈丹高劑量組的治療效果較為顯著(P
<0.05)。圖8 各組大鼠心肌組織中的PTGS2 蛋白表達(dá)水平(n =3)Fig 8 Expression level of PTGS2 protein in the myocardial tissues of rats in each group(n =3)
本研究采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)對活絡(luò)效靈丹防治冠心病的作用靶點(diǎn)和相關(guān)通路進(jìn)行挖掘,探究其可能的分子機(jī)制。并通過PPI 網(wǎng)絡(luò)分析和“成分-靶點(diǎn)-通路”圖篩選出了活絡(luò)效靈丹治療冠心病的5個(gè)核心成分與5 個(gè)核心靶點(diǎn)。最后通過分子對接和動物實(shí)驗(yàn)對其藥效和相關(guān)分子機(jī)制進(jìn)行了初步驗(yàn)證。
通過“成分-靶點(diǎn)-通路”網(wǎng)絡(luò)分析,提示槲皮素、木犀草素、丹參酮ⅡA、β
-谷甾醇和豆甾醇等可能是活絡(luò)效靈丹治療冠心病的主要成分。何亞磊等通過建立缺血再灌注(MIRI)模型發(fā)現(xiàn)槲皮素可以降低大鼠的IL-6、TNF-α
和IL-1β
水平,提示槲皮素可以改善相關(guān)的炎癥反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)木犀草素能夠有效降低MIRI 大鼠的NF-κ
B 表達(dá),提示木犀草素可能通過NF-κ
B 信號通路抑制炎癥反應(yīng)。丹參酮ⅡA 可以阻止Iκ
B磷酸化和NF-κ
B 的激活,從而抑制炎癥反應(yīng),減輕心肌細(xì)胞凋亡和纖維化過程;β
-谷甾醇可以降低IL-1β
、IL-6 和TNF-α
的水平,抑制炎癥反應(yīng);同時(shí),β
-谷甾醇可以通過PPARγ
/NF-κ
B信號通路發(fā)揮對心肌的保護(hù)作用。豆甾醇與β
-谷甾醇均為重要的植物甾醇,研究發(fā)現(xiàn)豆甾醇可以降低脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的COX-2 和iNOS蛋白的表達(dá)。PPI 網(wǎng)絡(luò)與“成分-靶點(diǎn)-通路”圖表明PTGS2、TNF、IL-6、CASP3 和IL-1β
具有較高的Degree 值,可能是活絡(luò)效靈丹治療冠心病的核心靶點(diǎn)。其中,PTGS2、TNF、IL-6 和IL-1β
均與炎癥過程密切相關(guān),提示活絡(luò)效靈丹可能主要通過抑制炎癥反應(yīng)發(fā)揮治療冠心病的作用。PTGS2 也稱為環(huán)氧合酶2(COX-2),主要存在于炎癥細(xì)胞內(nèi),比如組織損傷的內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞等,在各種炎癥因子的刺激下,COX-2 會上調(diào)損傷部位的PGE2、PGI2 和TXA1 的含量,使炎癥反應(yīng)和組織損傷進(jìn)一步加劇。Scheuren 等在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)抑制COX-2 的表達(dá)后能減少心肌梗死面積,其機(jī)制是減少巨噬細(xì)胞在梗死區(qū)域和邊緣的浸潤,且能抑制心臟損傷部位的成纖維細(xì)胞增殖而減少心肌梗死。此外,抑制COX-2 表達(dá)還可以改善內(nèi)皮依賴性血管舒張功能,減少冠心病的輕度慢性炎癥和氧化應(yīng)激水平。童靜燕等通過大鼠MIRI 模型發(fā)現(xiàn)活絡(luò)效靈丹給藥組能夠明顯下調(diào)心肌組織中IL1-β
、TNF-α
和IL-6 的表達(dá)水平,降低心肌組織中的炎癥水平,這一研究結(jié)果與預(yù)測的核心靶點(diǎn)相一致。根據(jù)GO 生物富集分析和KEGG 信號通路分析,發(fā)現(xiàn)活絡(luò)效靈丹治療冠心病的核心成分與靶點(diǎn)主要參與調(diào)控炎癥反應(yīng)信號通路,如TNF、NF-κ
B 等關(guān)鍵的炎癥信號相關(guān)通路,說明抑制炎癥反應(yīng)可能是治療冠心病的主要通路之一。基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析結(jié)果與分子對接結(jié)果,發(fā)現(xiàn)PTGS2 在“成分-靶點(diǎn)-通路”圖中Degree值排名第一,與多個(gè)核心成分具有較好的結(jié)合活性,同時(shí)參與多條信號通路的調(diào)節(jié),于是對核心蛋白PTGS2 進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。研究證明活絡(luò)效靈丹可以有效抑制心肌組織中PTGS2 的表達(dá)。此外,本研究還通過檢驗(yàn)大鼠血漿LDH 含量,HE 染色與Masson 染色比對病理組織切片,發(fā)現(xiàn)活絡(luò)效靈丹不同劑量組能不同程度地改善心肌缺血的病理學(xué)狀態(tài),明確了活絡(luò)效靈丹對冠心病的治療作用。
總之,本研究為之后活絡(luò)效靈丹治療冠心病的深入研究與臨床研究提供了可靠的數(shù)據(jù)支持和探索方向。但是由于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究的局限性,后續(xù)還需開展更加深入的研究。