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基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)及分子對接技術(shù)研究人參-陳皮配伍治療慢性阻塞性肺疾病的作用機(jī)制*

2022-10-15 04:25董浩然田燕歌劉學(xué)芳馮素香
關(guān)鍵詞:陳皮靶點(diǎn)人參

劉 祎,董浩然,田燕歌,劉學(xué)芳,3,趙 迪,馮素香,3**

(1.河南中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)藥科學(xué)院 鄭州 450046;2.呼吸疾病中醫(yī)藥防治省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心 鄭州 450046;3.鄭州市中藥質(zhì)量控制與評價重點(diǎn)實驗室 鄭州 450046)

慢性阻塞性肺疾?。–hronic Obstructive Pulmonary Disease,COPD)屬于呼吸系統(tǒng)常見病與多發(fā)病,是一種常見的以持續(xù)性呼吸系統(tǒng)癥狀和氣流受限為特征的可以預(yù)防和治療的疾病,氣流受限是由于長期暴露在有毒顆粒或氣體下的氣道和(或)肺泡異常而引起[1]。因其高患病率和相關(guān)后遺癥帶來的殘疾率和死亡率,已成為全球公共衛(wèi)生的重大挑戰(zhàn),具有極高的流行病學(xué)和社會經(jīng)濟(jì)學(xué)影響。秦國雙等[2]調(diào)查發(fā)現(xiàn),在1990年至2017年間,我國COPD疾病患病率、發(fā)病率、傷殘損失壽命年率均呈現(xiàn)上升趨勢。慢性阻塞性肺病已經(jīng)成為與高血壓、糖尿病“等量齊觀”的慢性疾病,構(gòu)成我國重大疾病負(fù)擔(dān)。COPD涉及肺、脾、腎等多個臟腑,病理機(jī)制涉及炎癥反應(yīng)、氧化損傷、蛋白酶/抗蛋白酶失調(diào)、免疫障礙、損傷/修復(fù)等多個方面[3]。COPD屬于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)理論體系的概念,中醫(yī)認(rèn)為COPD是多種慢性肺系疾病反復(fù)發(fā)作、遷延難愈,臨床主要表現(xiàn)為活動后呼吸困難、咳嗽、咳痰,現(xiàn)代中醫(yī)臨床將COPD歸為“喘證”“肺脹”“咳嗽”的范疇中。諸多醫(yī)家認(rèn)為本病病變首先在肺,繼而影響脾、腎,后期病及心、腦。“正虛積損”是COPD的主要病機(jī),治療以調(diào)補(bǔ)為法而兼以祛邪扶正、止咳化痰、標(biāo)本同治[4-5]。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明COPD患者的肺、氣道、肺泡壁和肺部血管均有炎癥反應(yīng),患者體內(nèi)的炎癥細(xì)胞如淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等被激活后可以釋放多種細(xì)胞因子與炎癥介質(zhì),包括白細(xì)胞介素-8(IL-8)、基質(zhì)金屬蛋白酶9(MMP-9)、腫瘤壞死因子(TNF-α)等[6]。

人參常作為補(bǔ)虛藥、陳皮作為理氣藥出現(xiàn)。人參味甘溫、微苦,歸肺和脾經(jīng);具有補(bǔ)脾補(bǔ)氣,生津益肺之功,可用于治療肺虛咳喘等[7]。陳皮味辛、溫,有苦味,歸脾和肺經(jīng);具有祛濕化痰、理氣以及健脾之功,可用于治療痰多咳嗽[8]。陳皮祛濕化痰,理氣健脾,擅行氣;人參益氣健脾,擅補(bǔ)氣;二者配伍,補(bǔ)而不滯,行而不耗。中醫(yī)臨床常用治療COPD的復(fù)方有補(bǔ)肺健脾方、補(bǔ)中益氣湯、參苓白術(shù)散、益氣扶正湯、補(bǔ)脾益肺丸等[9-11]。王平[12]自擬補(bǔ)脾益肺丸(人參,白術(shù),陳皮等)治療COPD86例,且效果明顯優(yōu)于西藥對照組;張玲[13]采用益氣扶正湯(人參、刺五加、黃芪、丹參等)配合針刺治療COPD288例,林琳[14]用健脾益肺沖劑(人參、白術(shù)、茯苓等)治療COPD患者,發(fā)現(xiàn)其能夠緩解呼吸肌肌力及肺功能進(jìn)行性下降,并有減輕患者慢性缺氧和二氧化碳潴留的作用,同時改善患者的咳、痰、喘癥狀。劉海燕[15]等用化痰止咳湯(黨參、半夏、陳皮等)治療COPD,達(dá)到了調(diào)節(jié)體液免疫、提高血清sIgA水平的效果,使患者發(fā)病次數(shù)減少,病情發(fā)作程度減輕。在治療COPD的常用藥中,基于此,本研究選用人參-陳皮配伍探討其治療COPD的作用機(jī)制。

網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)是系統(tǒng)生物學(xué)、藥物化學(xué)、藥理學(xué)等多學(xué)科整合的一門新興學(xué)科,能夠反映“藥物-基因-靶點(diǎn)-疾病”之間的復(fù)雜作用網(wǎng)絡(luò),被廣泛應(yīng)用于藥對、方劑配伍規(guī)律解釋等方面,而分子對接技術(shù)可通過計算機(jī)模擬計算得到小分子以及受體蛋白的親和力,進(jìn)一步實現(xiàn)藥物的篩選與設(shè)計[16-17]。

本研究采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)、分子對接技術(shù)和體外抗炎活性驗證,分析人參、陳皮中活性成分的潛在作用靶點(diǎn)與通路,進(jìn)而探討人參-陳皮配伍對COPD的潛在治療作用,研究思路如圖1所示。

圖1 人參-陳皮配伍治療COPD的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)流程圖

1 方法

1.1 人參、陳皮藥物活性成分及其潛在作用靶點(diǎn)的篩選

運(yùn)用TCMSP數(shù)據(jù)庫(TCMSP,http://lsp.nwu.edu.cn/tcmsp.php)檢索人參、陳皮的藥物主要活性成分和基因靶點(diǎn)。以口服生物利用度OB值≥30%、類藥性DL≥0.18為人參、陳皮活性成分的篩選標(biāo)準(zhǔn),獲得人參、陳皮活性成分及作用靶點(diǎn),剔除沒有相關(guān)靶點(diǎn)的化學(xué)成分,并將靶點(diǎn)信息經(jīng)Uniport數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)化。

1.2 人參、陳皮與COPD共有靶點(diǎn)的收集

以“Chronic Obstructive Pulmonary Disease”為關(guān)鍵詞,分別在DrugBank、TTD、GeneCards數(shù)據(jù)庫檢索COPD相關(guān)靶點(diǎn),篩選并刪除重復(fù)靶點(diǎn)。將篩選得到的人參、陳皮藥物活性成分靶點(diǎn)和COPD相關(guān)靶點(diǎn)導(dǎo)入Venny2.1(https://bioinfogp.cnb.csic.es/tools/venny/)網(wǎng)站,得到藥物和疾病共有的靶點(diǎn)并進(jìn)行整理。

1.3 蛋白互作(PPI)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和核心靶點(diǎn)的篩選

將“1.2”所得的藥物和疾病共有靶點(diǎn)導(dǎo)入Cytoscape3.6.1軟件析平臺,選擇種屬為“Homo sapiens(人類)”,其他條件保持默認(rèn)設(shè)置,BisoGenet插件構(gòu)建蛋白相互作用(PPI)網(wǎng)絡(luò)圖,使用Cytoscape中的CytoCNA插件、“Analysis Network”工具得到蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)之間的相關(guān)參數(shù)?;凇岸龋―C)”“間性中心性(BC)”“親和中心性“(CC)”幾個參數(shù),對PPI網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行拓?fù)浞治觥?/p>

1.4 相關(guān)作用靶點(diǎn)的生物學(xué)注釋分析

將“1.2”收集得到的人參-陳皮和COPD的共有靶點(diǎn)導(dǎo)入DAVID數(shù)據(jù)庫(https://DAVID.ncifcrf.gov)中,進(jìn)行GO富集分析和KEGG通路富集分析。選擇物種名稱為“Homo sapiens”,通過點(diǎn)擊“Custom Analysis”選項進(jìn)入,在“Enrichment”中分別選擇生物過程(biological process,BP)、分子功能(molecular function,MF)、細(xì)胞組分(cellular component,CC)和KEGG通路富集分析。以P<0.01為篩選標(biāo)準(zhǔn),獲得人參-陳皮配伍治療COPD的信號通路。

1.5 分子對接

采用分子對接驗證“人參-陳皮”治療COPD的潛在活性成分與潛在靶點(diǎn)之間的相互作用關(guān)系。通過chem spider(www.chemspider.com)下載關(guān)鍵化合物(川陳皮素、山奈酚、橙皮素、人參皂苷rh2)的2D結(jié)構(gòu),基于PDB數(shù)據(jù)庫(http://www.rcsb.org)下載關(guān)鍵蛋白(AKT1、TNF、PTGS2)3D結(jié)構(gòu)。采用PyMOL軟件對蛋白質(zhì)進(jìn)行去水,提取配體等處理,Auto Dock 1.5.6軟件將關(guān)鍵蛋白及化合物pdb格式轉(zhuǎn)為pdbqt格式并尋找活性口袋,最后通過Autodockvina進(jìn)行將小分子化合物與核心靶點(diǎn)進(jìn)行分子對接,并計算對接結(jié)果的結(jié)合能;最后用PyMOL、Discovery Studio4.5將結(jié)果可視化處理并保存。

1.6 體外抗炎活性評價

COPD是一種慢性氣道炎癥性疾病,蛋白酶的過量活化、白介素水平的升高、上皮細(xì)胞化生為杯狀細(xì)胞、TNF-α的升高等都有可能誘導(dǎo)炎癥基因高表達(dá),TNF-α的升高是COPD嚴(yán)重程度的重要標(biāo)志[18-19]。實驗研究發(fā)現(xiàn),人肺泡上皮細(xì)胞(A549細(xì)胞)是一種氣道上皮細(xì)胞系,A549細(xì)胞在TNF-α刺激后,促炎細(xì)胞因子IL-6和IL-8的表達(dá)顯著升高,模型穩(wěn)定,常作為體外細(xì)胞炎癥模型[20]。

采用TNF-α(10 ng·mL-1)誘導(dǎo)A549細(xì)胞(購于中國科學(xué)院上海生命科學(xué)院研究院細(xì)胞資源中心)建立體外炎癥模型,評價人參、陳皮中的活性成分對TIMP-1、IL-8、MMP-9等炎癥介質(zhì)分泌量的影響。將A549細(xì)胞均勻接種于6孔板中,每板按1×106個并培養(yǎng)24 h。實驗設(shè)空白組、模型組、實驗組,每組6個復(fù)孔,在37℃,5%CO2條件下培養(yǎng)24 h后,將細(xì)胞上清液收集后,離心,分裝,于-80℃溫度下保存?zhèn)溆?。按ELISA試劑盒說明書,將山奈酚(批號:110861-201310),川陳皮素(批號:20120723)、橙皮素(批號110721-201316)、人 參 皂 苷rh2(批 號:111748-200501)作用于A549細(xì)胞后,檢測細(xì)胞培養(yǎng)上清中TIMP-1(博士德生物有限公司,批號:2349123109)、IL-8(博士德生物有限公司,批號:13411851103)、MMP-9(博士德生物有限公司,批號:18411951103)等分泌量。

2 結(jié)果

2.1 人參、陳皮中活性成分與“藥物-化合物-靶點(diǎn)”網(wǎng)絡(luò)的建立

在TCMSP數(shù)據(jù)庫中篩選出人參活性成分17個,陳皮5個,共得到22個活性成分,結(jié)果見表1。將以上22個活性成分用Cytoscape3.6.1軟件制作活性成分和對應(yīng)靶點(diǎn)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖,結(jié)果見圖2。此網(wǎng)絡(luò)中有175個節(jié)點(diǎn)以及360條邊。人參、陳皮的主要活性成分有黃酮類、生物堿、甾醇、酯類以及苷類,主要代表性成分有山奈酚(度值63)、β-谷甾醇(度值39)、橙皮素(度值37)、川陳皮素(度值34)、豆甾醇(度值32)、原阿片堿(度值26)、高麗槐素(度值18)、灌木遠(yuǎn)志酮A(度值17)、人參皂苷rh2(度值13)。

表1 人參、陳皮中的活性成分相關(guān)信息

圖2 人參、陳皮中的活性成分與靶點(diǎn)作用網(wǎng)絡(luò)圖

2.2 人參-陳皮配伍對慢性阻塞性肺疾病治療作用靶點(diǎn)分析

通過DrugBank、TTD、GeneCards平臺尋找COPD相關(guān)靶點(diǎn)基因,整理并篩除重復(fù)項,得到800個主要相關(guān)靶點(diǎn)基因,將篩選得到的人參、陳皮活性成分的靶點(diǎn)和COPD的靶點(diǎn)通過Venny2.1平臺篩選共有靶點(diǎn),結(jié)果見圖3。

圖3 人參、陳皮活性成分的靶點(diǎn)和慢性阻塞肺疾病靶點(diǎn)韋恩圖

2.3 共有靶點(diǎn)PPI網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

將70個藥物與疾病的共有靶點(diǎn)導(dǎo)入Cytoscape3.6.1軟件,利用BisoGenet插件以獲取靶點(diǎn)之間相互作用關(guān)系,并繪制靶點(diǎn)PPI網(wǎng)絡(luò)圖,進(jìn)一步研究人參-陳皮配伍治療COPD的作用機(jī)制。利用Cytoscape中的“Analysis Network”工具和CytoNCA插件獲取相關(guān)參數(shù)?;凇岸龋―C)”、“中間性中心性(BC)”和“親近性中心性(CC)”三個參數(shù),第一次篩選閾值“BC”>0.001158,“CC”>0.444452,“DC”>117,得到206個節(jié)點(diǎn),5456條邊。再經(jīng)拓?fù)鋵W(xué)分析數(shù)據(jù)篩選,以“BC”>0.004664,“CC”>0.479475,“DC”>253,得到的網(wǎng)絡(luò)圖有69個節(jié)點(diǎn),715條邊,結(jié)果見圖4。人參-陳皮配伍治療COPD的靶點(diǎn)中度值排名前10的靶蛋白分別 是AKT1、TNF、TP53、PTGS2、JUN、IL1B、CASP3、MAPK8、NOS3、MAPK1。

圖4 共有靶點(diǎn)PPI網(wǎng)絡(luò)圖

2.4 人參、陳皮對COPD相關(guān)作用靶點(diǎn)的生物信息學(xué)分析

將“2.2”項獲取的藥物與疾病共有靶點(diǎn)上傳至DAVID數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行GO功能富集分析和KEGG通路富集分析(P<0.01)。在GO富集分析中,共獲得265個GO條目,其中生物過程、細(xì)胞組分和分子功能模塊相關(guān)條目分別為190、30和45個,將各條目按Count值從大到小排列,選擇排名前10的條目進(jìn)行可視化分析(圖5)。富集分析結(jié)果顯示,BP過程主要集中在對藥物反應(yīng)、RNA聚合酶II啟動子轉(zhuǎn)錄的正調(diào)控、對脂多糖的反應(yīng)、細(xì)胞的老化和凋亡過程等主要通路;CC條目主要集中在質(zhì)膜、胞質(zhì)、細(xì)胞外空間、細(xì)胞外區(qū)域等;MF主要集中在蛋白質(zhì)結(jié)合、酶結(jié)合、血紅素結(jié)合、DNA結(jié)合等。

圖5 富集分析結(jié)果氣泡圖

KEGG富集分析共得到99條信號通路,取Count值排名前20的條目進(jìn)行可視化分析,結(jié)果圖6。富集到的通路主要包括TNF信號通路(Count值15)、MAPK信號通路(Count值11)、Toll樣受體信號通路(Count值10)、NF-κB信號通路(Count值9)等。研究表明,MAPK信號通路與細(xì)胞炎癥反應(yīng)有關(guān),能夠激活炎癥細(xì)胞因子、氧化應(yīng)激和生長因子。與不吸煙者相比,COPD患者體內(nèi)巨噬細(xì)胞和肺泡壁內(nèi)其他細(xì)胞p38MAPK激活增加。由此可知,MAPK信號活化與肺功能損害程度及肺泡壁炎癥相關(guān)[35]。以2條信號通路為例,分析人參-陳皮配伍治療COPD所涉及的信號通路,結(jié)果見圖7和圖8。

圖6 KEGG通路富集分析

圖7 TNF信號通路

圖8 MAPK信號通路

2.5 “藥物活性成分-作用靶點(diǎn)-通路”相互作用網(wǎng)絡(luò)分析

根據(jù)KEGG篩選得到的20條代謝通路,反向查找通路基因與之所對應(yīng)的成分,運(yùn)用Cytoscape3.6.1軟件構(gòu)建“人參-陳皮活性成分-作用靶點(diǎn)-通路”網(wǎng)絡(luò)。由圖9可知,山奈酚、柚皮素、人參皂苷rh2、川陳皮素、豆甾醇、β-谷甾醇6個成分有較好的連接度;RELA、PTGS2、ATK1、MAPK8、MAPK1、TNF的連接度也高于其他靶點(diǎn);在20條通路中,癌癥信號通路、脂質(zhì)和動脈粥樣硬化、AGE-RAGE信號通路、TNF信號通路、脂質(zhì)和動脈粥樣硬化的連接度相對較高。

圖9 藥物活性成分-對應(yīng)靶點(diǎn)-信號通路網(wǎng)絡(luò)圖

2.6 人參、陳皮中的活性成分與AKT1、TNF、PTGS2分子對接結(jié)果

選取人參、陳皮中的活性成分如山奈酚、β-谷甾醇、柚皮素、川陳皮素、豆甾醇、人參皂苷rh2、橙皮苷與AKT1、TNF、PTGS2的進(jìn)行分子對接,結(jié)果見表2。靶點(diǎn)AKT1(PDBID:4EJN)、TNF(PDBID:7KP9)、PTGS2(PDBID:4M11)分別與β-谷甾醇、豆甾醇、柚皮素的結(jié)合能最小,靶點(diǎn)與活性成分部分分子對接可視化結(jié)果見圖10。由圖10可知,橙皮苷能穩(wěn)定地對接到AKT1蛋白結(jié)構(gòu)4EJN的活性口袋中(圖10-A1);能夠通過氨基酸殘基THRA:221,TRPA:80,GLNA:79,LEUA:78產(chǎn)生H鍵作用;VAIA:270能夠產(chǎn)生Pi-sigma鍵復(fù)合作用。橙皮苷也能對接PTGS2蛋白結(jié)構(gòu)4M11的活性口袋中(圖10-A2)并與氨基酸殘基ABGD:120,TYRD:355,ALAD:527,SERD:530產(chǎn)生H鍵作用;與VAID:523,LEUD:352產(chǎn)生Pi-sigam鍵復(fù)合作用。

表2 人參、陳皮活性成分與靶點(diǎn)AKT1、TNF、PTGS2的分子對接結(jié)果

圖10 人參、陳皮活性成分與靶點(diǎn)AKT1、TNF、PTGS2的分子對接結(jié)果

2.7 體外抗炎活性結(jié)果

肺腎氣虛證兼見痰淤是COPD的主要證侯,補(bǔ)肺益腎佐以化痰祛淤是其主要治療方法,結(jié)合化合物靶點(diǎn)作用通路圖分析結(jié)果,在人參-陳皮中篩選出具有補(bǔ)氣、化痰、抗炎功效的代表性成分人參皂苷rh2(度值13)、川陳皮素(度值34)、橙皮素(度值37)、山奈酚(度值63)進(jìn)行體外抗炎活性測試。體外細(xì)胞抗炎結(jié)果顯示,模型組與空白組相比,細(xì)胞因子的含量顯著上升,且TIMP-1/MMP-9值明顯減?。≒<0.01)。與模型組比較,隨著川陳皮素濃度梯度的增加,MMP-9分泌量顯著降低(P<0.01),IL-8分泌量降低(P<0.01),TIMP-1/MMP-9比值降低。與模型組比較,山奈酚在1.79 μg·mL-1、3.58 μg·mL-1、7.16 μg·mL-1、14.32 μg·mL-1不同濃度范圍內(nèi)均能明顯抑制IL-8、MMP-9的分泌,且TIMP-1/MMP-9值升高(P<0.05)。與模型組比較,柚皮素在3.75 μg·mL-1、7.5 μg·mL-1、15 μg·mL-1、30μg·mL-1不同濃度范圍內(nèi)能明顯抑制IL-8、TIMP-1的分泌(P<0.01)。人參皂苷rh2組IL-8、MMP-9的分泌量降低(P<0.01)(表3)。體外抗炎活性結(jié)果說明,川陳皮素、山奈酚、均能減少Il-8、MMP-9炎癥因子的分泌,具有不同程度的抗炎作用,其作用結(jié)果與本文網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和分子對接結(jié)果相一致,說明人參-陳皮配伍使用具有治療COPD的作用。

表3 川陳皮素、山奈酚、柚皮素、人參皂苷rh2對炎癥細(xì)胞模型的影響(xˉ±s,n=4)

3 討論

本文采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)及分子對接技術(shù)對人參-陳皮配伍使用治療COPD的作用機(jī)制進(jìn)行研究。人參具有大補(bǔ)元?dú)?,補(bǔ)肺益腎之功,人參皂苷可以調(diào)節(jié)亞油酸、核黃素等激素的生物合成,其配方制劑常用于肺部疾病的防治,對COPD具有良好的防治作用。陳皮具有理氣化痰之功,川陳皮素是其代表性成分。由研究結(jié)果可知,人參-陳皮配伍可作用于COPD的潛在活性成分主要有β-谷甾醇、山奈酚、柚皮素、川陳皮素、橙皮苷等。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),β-谷甾醇具有一定的抗炎作用,可降低由脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng),同時可對LPS所引起的小鼠急性肺損傷有一定的保護(hù)作用,其保護(hù)機(jī)制可能與阻止炎癥因子(TNF-α、IL-6)釋放和下調(diào)NF-κB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的活化有關(guān)[21]。山奈酚對肺損傷具有防治作用,同時也可降低由病毒所致急性肺損傷小鼠的炎癥程度和氧化應(yīng)激損傷,其機(jī)制可能與降低病毒所致急性肺損傷小鼠的炎癥程度和氧化應(yīng)激損傷,可通過下調(diào)NF-κB信號通路的表達(dá)[22-23]。川陳皮素能夠啟動Caspase級聯(lián)反應(yīng),改變Bcl-2/Bax的比值,進(jìn)而抑制肺癌細(xì)胞的增殖[24]。柚皮苷有鎮(zhèn)咳、祛痰、抗肺部炎癥等活性,可抑制人肺癌細(xì)胞的增殖和遷移,促進(jìn)人肺癌細(xì)胞的凋亡,其機(jī)制可能與其抑制AKT的活化有關(guān)[25-26]。

PPI網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)果顯示,人參-陳皮配伍治療COPD的 關(guān) 鍵 靶 點(diǎn) 包 括AKT1、TNF、TP53、PTGS2、JUN、IL1B、CASP3、MAPK8、NOS3、MAPK1,上述靶點(diǎn)可以分為炎癥因子類、絲裂原活化蛋白激酶類、半胱氨酸蛋白酶類、蛋白激酶類、應(yīng)激活化激酶類和環(huán)氧加酶類等。炎癥因子類關(guān)鍵靶點(diǎn)主要包括IL-1B、TNF等,IL-1B可使受體IL-1RI上調(diào),進(jìn)而促進(jìn)肺泡巨噬細(xì)胞焦磷酸化,最終增強(qiáng)肺部炎癥[27]。環(huán)氧加酶類靶點(diǎn)包括PTGS2,PTGS2是花生四烯酸合成前列腺的限速酶,可誘導(dǎo)炎癥細(xì)胞釋放趨化因子[28]。半胱氨酸蛋白酶類的靶點(diǎn)包括CASP-3,CASP-3主要參與和控制 細(xì) 胞 凋 亡 過 程[29]。MAPK1、MAPK3、MAPK8、MAPK14屬于絲裂原活化蛋白激酶類靶點(diǎn),其中MAPK通路與肺部炎癥疾病的發(fā)生發(fā)展有關(guān),同時也可參與細(xì)胞的分化、增殖及凋亡過程[30]。

KEGG通路分析結(jié)果顯示,關(guān)鍵靶點(diǎn)主要調(diào)控TNF信號通路、凋亡通路、NF-κB信號通路、MAPKs信號通路、絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶(AKT)信號通路等。TNF信號通路通過干預(yù)與介導(dǎo)炎癥反應(yīng)的發(fā)生發(fā)展過程誘發(fā)機(jī)體局部炎癥反應(yīng),進(jìn)而造成局部組織器官的損傷[31]。研究發(fā)現(xiàn),COPD患者痰中TNF-α與中性粒細(xì)胞和白細(xì)胞數(shù)量增高存在正相關(guān),TNF-α可刺激中性粒細(xì)胞釋放細(xì)胞酶如彈性酶、蛋白酶等溶解細(xì)胞外基質(zhì)進(jìn)而誘發(fā)體內(nèi)炎癥反應(yīng)和肺部細(xì)胞損傷[32]。NF-κB信號通路參與機(jī)體內(nèi)多種生理生化過程,如炎癥發(fā)生發(fā)展、氧化應(yīng)激、細(xì)胞的凋亡與增殖等過程,是氣道炎癥的重要參與者,而TNF-α、IL-8、MMP-9等細(xì)胞因子的過度表達(dá)能激活NF-κB信號通路,COPD的常見致病因素香煙煙霧和細(xì)菌脂多糖均可激活NFκB通路引起炎癥的發(fā)生,提示人參、陳皮可通過抑制NF-κB信號通路的異?;罨l(fā)揮抗炎作用,從而達(dá)到治療COPD的目的[33][34]。

由分子對接結(jié)果可知,山奈酚、β-谷甾醇、豆甾醇、柚皮素和川陳皮素與AKT1、TNF、PTGS2均存在穩(wěn)定結(jié)合位點(diǎn),其中豆甾醇與AKT1的親和力最強(qiáng),說明人參、陳皮可能通過β-谷甾醇、柚皮素、豆甾醇等主要潛在活性成分發(fā)揮治療COPD的作用。體外實驗結(jié)果表明,不同濃度的山奈酚、川陳皮素、柚皮素、人參皂苷rh2均能減少炎癥因子的分泌,說明山奈酚、川陳皮素、柚皮素、人參皂苷rh2具有不同程度的抗炎作用。

綜上所述,本文采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)、分子對接技術(shù)以及體外抗炎活性驗證,對人參-陳皮配伍治療COPD的機(jī)制進(jìn)行了探討和分析,結(jié)果顯示人參-陳皮配伍對COPD具有一定的治療作用,為臨床上治療COPD提供新思路和方法。但網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)數(shù)據(jù)整合未有明確的規(guī)范,數(shù)據(jù)庫的選擇和算法的計算因個人選擇而不同,預(yù)測結(jié)果存在一定的差異。

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