鐘秀玉，張建

（1.河南中醫(yī)藥大學(xué)兒科醫(yī)學(xué)院，河南 鄭州 450000；2.河南中醫(yī)藥大學(xué)，河南 鄭州 450000）

IgA 腎?。↖gA nephropathy, IgAN）是指腎小球系膜區(qū)以IgA 或IgA 為主的免疫復(fù)合物沉積為主要特點(diǎn)的腎小球疾病，是目前世界范圍內(nèi)最常見的原發(fā)性腎小球疾病，亦是CKD 和腎衰竭的首要病因之一，約25%~30%的患者在20~25 年內(nèi)可緩慢進(jìn)展至腎衰竭[1]。IgAN發(fā)病有著明顯的地域差異，亞洲國家的發(fā)病率明顯高于歐洲、美洲、非洲等國家，我國經(jīng)腎活檢確診的IgAN 占原發(fā)性腎小球疾病的45%以上[2]。雖然IgAN在人群中有著較高的發(fā)病率，但目前我們對(duì)其發(fā)病機(jī)制的認(rèn)識(shí)仍十分有限，以至于針對(duì)IgAN 尚缺乏特異性的治療方法，現(xiàn)以RAS 抑制、嚴(yán)格控制血壓等支持治療為主。因此，積極探索IgAN 的發(fā)病機(jī)制并尋找切實(shí)有效的治療方法顯得尤為重要。

火把花[Tripterygium hypoglaucm(Levl.)Hutch]為衛(wèi)矛科雷公藤屬植物，又名昆明山海棠、斷腸草、紫金皮等，是中成藥火把花根片的主要藥源。火把花根片由“昆明山海棠”去皮的根芯加工而成，有祛風(fēng)除濕、舒筋活絡(luò)、清熱解毒等功效。同雷公藤屬植物雷公藤一樣，屬于中藥免疫抑制劑，臨床廣泛應(yīng)用于各種腎小球疾病，大量研究顯示，火把花根片能有效控制蛋白尿、改善腎功能[3-6]。現(xiàn)代藥學(xué)研究顯示，火把花根含有生物堿、萜類、皂苷、內(nèi)酯、色素等多種化學(xué)成分。藥理實(shí)驗(yàn)證明，該植物具有抗炎、抗生育、免疫抑制、抗癌、鎮(zhèn)痛等作用[7-9]。但目前就其干預(yù)IgAN 的作用機(jī)制尚不完全清楚。

網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)（Network pharmacology,NP）由Andrew L.Hopkins 教授于2007 年首次提出，有別于傳統(tǒng)藥理學(xué)研究模式，網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)基于系統(tǒng)生物學(xué)和生物網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，揭示了藥物與疾病之間多靶點(diǎn)、多途徑、多通路的分子機(jī)制[10,11]。這一概念與傳統(tǒng)中醫(yī)藥學(xué)的“整體觀念”、“辨證論治”和“方劑干預(yù)”原則不謀而合，國內(nèi)李梢教授從生物分子網(wǎng)絡(luò)角度出發(fā)，自主研制了一套中藥網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究方法，先后闡釋了中醫(yī)證候、方藥的微觀生物網(wǎng)絡(luò)及作用機(jī)制[12]。目前網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)已成為中醫(yī)藥現(xiàn)代化研究的重要且成熟的方法及理論?；谟?jì)算機(jī)模擬技術(shù)進(jìn)行的分子對(duì)接操作，能夠預(yù)測(cè)配體與生物大分子之間的相互作用模式，并評(píng)估兩分子之間的結(jié)合，是藥物研發(fā)過程中重要的虛擬篩選途徑[13,14]。本研究正是基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)及分子對(duì)接技術(shù)，從分子水平探討火把花根干預(yù)IgAN 的作用機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 火把花根相關(guān)成分及靶點(diǎn)預(yù)測(cè)

綜合檢索相關(guān)文獻(xiàn)并收集火把花根化合物成分及結(jié)構(gòu)信息，利用Pubchem 數(shù)據(jù)庫下載化合物結(jié)構(gòu)式或直接參照文獻(xiàn)中化學(xué)結(jié)構(gòu)式利用Chemdraw 畫出，結(jié)構(gòu)式均以sdf 格式保存。將所獲得的分子結(jié)構(gòu)式輸入SwissADME平臺(tái)[15（]http://www.swissadme.ch） 進(jìn)行類藥性篩選，核心化合物篩選標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置為：①腸胃吸收（Gatrointestinal absortion；GIabsortion）為“High”，表明該成分具備良好口服生物利用度；②設(shè)置5 類藥性預(yù)測(cè)（Lipinski、Ghose、Veber、Egan、Muegge）結(jié)果中有2個(gè)及2 個(gè)以上為“Yes”，表明該化合物具有較佳的藥代動(dòng)力學(xué)特征。其中不符合篩選標(biāo)準(zhǔn)的化合物，進(jìn)行文獻(xiàn)查閱核查，若化合物藥理作用明顯與研究主題相關(guān)，仍予以納入，最終獲得火把花根潛在核心化合物。然后利用Pharmmapper數(shù)據(jù)庫[16（]http://www.lilab-ecust.cn/pharmmapper/）基于藥效團(tuán)映射進(jìn)行靶點(diǎn)預(yù)測(cè)，并選擇Normalized Fit Score（NF）≥0.5 的蛋白作為藥物預(yù)測(cè)靶點(diǎn)。

1.2 IgAN疾病靶點(diǎn)預(yù)測(cè)

利用GeneCards數(shù)據(jù)庫[17（]https://www.genecards.org/）、DisGeNet數(shù)據(jù)庫[18（]https://www.disgenet.org/）、OMIM數(shù)據(jù)庫[19（]Online Mendelian Inheritance in Man）（https://www.omim.org/）、DRUGBANK 數(shù)據(jù)庫[20]（https://go.drugbank.com/），以“IgA nephropathy”、“IgAN”為檢索詞進(jìn)行檢索獲取IgAN 相關(guān)疾病靶點(diǎn)。將獲取的疾病靶點(diǎn)匯總并刪除重復(fù)值。利用Uniprot數(shù)據(jù)庫將預(yù)測(cè)到的藥物和疾病靶點(diǎn)名稱統(tǒng)一規(guī)范為Genesymbol，通過R4.2.0ggvenn包對(duì)火把花根與IgAN相關(guān)靶點(diǎn)進(jìn)行交互映射，最終獲得火把花根干預(yù)IgAN的潛在靶點(diǎn)。

1.3 火把花根成分-IgAN靶點(diǎn)PPI網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

蛋白交互作用網(wǎng)絡(luò)（Protein-protein interactions,PPIs）的構(gòu)建旨在透過蛋白質(zhì)交互作用從分子生物學(xué)角度闡釋蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的生化功能。將“火把花根”“IgAN”共同靶點(diǎn)上傳至STRING11.5 數(shù)據(jù)庫[21]（https://stringdb.org/），選擇“智人”物種，并將蛋白互作關(guān)系置信分?jǐn)?shù)設(shè)置為中等置信度（score≥0.4），以獲得PPI 網(wǎng)絡(luò)。利用Cytoscape 3.9.0 軟件[22]對(duì)PPI 網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行分析，并使用cytohubba 插件[23]、MCODE 插件[24]篩選核心靶點(diǎn)及子網(wǎng)絡(luò)。

1.4 火把花根成分-IgAN靶點(diǎn)GO、KEGG生物富集分析

利用R4.2.0 clusterProfiler 包[25]基于org.Hs.eg.db注釋包及KEGG在線數(shù)據(jù)庫注釋（https://www.genome.jp/kegg/）對(duì)交集靶點(diǎn)進(jìn)行GO（Gene Ontology）與KEGG（Kyoto Encyclopedia of Gene and Genomes）生物富集分析及功能注釋，其中GO 注釋包括生物學(xué)過程（Biological process,BP）、細(xì)胞組分（Cellular component, CC）與分子功能（Molecular function, MF）。根據(jù)矯正后p 值（p.adjust）從小到大進(jìn)行排序，最終選取排在前10 位的富集結(jié)果。

1.5 火把花根成分-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)圖構(gòu)建

將火把花根單體成分與火把花-IgAN相關(guān)靶點(diǎn)進(jìn)行匹配，上傳至Cytoscape 3.9.0 構(gòu)建成分-靶點(diǎn)信息網(wǎng)絡(luò)圖。利用軟件內(nèi)置工具“Analyze Network”對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析并獲得相關(guān)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮?shù)值，包括節(jié)點(diǎn)的度（Degree）、接近度（Closeness）、介數(shù)（Betweenness）等，以用來尋找網(wǎng)絡(luò)中重要的成分及靶點(diǎn)信息。

1.6 分子對(duì)接評(píng)估

對(duì)“1.5”項(xiàng)下獲得的核心成分和靶點(diǎn)（Degree值排名前六）進(jìn)行分子對(duì)接。利用pubchem、Chem3D 20.0優(yōu)化（結(jié)合能最小化）并保存核心成分3D 結(jié)構(gòu)（mol2格式）；利用RCSB PDB 數(shù)據(jù)庫[26（]https://www.rcsb.org/）下載核心受體蛋白晶體結(jié)構(gòu)（pdb 格式）。使用AutoDockTools 1.5.7 對(duì)受體蛋白進(jìn)行加氫、計(jì)算原子局部電荷、判斷原子類型的處理，并對(duì)小分子配體加氫、計(jì)算局部電荷（Partial charges）、設(shè)置可旋轉(zhuǎn)配體鍵；最后將處理后的配體、受體結(jié)構(gòu)保存為pdbqt 格式。使用AutoDock Vina 1.1.2[27]執(zhí)行分子對(duì)接預(yù)測(cè)，依據(jù)對(duì)接結(jié)果中Affinity 值評(píng)估小分子配體與受體蛋白的結(jié)合情況。

2 結(jié)果

2.1 火把花根主要活性成分及靶點(diǎn)預(yù)測(cè)結(jié)果

以“火把花”、“昆明山海棠”、“成分”為關(guān)鍵詞通過知網(wǎng)進(jìn)行檢索，閱讀整理相關(guān)文獻(xiàn)[28-31]，最終共獲得43 個(gè)與火把花根相關(guān)的化合物成分信息，包括“雷公藤晉堿”、“雷公藤春堿”等生物堿類；“雷公藤甲素”、“雷藤二萜醌A”等二萜類；“雷公藤紅素”、“雷公藤內(nèi)酯甲”等三萜類以及其他黃酮類、糖苷類、脂肪酸類等成分。根據(jù)類藥性原則通過SwissADME 平臺(tái)共篩選出19 種潛在活性成分（表1），部分成分結(jié)構(gòu)式見圖1。利用PharmMapper 數(shù)據(jù)庫預(yù)測(cè)并選擇NF≥0.5 的靶蛋白作為成分靶點(diǎn)，匯總并去除所有重復(fù)值，最終共篩選出285 個(gè)藥物靶點(diǎn)。

表1 火把花根潛在活性成分Table 1 Potential active ingredients of the Tripteryium hypoglaucum root

圖1 部分化合物結(jié)構(gòu)式Fig.1 Structural formula of some compounds

2.2 火把花根干預(yù)IgAN潛在靶點(diǎn)獲取

以“IgA nephropathy”、“IgAN”為檢索詞進(jìn)行檢索，在Genecards 數(shù)據(jù)庫、OMIM 數(shù)據(jù)庫、Disgenet 數(shù)據(jù)庫、Drugbank 數(shù)據(jù)庫中分別獲得647 個(gè)、178 個(gè)、458 個(gè)、20 個(gè)疾病相關(guān)靶點(diǎn)。整合各數(shù)據(jù)庫所獲靶點(diǎn)，合并匯總并刪除重復(fù)值，最終共得到937 個(gè)與IgAN相關(guān)的疾病靶點(diǎn)。利用R4.2.0ggvenn 包對(duì)285 個(gè)火把花根中藥靶點(diǎn)與937 個(gè)IgAN 疾病靶點(diǎn)進(jìn)行交互映射，獲得54 個(gè)中藥疾病共同靶點(diǎn)，并繪制VENN圖，見圖2。

圖2 藥物靶點(diǎn)和疾病靶點(diǎn)韋恩圖Fig.2 Venn diagram of drug targets and disease targets

2.3 PPI網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

將54 個(gè)共同靶點(diǎn)上傳至STRING11.5 數(shù)據(jù)庫建立蛋白互作網(wǎng)絡(luò)圖，并導(dǎo)入Cytoscape 3.9.0 利用Analyze Network 工具計(jì)算網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮?shù)，依據(jù)節(jié)點(diǎn)度值（Degree）及邊的結(jié)合分?jǐn)?shù)（Combined score）對(duì)PPI 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)整最終得到蛋白互作網(wǎng)絡(luò)圖（圖3），其中節(jié)點(diǎn)顏色越深、面積越大、透明度越高，其degree 越大，邊的顏色越深、寬度越大、透明度越高，其combined score 越大，二者均表明該節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中更重要。利用cytohubba 插件依據(jù)MCC 算法篩選排名前十的核心靶點(diǎn)（表2），利用MCODE 插件對(duì)PPI 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步分析，篩選保存核心子網(wǎng)絡(luò)，見圖4。

表2 火把花根-IgAN“MCC”評(píng)分排名前十的核心靶點(diǎn)Table 2 Top ten core targets of Tripterygium hypoglaucum Root-IgAN"MCC"score

圖3 火把花根-IgAN 靶點(diǎn)PPI 網(wǎng)絡(luò)Fig.3 Tripterygium hypoglaucum Root-IgAN target PPI network

圖4 火把花根-IgAN 靶點(diǎn)PPI 網(wǎng)絡(luò)中的子網(wǎng)絡(luò)模塊Fig.4 The module in the Tripterygium hypoglaucum Root-IgAN target PPI network

2.4 GO功能富集和KEGG通路富集

利用R4.2.0 clusterProfiler 程序包對(duì)火把花根干預(yù)IgAN 靶點(diǎn)進(jìn)行生物信息富集分析及功能注釋，見圖5。GO 富集結(jié)果顯示潛在靶點(diǎn)主要參與傷口愈合（Wound healing）、激素代謝過程（Hormone metabolic process）、白細(xì)胞黏附（Leukocyte cell-cell adhesion）等生物進(jìn)程；主要定位在囊泡腔（Vesicle lumen）、分泌顆粒管腔（Secretory granule lumen）、血小板 顆粒（Platelet alpha granule）等細(xì)胞結(jié)構(gòu)上；主要的分子功能涉及肽酶活性（Peptidase activity）、絲氨酸水解酶活性（Serine hydrolase activity）、磷酸酶結(jié)合（Phosphatase binding）等。KEGG通路主要富集癌癥中的蛋白聚糖信號(hào)通路（Proteoglycans in cancer pathway）、脂質(zhì)和動(dòng)脈粥樣硬化信號(hào)通路（Lipid and atherosclerosis pathway）、FoxO 信號(hào)通路（FoxO signaling pathway）等。

圖5 火把花根干預(yù)IgAN 潛在靶點(diǎn)富集分析Fig.5 Enrichment analysis of potential targets of Tripterygium hypoglaucum roots intervention in IgAN

2.5 火把花根成分-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

利用Cytoscape3.9.0 構(gòu)建火把花根成分與靶點(diǎn)信息網(wǎng)絡(luò)圖，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵W(xué)參數(shù)獲得核心成分及靶點(diǎn)信息。如圖6 所示，該網(wǎng)絡(luò)共包含73 個(gè)節(jié)點(diǎn)、485 條邊，節(jié)點(diǎn)面積越大、顏色越深代表度值（Degree）越高，即該成分、靶點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中越重要。其中雷公藤內(nèi)酯甲、雷公藤春堿、雷公藤內(nèi)酯乙、雷公藤紅素等為火把花根干預(yù)IgAN 的核心成分；周期蛋白依賴性激酶2（CDK2）、醛糖還原酶（AKR1B1）、凝血酶（F2）、絲裂原活化蛋白激酶14（MAPK14）等為潛在的核心靶點(diǎn)。

圖6 火把花根干預(yù)IgAN 成分-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)圖Fig.6Tripterygium hypoglaucum roots interferes with IgAN components-target network diagram

2.6 分子對(duì)接結(jié)果

利用AutoDock Vina 對(duì)“1.5”項(xiàng)下degree 值排名前6的核心成分（wilforlide A、wilfortrine、wilforlide B、Celastrol、triptobenzene H、wilforgine）及靶點(diǎn)CDK2（PDBID：1gz8）、AKR1B1（PDBID：1us0）、F2（PDBID：3po1）、MAPK14（PDBID：2zaz）、TTR（PDBID：1f41）、ALB（PDBID：1n5u）進(jìn)行分子對(duì)接計(jì)算，并根據(jù)對(duì)接評(píng)分Affinity 對(duì)結(jié)合力進(jìn)行評(píng)估，其中Affinity ＞ 16.7 kJ/mol提示結(jié)合力極弱或認(rèn)為無結(jié)合； 29.302 kJ/mol ＜Affinity≤ 16.7 kJ/mol 提示結(jié)合力中等；Affinity≤29.3 kJ/mol 提示結(jié)合力較強(qiáng)。對(duì)接結(jié)果顯示小分子配體和受體蛋白共36 種組合（圖7），Affinity 值均＜16.7 kJ/mol，最大值為 23.0 kJ/mol，表明核心成分與受體蛋白有著較好的結(jié)合力。其中wilforlideA與AKR1B1結(jié)合力最強(qiáng)（Affinity = 54.8 kJ/mol），具體對(duì)接模式見圖8。如圖所示，wilforlide A 與AKR1B1 氨基酸殘基通過范德華力相互作用，此外與AKR1B1 氨基酸殘基LEU195、LYS194 均形成alkyl 相互作用。其余結(jié)合力較強(qiáng)的還有triptobenzene H 和AKR1B1、Celastrol和MAPK14 等。

圖7 分子對(duì)接結(jié)果Fig.7 Molecular docking result

圖8 Wilforlide A 與AKR1B1 對(duì)接模式Fig.8 Wilforlide A and AKR1B1 docking mode

3 討論

IgAN 是臨床常見的原發(fā)性腎小球疾病，根據(jù)臨床表現(xiàn)歸屬于中醫(yī)“尿血”、“尿濁”和“腎風(fēng)”等范疇?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究顯示IgAN 的發(fā)病乃多重因素相互作用的結(jié)果，患者在遺傳易感基因存在的背景下，機(jī)體IgA1分子糖基化異常、IgA 清除水平下降，導(dǎo)致pIgA1 及IgA1-免疫復(fù)合物（IgA1-IC）形成并沉積于腎小球系膜區(qū)，激活補(bǔ)體系統(tǒng)、引發(fā)炎癥反應(yīng)及纖維化形成。研究顯示[9]火把花根具有明顯的免疫抑制及抗炎作用，臨床被廣泛用于包括IgAN在內(nèi)的多種腎小球疾病治療。

本研究最終共篩選出19 個(gè)火把花根潛在活性成分，預(yù)測(cè)到285 個(gè)藥物靶點(diǎn)及937 個(gè)IgAN 疾病靶點(diǎn)，共獲得54 個(gè)火把花根干預(yù)IgAN 潛在靶點(diǎn)。通過成分-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)圖的構(gòu)建與分析，初步預(yù)測(cè)“雷公藤內(nèi)酯甲”、“雷公藤春堿”、“雷公藤內(nèi)酯乙”、“雷公藤紅素”等為火把花根干預(yù)IgAN 的核心成分；CDK2、AKR1B1、F2 等為核心靶點(diǎn)；Proteoglycans in cancer信號(hào)通路、Lipid and atherosclerosis 信號(hào)通路、FoxO 信號(hào)通路等為主要富集通路。

3.1 潛在有效成分分析

IgAN 患者機(jī)體IgA-IC 形成后沉積于腎小球系膜區(qū)，刺激系膜細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化為炎癥細(xì)胞和纖維化細(xì)胞，引起炎癥介質(zhì)的釋放，造成腎小球損傷及間質(zhì)纖維化。研究發(fā)現(xiàn)NLRP3 炎癥小體的激活及IL-1、IL-18炎癥因子的釋放與IgAN 發(fā)病密切相關(guān)[32]。雷公藤紅素能夠抑制活性氧生成、促使NF- B 活化上調(diào)，進(jìn)而抑制NLRP3 的表達(dá)和IL-1 、IL-18 的釋放發(fā)揮抗炎作用[33]。初始CD4+T 細(xì)胞分化形成輔助性T 細(xì)胞17（Th17）和調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞（Treg），二者發(fā)揮相反的作用協(xié)同維持機(jī)體免疫穩(wěn)態(tài)[34]。IgAN 患者體內(nèi)Th17/Treg穩(wěn)態(tài)破壞，機(jī)體Treg水平降低、Th17 比例及Th17/Treg水平升高[35]。研究顯示雷公藤紅素可以抑制Th17 細(xì)胞水平、促使Treg細(xì)胞生成進(jìn)而發(fā)揮免疫抑制作用[36]。

通過網(wǎng)絡(luò)分析初步篩選的活性成分尚有“雷公藤內(nèi)酯甲”、“雷公藤內(nèi)酯乙”和“雷公藤春堿”等。研究顯示[37]雷公藤內(nèi)酯甲對(duì)角叉菜膠致炎模型抗炎作用明顯；細(xì)胞試驗(yàn)表明雷公藤內(nèi)酯甲可以直接抑制T、B 淋巴細(xì)胞增殖、發(fā)揮免疫抑制作用[38]。雷公藤春堿亦具有強(qiáng)烈的免疫抑制活性，WU 等[39]研究顯示其能明顯抑制脂多糖刺激的小鼠單核巨噬細(xì)胞增殖。雷公藤內(nèi)酯乙的藥理作用研究較少，文獻(xiàn)報(bào)道，雷公藤內(nèi)酯乙能夠阻滯細(xì)胞周期、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡而發(fā)揮抗腫瘤作用[40]。但目前尚缺乏以上成分作用于IgAN 的機(jī)制研究，未來可將其作為火把花根干預(yù)IgAN 的潛在方向深入研究。

3.2 潛在靶點(diǎn)分析

細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶2（CDK2）作為周期蛋白依賴性激酶（CDKs）的一種，廣泛表達(dá)于真核生物中，通過與周期蛋白（Cyclin）結(jié)合共同參與細(xì)胞周期的調(diào)控。系膜細(xì)胞增殖與基質(zhì)增多是IgAN 最基本的病變。既往研究表明腎小球系膜細(xì)胞的增殖由多種正負(fù)性細(xì)胞周期調(diào)節(jié)蛋白控制，CyclinA-CDK2 的表達(dá)和活性增強(qiáng)可以促使系膜細(xì)胞增殖[41]；大鼠試驗(yàn)顯示雷帕霉素可以通過抑制CyclinE-CDK2 的活性，阻斷細(xì)胞周期、抑制系膜增殖及基質(zhì)分泌[42]。

AKR1B1 是糖代謝多元醇途徑的關(guān)鍵限速酶，與糖尿病腎病的發(fā)生密切相關(guān)[43]。當(dāng)機(jī)體處于高血糖狀態(tài)時(shí)，AKR1B1 活性增強(qiáng)，激活多元醇途徑，葡萄糖還原生成山梨糖醇積聚于細(xì)胞內(nèi)，引起細(xì)胞滲透性損傷；同時(shí)該通路激活后機(jī)體產(chǎn)生大量自由基、晚期糖基化終末產(chǎn)物，抗氧化劑水平下降，引起腎組織氧化應(yīng)激損傷[44]，而氧化應(yīng)激是IgAN 進(jìn)展的主要危險(xiǎn)因素之一[45]。此外，糖代謝異常在IgAN 患者中十分常見[46]，多數(shù)糖尿病患者的腎臟損傷可表現(xiàn)為IgAN[47]，但AKR1B1 在IgAN 發(fā)病中的具體機(jī)制有待進(jìn)一步明確。

研究表明IgAN患者存在凝血、纖溶系統(tǒng)的異常[48]，血液呈高凝狀態(tài)[49]。腎小球毛細(xì)血管壁與循環(huán)中IgA1接觸，造成血管壁受損、引起凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng)[50]，凝血反應(yīng)進(jìn)一步造成腎間質(zhì)纖維化[51]、腎小球硬化[52]。凝血酶原（F2）是凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng)的重要節(jié)點(diǎn)，被凝血活酶激活生成凝血酶，活化的凝血酶將纖維蛋白原轉(zhuǎn)化為纖維蛋白、刺激血小板聚集和催化一系列凝血相關(guān)反應(yīng)。臨床研究[53]顯示促纖溶治療對(duì)IgAN 患者有著獨(dú)立于激素之外的腎臟保護(hù)作用。

3.3 KEGG富集信息分析

KEGG 分析顯示，交集靶基因富集最明顯的通路是Proteoglycans in cancer 信號(hào)通路、Lipid and atherosclerosis 信號(hào)通路、FoxO 信號(hào)通路。Proteoglycans in cancer 通路中的飾膠蛋白聚糖可以抑制TGF- 1 的表達(dá)。而TGF- /Smads 信號(hào)通路與IgAN 系膜細(xì)胞的增殖及腎小球纖維化的發(fā)生密切相關(guān)。體外試驗(yàn)證實(shí)IgA1 及血漿凝溶膠蛋白可以刺激系膜細(xì)胞中TGF- 1的分泌及下游Smad3、磷酸化Smad2/3、Smad4 的表達(dá)，激活TGF- /Smads 信號(hào)通路、誘導(dǎo)IgAN 腎纖維化的發(fā)生[54]。

多項(xiàng)研究提示IgAN 患者存在血脂異常的臨床表現(xiàn)，患者甘油三酯、總膽固醇顯著上升[55]，且合并血脂異常的患者腎臟病理及腎功能損害更為嚴(yán)重[56]。靶向Lipid and atherosclerosis 通路的基因可能通過PI3K/AKT 及VEGF 信號(hào)通路影響eNOS 的表達(dá)及NO 的釋放、參與細(xì)胞凋亡生物過程。研究顯示[57]IgAN 的發(fā)生與腎小球系膜細(xì)胞增殖過度或凋亡不足密切相關(guān)。由此推測(cè)火把花根可能通過eNOS/NO 通路影響腎小球細(xì)胞凋亡發(fā)揮腎臟保護(hù)作用。

叉頭框轉(zhuǎn)錄蛋白O（FoxO）是轉(zhuǎn)錄因子叉頭框蛋白（FOX proteins）家族的亞家族，廣泛參與細(xì)胞代謝、氧化應(yīng)激、免疫調(diào)節(jié)和細(xì)胞凋亡等生物進(jìn)程。其中FoxO1 廣泛表達(dá)于多種細(xì)胞中，研究表明其在足細(xì)胞凋亡、腎纖維化中扮演重要角色。劉昆等[58]通過細(xì)胞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在同型半胱氨酸誘導(dǎo)足細(xì)胞凋亡中，F(xiàn)oxO1蛋白表達(dá)水平下降，提示FoxO1 在保護(hù)足細(xì)胞凋亡發(fā)揮重要作用；此外，F(xiàn)oxO1 可以通過參與PI3K/Akt、Wnt/ -Catenin 等多條信號(hào)通路，調(diào)控細(xì)胞凋亡、氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)等生物過程，抑制腎纖維化的發(fā)生[59]。

綜上，火把花根通過多成分、多靶點(diǎn)、多途徑發(fā)揮抗炎、免疫抑制等作用，通過抑制系膜細(xì)胞增生、腎小球硬化、間質(zhì)纖維化等病理進(jìn)程干預(yù)IgAN 的發(fā)生。本研究基于現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫及網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)對(duì)火把花根干預(yù)IgAN 的分子機(jī)制進(jìn)行了預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)結(jié)果為進(jìn)一步動(dòng)物、細(xì)胞基礎(chǔ)研究提供了新方向。