基于网络药理学及实验验证探讨四妙散治疗痛风性关节炎的机制研究

来源 :江西中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:epslon003
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目的:四妙散(Si Miao Power,SMP)首载于清代张秉成所著之《成方便读·卷三》,具有清热利湿、舒筋活络之功效。从古至今,中医医者临床常以其治疗痛风性关节炎(Gouty Arthritis,GA)以及其他的一些关节炎症疾病。现代研究也表明SMP可用于治疗GA。尽管SMP的临床疗效已得到现代中医的认可,但目前研究仍以临床及化学成分方面的研究为主,SMP治疗GA的药效物质基础及分子作用机制的研究报道很少,限制了SMP的进一步开发和利用。本论文基于网络药理学和实验验证相结合的研究方法,研究SMP治疗GA的有效成分和分子机制,以期为SMP治疗GA的临床应用提供依据,并为SMP和现代名医经验方—痛风清消方的开发研究奠定基础。方法:一、利用TCMSP数据库对SMP有效组分进行筛选,并对有效组分进行靶点预测;通过Gene Cards、OMIM等数据库采集GA的疾病靶点;运用Venny2.1.0网络在线平台对SMP及GA的作用靶点进行了取交集得出共同作用靶点;再利用Cytoscape3.7.2软件建立了SMP药物-活性成分-GA疾病靶点网络;将GA的靶基因与SMP活性化合物调控的基因进行取交集;将得到的常见基因靶点输入STRING在线平台进行PPI网络的建立及拓扑分析,下载PPI网络的TSV格式文件并导入R软件中,进行可视化;并使用相应的数据包对相交的靶蛋白进行GO功能及KEGG通路富集分析,并使用R语言进行可视化分析,呈现富集结果;最后利用Cytoscape3.7.2软件构建靶点-信号通路网络。二、以GA模型大鼠为研究模型,通过观察SMP对大鼠踝关节GA指数评分、踝关节肿胀度及踝关节滑膜病理改变等指标,研究SMP对大鼠一般行为学及组织病理学的影响。三、以GA模型大鼠为研究模型,通过ELISA法检测大鼠血清中炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α、IL-17的表达和Western Blot法检测大鼠滑膜组织中MAPK蛋白与NF-κB蛋白的表达探究SMP对IL-17信号通路的影响。结果:一、利用数据库确定了SMP的65个活性成分和193个靶点,并通过Gene Cards、OMIM数据库筛选得到223个排名靠前的GA相关靶点,在Venny2.1.0平台中将两个靶点通过构建韦恩图进行重合筛选,23个重叠目标被识别为候选靶点;PPI网络拓扑分析发现关键活性成分主要包含槲皮黄素、吴茱萸次碱、汉黄芩素、山柰酚、黄芩素等;通过构建PPI网络,筛选得到得到IL1-β、IL-6、PTGS2、CCL2、MMP9、PPARG、MMP3等SMP治疗GA的关键靶点;GO功能分析发现其BP、CC、MF主要与氧化应激反应、炎症反应、MAP激酶活性、细胞因子活性等有关;KEGG通路分析发现主要与IL-17信号通路、TNF信号通路、AGE-RAGE信号通路、NOD样受体信号通路、流体切应力与动脉粥样硬化信号通路、恰加氏病信号通路等有关。然后通过Cytoscape3.7.2构建了靶点-通路网络,并利用R语言进行可视化分析发现IL-17排名靠前。所以本研究选择SMP和IL-17信号通路进行后续的实验验证。二、通过大鼠GA模型,发现SMP可以有效改善大鼠GA指数评分(P<0.01),且效果与双氯芬酸钠相当(P>0.05);GA模型大鼠关节肿胀度在造模后12h达到峰值,且在24h后,SMP的治疗效果优于双氯双酸钠(P<0.05);从整体来看,SMP可以有效降低GA大鼠踝关节肿胀度,且效果与双氯芬酸钠相当(P>0.05);SMP可以有效改善大鼠踝关节滑膜组织的病理改变,或抑制炎性介质对滑膜组织的进一步破坏,且效果优于双氯芬酸钠。三、ELISA实验结果表明,SMP对IL-1β、IL-6、TNF-α、IL-17等炎性因子的分泌均可明显抑制(P<0.01),且抑制效果明显优于阳性药双氯芬酸钠(P<0.01);Western Blot实验结果表明,SMP可以明显抑制MAPK、NF-κB蛋白的表达(P<0.01),且效果优于双氯芬酸钠(P<0.05)。结论:SMP可抑制炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α、IL-17的分泌,减少MAPK、NF-κB的蛋白表达,这可能是SMP能缓解GA患者的关节滑膜炎症、缓解疼痛和红、肿、热、痛等症状的原因。IL-17信号通路可能是SMP治疗GA的分子机制之一。
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