基于网络药理学与代谢组学研究百合地黄汤抗抑郁机制

来源 :中国医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hondaboy
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目的:经典名方百合地黄汤源自张仲景的《金匮要略》,其由君药百合和臣药地黄组成,该方剂具有养阴清热,补心益肺的功效,古代常用于百合病的治疗。百合病在睡眠,饮食,精神,行为方面的症状与现代抑郁症临床表现相似,因而近代常用百合地黄汤干预和缓解抑郁症,临床效果显著,但由于中药复方成分繁多,抑郁症发病机制复杂,因此作用机制尚未阐明。本文结合代谢组学和网络药理学的研究方法,从整体的水平分析百合地黄汤抗抑郁的宏观调控机制,为百合地黄汤临床应用提供理论支撑。方法:1、检索数据库TCMSP,SYMMAP,ETCM,TCM-MASH,获取百合地黄天然化合物成分,建立化合物小分子库。通过UPLC-Q-TOF-MSE筛查百合地黄主要的化合物。2、通过口服吸收利用度(OB)值>30%,类药性(DL)值>0.18进行筛选,挑选出符合成药规则的天然活性成分。3、通过Pubchem数据库、Targetnet数据库找到药物活性成分对应的靶点,并将得分为1的靶点作为药物成分所对应的潜在靶点。4、通过比较毒物基因组学数据库(Comparative Toxicogenomics Database)和人类基因综合数据库(Genecards),人类孟德尔遗传数据库(OMIM)中和Drug Bank数据库检索与抑郁症相关的靶点,结合百合地黄汤药物活性成分对应的靶点和疾病对应的靶点。5、通过Uniprot数据库将预测出的靶点转换。再获取百合地黄汤与疾病交集靶点通过STRING数据库构建药物活性成分-靶点网络拓扑图和PPI靶点蛋白互作图并得到核心靶点,再通过Cytoscape_v3.6.1构建药物成分-靶点相互作用网络,进行网络可视化和拓扑参数分析。6、采用长期慢性不可预知温和应激建立SD大鼠抑郁动物模型,用百合地黄汤进行干预回调;采用糖水偏好实验,旷场实验,高架十字等行为学实验对模型进行评价;采用UPLC-Q-TOF-MS非靶向代谢组学的方法研究百合地黄汤治疗抑郁症的作用机制,对百合地黄汤治疗抑郁大鼠的血浆代谢轮廓进行表征,结合QI平台对空白对照组,百合地黄组,Model组血浆中代谢物进行主成分分析(PCA),及组间OPLS-DA分析筛选差异代谢物,结合HMDB对差异代谢物进行鉴定,导入Metabo Analyst分析差异代谢物涉及通路。结果:1、快速分离鉴定出64种化学成分,主要包括皂苷,环烯醚萜,黄酮,酸,酯,苯乙醇苷类,其中百合皂苷6个,环烯醚萜类8个,酸类16个,酯类7个,苯乙醇苷类7个,黄酮类6个和生物碱类4个以及其他类。2、通过数据库检索挑选出主要成分百合中37种,地黄中43种,得到19个核心靶点,包括HSP90AA1,CYP19A1,NR3C1,ESR1,HDAC3,HDAC1,AR等,涉及到的通路主要有类固醇激素的合成,C21-甾体激素的生物合成,花生四烯酸代谢,以及和下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA)通路相关的NF-κB信号通路等,发挥药物作用基础的成分主要是百合皂苷,萜烯类,地黄中环烯醚萜类。3、动物实验行为学结果显示,成功构建抑郁模型,蔗糖偏好实验,旷场实验,高架十字实验中,各组的差异明显,符合统计学分布规律。4、非靶向代谢组学分析了模型-空白,模型-给药之间的差异代谢物,正、负模式共鉴定出43个差异代谢物,涉及通路11条,包括胆汁酸的生物合成,亚油酸代谢,苯丙氨酸代谢,不饱和脂肪酸的生物合成,鞘脂代谢,甾体激素的生物合成,甘油磷脂代谢,色氨酸代谢,α-亚麻酸代谢,花生四烯酸代谢,脂肪酸生物合成。结论:本实验采用网络药理学方法结合代谢组学方法,解析百合地黄汤治疗抑郁的机制以及其发挥药效的物质基础,分析得出,百合地黄汤具有治疗抑郁的作用,其作用成分主要为百合萜烯类,皂苷类成分,地黄环烯醚萜类,可能通过花生四烯酸代谢,甘油磷脂代谢,下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA)通路发挥抗抑郁的作用。
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