基于生物信息学和细胞实验探讨肝豆扶木汤调控铁死亡治疗肝豆状核变性的作用

目的探究肝豆扶木汤对Erastin诱导的肝癌细胞HepG2铁死亡的影响,以及对溶质载体家族7成员11(SLC7A11)/谷胱甘肽过氧化酶4(GPX4)轴的调控作用。方法利用BATMAN-TCM数据库获取肝豆扶木汤的活性成分及潜在靶点,GeneCards数据库检索铁死亡相关靶点,将所得的肝豆扶木汤活性成分的潜在靶点与铁死亡相关靶点进行交集筛选后,再借助CB-Docking软件进行分子对接,最后对结合度较好的靶点进行细胞实验初步验证。体外细胞实验构建Erastin诱导的HepG2细胞铁死亡模型,设置空白组、模型组和肝豆扶木汤低、中、高剂量组,检测细胞还原型谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)、活性氧(ROS)水平,RT-qPCR和Western blot法验证细胞P53、SLC7A11、GPX4 mRNA和蛋白表达。结果肝豆扶木汤中有效成分共215种,潜在靶点1741个,铁死亡相关靶点275个,其中Relevance score≥3的共23个。取交集后,肝豆扶木汤中活性成分为19种,铁死亡相关靶点为11种。肝豆扶木汤关键有效成分与靶点SLC7A11、P53、VDAC2/3、ACSL4、HMOX1、ALOX15、PRKAA1等均有一定的结合活性,其中与SLC7A11蛋白靶点结合能力最强。肝豆扶木汤能提高细胞GSH、ROS、MDA水平(P<001),上调SLC7A11、GPX4 mRNA和蛋白表达(P<001),下调P53 mRNA和蛋白表达(P<001)。结论肝豆扶木汤可能是通过调控SLC7A11/GPX4轴来抑制Erastin诱导肝癌细胞HepG2铁死亡的发生,从而起到保护肝细胞的作用。