基于生物信息学的杆努尽烟治疗慢性支气管炎大鼠的分子机制

目的基于生物信息学探讨杆努尽烟治疗慢性支气管炎(CB)大鼠的分子机制。方法采用Linpinski规则筛选出杆努尽烟活性成分,UniProt预测潜在靶点,取Gene Cards与疾病靶点交集,String创建蛋白互作网络并创建“成分-靶点-通路”网络,基因本体数据库(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析交集靶点,AutoDock模拟活性成分-核心靶点的对接模式;30只大鼠随机均分为空白组(0.9%NaCl)、模型组(0.9%NaCl)、阳性药物(1g/kg桂龙咳喘宁)组及低剂量(2 g/kg)、高剂量(8 g/kg)杆努尽烟组,除空白组外其余组大鼠进行CB造模,造模结束后麻醉处死各组大鼠1只,取肺组织制作切片采用苏木精-伊红染色法(HE)判断造模成功与否;再按上述各组处理灌胃给药,1次/d、持续28 d,干预结束后麻醉处死余下各组大鼠,取肺组织和心脏取血,采用Western blot和反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测肺组织中蛋白激酶B(AKT1)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)及激活核因子-κB p65(NF-κB p65)蛋白和mRNA表达,采用酶联免疫吸附测定(ELISA)法检测各组大鼠血清肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素1β(IL-1β)及干扰素γ(INF-γ)水平。结果杆努尽烟活性成分18个交集靶点92个,核心靶点AKT1、PPARγ等,GO-KEGG富集主要涉及免疫和炎症相关的磷脂酰肌醇3-酶d/蛋白激酶B(PI3K/Akt)、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路,分子对接示杆努尽烟活性成分与AKT1、PPARγ结合稳定;与空白组比较,模型组大鼠肺组织PPARγ蛋白及mRNA表达下降,NF-κB p65、AKT1蛋白及mRNA表达上升(P<0.05);与模型组比较,阳性药物组、低剂量杆努尽烟组、高剂量杆努尽烟组大鼠肺组织PPARγ蛋白及mRNA表达量均有不同程度的上升,NF-κB p65、AKT1蛋白及mRNA表达量均有一定程度的下降,高剂量杆努尽烟组大鼠肺组织表达差异最为明显(P<0.05);模型组和低剂量杆努尽烟组大鼠血清TNF-α、IL-1β及INF-γ水平较空白组升高(P<0.05),阳性药物组和高剂量杆努尽烟组大鼠血清TNF-α、IL-1β及INF-γ水平较模型组降低(P<0.05)。结论杆努尽烟可通过作用于AKT1、PPARγ、NF-κB p65发挥治疗CB大鼠的作用。

苗药杆努尽烟对慢性支气管炎大鼠肺组织TLR4及TNF-α表达的影响

目的:研究苗药杆努尽烟对慢性支气管炎模型大鼠肺组织Toll样受体4(TLR4)及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平的影响。方法:50只SD大鼠分为正常对照组、慢性支气管炎模型组、杆努尽烟低剂量组(2 g/kg)、杆努尽烟高剂量组(8 g/kg)及桂龙咳喘宁阳性药物组,除正常对照组外,其余各组通过烟熏加脂多糖气管注射法建立慢性支气管炎大鼠模型;观察各组大鼠呼吸系统症状及肺组织病理变化,ELISA法检测各组大鼠肺组织肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量,Western Blot法及q PCR法分别检测各组大鼠肺组织TLR4蛋白及mRNA水平。结果:与模型组相比,高、低剂量杆努尽烟均可改善慢性支气管炎大鼠呼吸系统症状,减轻肺组织炎症,降低慢支大鼠肺组织中TNF-α的水平,减少TLR4蛋白及mRNA的表达(P <0. 05),其中高剂量杆努尽烟效果更好。结论:苗药杆努尽烟可减轻慢性支气管炎模型大鼠呼吸道症状及肺组织炎症,其机制可能与下调大鼠肺组织TLR4及TNF-α表达水平有关。

苗药“杆努尽烟”对慢性支气管炎大鼠TLR4-MyD88-NF-κB信号通路的影响

目的:探讨苗药“杆努尽烟”对慢性支气管炎(CB)大鼠Toll样受体4(TLR4)-髓样分化因子88(MyD88)-核转录因子-κB(NF-κB)信号通路的影响。方法:30只SD大鼠均分为正常对照组、模型组、低剂量“杆努尽烟”组(低剂量组,2 g/kg)、高剂量“杆努尽烟”组(高剂量组,8 g/kg)及桂龙咳喘宁阳性药物组(阳性对照组,1 g/kg),正常对照组于无烟环境中饲养,其余4组大鼠用烟熏联合脂多糖(LPS)复制CB大鼠模型,“杆努尽烟”组及阳性对照组给予相应药物28 d,处死大鼠取肺组织;显微镜下观察各组大鼠肺组织学变化、酶联免疫(ELISA)法检测肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量、实时荧光定量PCR(Real-time PCR)及蛋白免疫印迹(Western blot)法检测TLR4、MyD88、NF-κB p65 mRNA及蛋白表达水平。结果:与正常对照组比较,其余各组大鼠肺泡壁及细支气管结构受到破坏,有炎性细胞浸润,各组大鼠肺组织中TLR4、MyD88、NF-κB p65 mRNA及蛋白表达水平、TNF-α含量升高(P<0.05);与模型组比较,各给药组肺泡壁和细支气管损伤程度减轻,且各组大鼠肺组织中TLR4、MyD88、NF-κB p65 mRNA及蛋白表达水平、TNF-α含量降低(P<0.05),“杆努尽烟”高剂量组降低更显著(P<0.05)。结论:苗药“杆努尽烟”治疗CB的机制可能与下调TLR4-MyD88-NF-κB通路相关信号分子表达有关。

基于网络药理学和分子对接探讨杆努尽烟治疗慢性支气管炎的作用机制

目的基于网络药理学探究杆努尽烟治疗慢性支气管炎的作用机制。方法利用TCMSP、SwissTarget Prediciton等数据库预测杆努尽烟活性成分及靶点;在TTD、Durgbank、DisGeNT数据库检索慢性支气管炎靶点,利用Cytoscape Version 3.6.1软件构建活性成分-关键靶点网络,采用String Version 10.5数据库构建靶点蛋白相互作用(PPI)网络,运用AutoDock-vina软件进行分子对接,分析杆努尽烟活性成分与主要靶点的结合能,运用DAVID 6.8软件对关键靶点进行GO富集及KEGG通路分析。30只SD大鼠随机分为正常对照组,模型组,杆努尽烟高、低剂量组,阳性药物组,烟熏加脂多糖气管注射法建立慢性支气管炎大鼠模型。给药28 d后取大鼠肺组织进行HE染色,ELISA法检测TNF-α水平,RT-qPCR和Western blot法检测NF-κB蛋白及mRNA表达。结果获得杆努尽烟活性成分5种,作用于慢性支气管炎靶点23个,这些靶点调控NF-κB、TNF-α等炎症因子介导的核受体转录途径、色氨酸代谢、花生四烯酸代谢等生物通路,减缓炎症反应,治疗慢性支气管炎。与模型组比较,杆努尽烟高、低剂量组大鼠呼吸系统症状均有改善,肺组织炎症减轻及匀浆中TNF-α水平、NF-κB mRNA及蛋白表达降低(P<0.05)。结论杆努尽烟治疗慢性支气管炎的作用机制可能与其抑制TNF-α、NF-κB表达,减缓肺组织炎症反应有关。

苗药“杆努尽烟”对慢性支气管炎大鼠肺组织AP-1因子表达的影响

目的苗药“杆努尽烟”对慢性支气管炎(CB)大鼠肺组织激活蛋白-1(AP-1)因子以及炎症递质表达的影响。方法将50只SD大鼠,按照随机数表法分为空白对照组、模型组、阳性对照组、“杆努尽烟”高剂量组(8 g/kg)、“杆努尽烟”低剂量组(2 g/kg),除空白对照组外均采用香烟烟熏联合脂多糖气管内滴注法构建CB大鼠模型。造模成功后,各组连续给药28 d,分别予各大鼠等体积生理盐水、“杆努尽烟”高低剂量、桂龙咳喘宁等药物灌胃,观察各组大鼠炎症情况。28 d后,提取肺组织,观察肺部炎症病理改变,检测肺组织中AP-1(c-jun、c-fos)的蛋白含量、mRNA表达、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-8(IL-8)水平。结果与空白对照组比较,其余各组大鼠肺组织均受到损伤,有炎症细胞浸润,各组大鼠c-jun、c-fos蛋白表达以及mRNA水平、TNF-α、IL-8表达均有所增加(P<0.05);与模型组比较,各给药组肺组织损伤明显减轻,周围炎症细胞明显减少,且c-jun、c-fos蛋白表达以及mRNA水平、TNF-α、IL-8含量均有大幅度降低,差异有统计学意义(P<0.05),其中“杆努尽烟”高剂量组降低更为显著(P<0.05)。结论苗药“杆努尽烟”可能下调AP-1蛋白的表达,降低下游炎症因子IL-8、TNF-α的产生释放,从而改变肺部炎症病理状态,以减轻呼吸系统症状。

贵州苗药杆努尽烟对慢性支气管炎模型大鼠肺组织MyD88蛋白表达的影响

(1)目的基于TLR4-MyD88-NF-κB信号通路,研究贵州苗药杆努尽烟对慢性支气管炎大鼠肺组织MyD88蛋白表达水平及支气管、肺组织炎症状况的影响。(2)方法 SD雄性大鼠60只,体质量(200±20)g,随机分为空白对照组,模型对照组,阳性对照组,杆努尽烟水提液高剂量组(8g/kg)、中剂量组(4g/kg)、低剂量组(2g/kg),每组10只。除空白对照组外,其余5组均采用烟熏和脂多糖气管滴注方法建立慢性支气管炎大鼠模型。造模成功后,杆努尽烟水提液高、中、低剂量组分别给予8g/kg、4g/kg、2g/kg(按生药计)的杆努尽烟水提液进行灌胃,阳性对照组给予桂龙咳喘宁1g/kg,空白对照组及模型组灌以等体积生理盐水,1次/d,连续给药28天,观察杆努尽烟水提液对大鼠咳嗽、气喘症状的缓解作用。采用Western Blot法测定肺组织MyD88蛋白表达,通过HE染色并于光镜下观察大鼠支气管、肺组织病理变化。(3)结果给药28天后,杆努尽烟水提液中、低剂量组大鼠MyD88含量与空白对照组相比差异有统计学意义(P<0.01),高剂量组与空白对照组相比差异有统计学意义(P<0.05);杆努尽烟水提液高剂量组大鼠MyD88含量与模型对照组相比均显著降低,差异有统计学意义(P<0.01);中、低剂量组大鼠MyD88含量与模型对照组相比差异有统计学意义(P<0.05)。(4)结论苗药杆努尽烟治疗慢性支气管炎有助于控制炎症反应,减轻气管、支气管及肺泡组织炎症,降低MyD88的蛋白含量,有效抑制MyD88蛋白的表达,下调TLR4-MyD88-NF-κB通路表达水平,从而改善气道及肺部的炎症状况;其中高剂量组与中、低剂量组相比,有明显下降,表明其抗炎效果呈剂量依赖性,较高的杆努尽烟剂量可带来更好的抗炎效果。

苗药杆努尽烟对慢性阻塞性肺疾病大鼠糖皮质激素耐药作用的分子机制

目的探讨苗药杆努尽烟对慢性阻塞性肺疾病(COPD)大鼠糖皮质激素耐药作用的分子机制。方法称取杆努尽烟全草制取水提物,选取10只Sprague-dawley(SD)大鼠作为对照组(正常饲养),40只大鼠采用烟熏结合脂多糖(LPS)气管注射法,制作COPD大鼠模型并随机均分为模型组(生理盐水灌胃)、杆努尽烟组(杆努尽烟水提液灌胃)、地塞米松组(雾化吸入地塞米松)及联合用药组(杆努尽烟灌胃联合地塞米松雾化吸入),造模同时给予相应药物干预28 d麻醉取心脏血,采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测各组大鼠血清白细胞介素-2(IL-2)的水平;处死大鼠,取肺组织采用苏木精-伊红染色(HE)法观察各组大鼠肺组织的组织学特征,并采用实时荧光定量聚合酶链反应(RT-qPCR)和免疫印迹法(Western blot)测定各组大鼠肺组织中P38促分裂素原活化蛋白激酶(P38MAPK)、GC受体-α(GR-α)及热休克蛋白90(HSP90)mRNA和蛋白的表达。结果与对照组相比,杆努尽烟组、地塞米松组、模型组及联合用药组COPD大鼠均有不同程度的喘息、咳嗽、精神状态不佳,其中联合用药组呼吸系统症状最轻;杆努尽烟组、地塞米松组血清IL-2含量较模型组降低(P<0.05),杆努尽烟组、地塞米松组及联合用药组COPD大鼠肺组织P38MAPK、GR-α及HSP90 mRNA和蛋白表达较模型组降低(P<0.05)。结论苗药杆努尽烟可改善COPD大鼠GC耐药作用,减轻肺组织炎症细胞浸润、降低血清IL-2水平,其机制可能与下调P38MAPK含量提高GR-α、HSP90表达有关。