基于网络药理学及分子对接技术探究洋甘菊治疗哮喘的作用机制

目的:本研究基于前期UHPLC-Q-Orbitrap-MS技术对洋甘菊化学成分的分析,运用网络药理学和分子对接技术探讨洋甘菊治疗哮喘的潜在作用机制。方法:根据洋甘菊化学成分鉴定结果,利用小分子药物靶点预测在线平台(Swiss Target Prediction)挖掘有效活性成分和对应作用靶点;通过OMIM、GeneCards、TTD、PharmGkb、DisGeNet数据库获得哮喘的作用靶点;筛选后得到的有效活性成分作用靶点与疾病作用靶点的共同靶点,构建韦恩图(Venny Diagram);使用STRING数据库建立靶蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络;利用基因功能注释分析工具数据库对“洋甘菊有效活性成分-哮喘疾病”的共同靶点进行基因本体注释分析及基因和基因组信号通路富集分析;通过Cytoscape软件建立“洋甘菊有效活性成分-哮喘疾病靶点-通路”网络模型;运用Autodock和PyMol软件对洋甘菊中的关键活性成分与靶点蛋白质相互作用中的核心蛋白进行分子对接验证。结果:从洋甘菊中筛选出30个活性成分,确定洋甘菊治疗哮喘的共同靶点52个,其中核心靶点有TNF、MMP-9、STAT3、PTGS2、EGFR、TLR4、NOS2、JAK1、PLAUR、PTGS1。信号通路主要富集于JAK-STAT、IL-17、NF-κB、花生四烯酸代谢等。分子对接结果显示核心靶点TNF与核心成分对接结果均小于0 kcal·mol^(-1),结果显示具有较好的结合活性。结论:洋甘菊可能通过多成分、多靶点、多途径协同作用治疗哮喘,为揭示洋甘菊治疗哮喘的分子机制提供了理论基础。

洋甘菊活性组分对LPS诱导人支气管上皮细胞的保护作用及机制研究

目的基于驱动蛋白家族3A基因(Kif3a)和Sonic hedgehog(SHH)信号通路探讨洋甘菊活性组分对脂多糖(LPS)诱导的人支气管上皮细胞(16HBE)的保护作用及机制。方法用脂多糖诱导人支气管上皮细胞建立哮喘炎症细胞模型。CCK-8法检测不同浓度洋甘菊活性组分对脂多糖诱导人支气管上皮细胞的增殖的抑制作用,筛选出最佳洋甘菊活性组分给药浓度。将细胞分为空白对照组、脂多糖模型组、阳性药物组(1μmol·L^(-1)地塞米松干预2 h)、洋甘菊活性组分组(200μg·mL^(-1),48 h)。Annexin V/PI结合流式细胞术检测各组的凋亡率。实时荧光PCR法和Western blot法检测Kif3a、SHH、Ptch1和Gli1的mRNA和蛋白表达变化。结果脂多糖干预后,可显著降低人支气管上皮细胞活力(P<0.05),并诱导其细胞凋亡(P<0.01)。洋甘菊活性组分在浓度200μg·mL^(-1)处理48 h时,可以显著逆转脂多糖对细胞的损伤并促进增殖(P<0.01),减弱脂多糖诱导的细胞凋亡(P<0.01)。与空白对照组比较,脂多糖诱导的人支气管上皮细胞内Kif3a在mRNA水平和蛋白表达水平显著降低(P<0.05),SHH、Ptch1、Gli1在mRNA水平和蛋白表达水平显著升高(P<0.05);与脂多糖模型组相比较,洋甘菊活性组分处理后可显著逆转mRNA水平和蛋白表达(P<0.05),增加Kif3a的mRNA水平和蛋白表达水平,并降低SHH、Ptch1、Gli1的mRNA水平和蛋白表达(P<0.05)。结论脂多糖诱导人支气管上皮细胞损伤,下调Kif3a水平从而上调SHH、Ptch1、Gli1水平,调控SHH信号通路处于异常激活状态。洋甘菊活性组分可显著逆转脂多糖诱导的细胞炎症损伤,上调Kif3a水平,下调SHH、Ptch1、Gli1水平,通过Kif3a调控SHH信号通路,对脂多糖诱导的人支气管上皮细胞发挥保护作用,改善哮喘气道炎症。