基于网络药理学探究加味独活寄生合剂对膝骨关节炎作用机制及实验验证

目的使用网络药理学探究加味独活寄生合剂对膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)的可能作用机制,并通过动物实验验证。方法检索TCMSP、BATMAN-TCM数据库获取加味独活寄生合剂中各药物有效化学成分及作用靶点,在GEO、GeneCard、OMIM 3个数据库中检索获得KOA疾病靶点,将药物作用靶点与疾病靶点取交集获得共同靶点,随后通过STRING数据库及Cytoscape3.7.2软件对共同靶点进行构建“成分-疾病靶点网络图”及蛋白互作网络分析,借助Metascape数据库行GO、KEGG富集分析,最后动物实验对关键靶点予以验证。结果共筛选出加味独活寄生合剂治疗KOA有效活性成分180种,作用于152个共同靶点。PPI网络分析显示AKT1可能是核心靶点;GO、KEGG富集分析主要涉及炎症反应、凋亡信号通路等。动物实验证实,加味独活寄生合剂后能够改善KOA兔模型的骨关节炎严重程度,下调血清及关节液中IL-1β、TNF-α、Caspase 3、BAX表达水平,下调关节软骨中AKT1mRNA及蛋白表达水平。结论加味独活寄生合剂可能通过多种成分、多个靶点,涉及多条分子通路发挥抗炎、抗凋亡的作用,从而达到治疗KOA的作用。

山奈酚抑制软骨凋亡延缓小鼠膝骨关节炎的实验研究

目的:研究山奈酚通过抑制软骨凋亡干预小鼠膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)的疗效机制。方法:首先,借助TCMSP检索山奈酚的靶基因;采用GeneCards、OMIM等数据库获得KOA的疾病靶点,并进行GO富集分析和KEGG信号通路分析。然后,将18只C57雄性小鼠随机分为假手术组、模型组和山奈酚组,采用内侧半月板失稳手术诱导小鼠KOA模型,山奈酚组以50 mg/kg剂量灌胃一次,假手术组和模型组每日予以等量生理盐水,持续8周。结果:检索发现山奈酚有63个靶基因,与KOA共有靶基因35个。GO分析和KEGG通路分析发现,共同靶点与外源性凋亡信号通路、氧化应激反应等生物学过程,以及细胞凋亡、肿瘤坏死因子调控等信号通路密切相关。分子对接实验发现山奈酚与BCL-2、BAX、CASP3等靶点有良好的结合性。膝关节番红O-固绿染色结果表明,与模型组比较,山奈酚组膝关节软骨病理改变明显减轻,OARSI评分明显改善(P<0.001),软骨面积明显增加(P<0.01)。Western blot发现山奈酚显著降低膝关节软骨中BAX、CASP3的蛋白表达(P<0.05~0.01),且升高BCL-2蛋白表达(P<0.05)。结论:山奈酚治疗KOA具有多靶点-多通路的特点,可通过调控BCL-2、BAX、CASP3等关键基因延缓KOA,其作用机制与抑制软骨凋亡相关。

加味独活寄生合剂缓解小鼠膝骨关节炎过程中肠道菌群的参与机制

目的本实验拟通过16S rRNA测序研究加味独活寄生合剂调控肠道菌群治疗膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)的潜在机制。方法8周龄雄性C57小鼠随机分为3组:假手术组、KOA模型组、KOA模型+加味独活寄生合剂组(给药组),6只/组。手术诱导建立KOA模型,给药组以16.25 mL·kg^(-1)灌胃/天,另两组给予生理盐水,8周后取小鼠膝关节和结肠,制备成石蜡切片后行番红O-固绿、免疫组化染色观察软骨变化,16S rRNA测序观察菌群变化。结果番红O-固绿染色发现,与模型组比较,给药组明显增加了软骨面积、降低了OARSI评分;16S rRNA结果表明,加味独活寄生合剂能调控KOA小鼠肠道菌群丰富度,改善Alpha多样性(Chao1、Simpson)和Beta多样性(PCoA、NMDS)。LefSe分析显示,3组间均存在丰度差异明显的物种,包括厚结论加味独活寄生合剂能够有效保护关节软骨,延缓KOA病程进展,其机制可能是通过调节肠道菌群结构、保护肠道屏障、减轻炎症反应而实现。