基于网络药理学探讨缺血性脑卒中内质网应激机制及脑蛋白水解物的脑保护作用

目的 基于网络药理学方法和动物实验初步研究脑蛋白水解物的脑保护作用及其调控缺血性脑卒中内质网应激的相关作用机制。方法 利用GeneCards和OMIM数据库筛选出缺血性脑卒中和内质网应激相关靶点,绘制韦恩图,得到两者交集基因,利用String数据库下载蛋白质-蛋白质相互作用网络图,通过Cytoscape软件进行可视化分析,并利用cytoHubba插件筛选出前10位基因,最后进行基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析。采用线栓法制备小鼠缺血性脑卒中模型,随机分为假手术组,模型组,脑蛋白水解物0.2 g·kg^(-1)组、0.5 g·kg^(-1)组和依达拉奉8 mg·kg^(-1)组,每组11只。术后连续给药5 d。TTC染色测定脑梗死体积,ELISA法测定脑缺血半暗带和血清中白细胞介素(IL)-6、IL-1β、γ-干扰素(IFN-γ)和脑源性神经营养因子(BDNF)的含量,免疫组化法观察脑组织中Caspase-3和AKT蛋白的表达变化。结果 网络药理学结果筛选得到41个缺血性脑卒中和内质网应激的交集基因,筛选出排前10的基因分别是IL-6、ALB、INS、TNF、AKT1、CASP3、MAPK3、TP53、SIRT1和VEGFA。GO富集得到515个相关条目,KEGG通路富集涉及脂质和动脉粥样硬化通路、人巨细胞病毒感染、阿尔茨海默病、磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)信号通路等。与模型组比较,脑蛋白水解物2个给药组小鼠的脑梗死体积明显减小(P<0.01),小鼠血清和半暗带中IL-6、IL-1β和IFN-γ含量显著降低、BDNF显著增加(P<0.05),脑组织中Caspase-3表达显著降低、AKT表达显著增强(P<0.05)。结论 基于网络药理学分析,缺血性脑卒中的内质网应激机制可能与炎症和凋亡相关,脑蛋白水解物的神经保护机制可能与激活BDNF/PI3K/AKT通路及抑制炎症和细胞凋亡有关。