瓜蒌薤白药对的研究进展

为深化研究瓜蒌薤白药对防治心血管疾病的机制和促进栝楼薤白药对资源的综合开发利用,对瓜蒌薤白的化学成分,药理作用,临床应用进行综述,并对目前研究中的存在的问题和今后研究的重点提出了自己的见解。

基于网络药理学和体外实验探讨瓜蒌-薤白药对抗动脉粥样硬化的作用机制

目的通过网络药理学和体外实验探讨瓜蒌-薤白药对(Gualou-Xiebai herb pair,GXHP)抗动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)的作用机制。方法利用TCMSP、DrugBank、GeneCards和Therapeutic Target等数据库筛选并收集GXHP的潜在成分、抗AS效应靶点;通过Cytoscape软件将药物靶点与疾病靶点进行网络化展示,通过网络拓扑算法筛选出关键靶基因;并通过STRING数据平台构建蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络;京都基因和基因组数据库(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)分析GXHP抗AS所涉及的核心通路。采用CCK-8法检测不同浓度GXHP对Raw264.7细胞的增殖抑制情况;以氧化型低密度脂蛋白(oxidized-low density lipoprotein,ox-LDL)处理Raw264.7细胞48 h,形成泡沫细胞;将细胞分为5组,分别为空白组(无处理)、模型组(80μg/mL ox-LDL处理)、GXHP低剂量组(80μg/mL ox-LDL+0.2 g/L GXHP)、GXHP中剂量组(80μg/mL ox-LDL+0.6 g/L GXHP)和GXHP高剂量组(80μg/mL ox-LDL+1.8 g/L GXHP);气相色谱质谱法(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)和ELISA法分别检测各组总胆固醇(total cholesterol,TC)、游离胆固醇(free cholesterol,FC)以及炎症因子白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)和细胞间黏附分子-1(intercellular adhesion molecule-1,ICAM-1)的表达;Western blot法检测各组MAPK信号通路核心蛋白,包括磷酸化细胞外信号调节激酶(phosphorylated-extracellular signal-regulated kinases,p-ERK)、磷酸化p38丝裂原活化蛋白激酶(phosphorylated-p38 mitogen-activated protein kinase,p-p38MAPK)和磷酸化细胞核因子p65(phosphorylated-p65,p-p65)的表达。结果确定GXHP含有21种成分,包括槲皮素、亚麻酸乙酯、香叶木素等;21种成分分别对应154个作用靶点和36个核心靶点;KEGG分析发现核心靶点参与多种信号通路,包括脂质和AS、MAPK和PI3K-Akt等信号通路。体外实验结果显示,GXHP浓度在4 g/L时可显著抑制Raw264.7细胞的增殖(P<0.01),并选用1.8、0.6、0.2 g/L作为后续实验处理浓度。与空白组比较,模型组可见大量橘红色脂质颗粒,TC及FC的表达水平显著升高(P<0.01),细胞上清液中IL-6、ICAM-1的表达水平显著升高(P<0.01),p-ERK/ERK、p-p38 MAPK/p38 MAPK和p-p65/p65的相对表达水平明显升高(P<0.01)。与模型组相比,GXHP高、中剂量组TC及FC的表达明显降低(P<0.01),GXHP高、中、低剂量组IL-6的表达明显下调(P<0.01);GXHP高、中剂量组ICAM-1的表达明显下调(P<0.01),GXHP高、中、低剂量组中p-ERK/ERK、p-p38 MAPK/p38 MAPK和p-p65/p65相对表达水平明显降低(P<0.05或P<0.01)。结论网络药理学分析联合体外实验表明,GXHP可能通过抑制MAPK信号通路实现抗AS效应。

基于网络药理学探讨瓜蒌-薤白药对治疗冠心病心绞痛的作用机制

目的基于网络药理学研究探讨瓜蒌-薤白药对治疗冠心病心绞痛的作用机制。方法在中药系统药理学技术平台(TCMSP)中根据口服生物利用度(OB)≥30%和类药性(DL)≥0.18筛选出瓜蒌、薤白的活性成分及作用靶点,构建有效化学成分-靶点基因网络,通过GeneCards数据库,检索出冠心病心绞痛相关靶点基因,对两种靶点基因取交集,构建韦恩图,并将其导入Cytoscape软件构建蛋白-蛋白互作(PPI)网络,并筛选出核心网络,运用R语言及DAVID数据平台对获得的交集靶点基因进行基因本体(GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,获得KEGG关系网络。结果从TCMSP中检索出瓜蒌、薤白活性成分20个,对应靶点基因183个,心绞痛相关疾病靶点基因1890个。得到药物与疾病的共同靶点基因132个,共同靶点基因富集分析发现了1987个生物过程和158条信号通路,主要涉及炎症反应、调节代谢、保护心肌、改善细胞缺氧等。结论瓜蒌-薤白药对通过多成分、多靶点调控多通路,从而治疗冠心病心绞痛。

基于网络药理学研究瓜蒌-薤白药对抗高脂血症作用机制

目的:基于高脂血症大鼠模型和网络药理学技术分析瓜蒌-薤白药对抗高脂血症的作用机制。方法:通过瓜蒌-薤白药对低、中、高剂量(1,2,4 g·kg-1·d-1)预防性给药高脂血症大鼠,检测血脂和炎症因子水平。采用中药系统药理学数据库和分析平台(TCMSP)和文本挖掘筛选瓜蒌-薤白药对活性成分,Swiss Target Prediction,Similarity ensemble approach(SEA),DrugBank数据库筛选与活性成分对应的作用靶点;通过Therapeutic Target Database(TTD),Online Mendelian Inheritance in Man(OMIM),DrugBank和DisGeNET数据库收集疾病靶点。整合交集活性成分的作用靶点和疾病靶点,并通过拓扑学参数筛选,获得瓜蒌-薤白药对抗高脂血症的主要候选靶点。通过ClueGO进行京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集,the Database for Annotation,Visualization and Integrated Discovery(DAVID)数据库进行基因本体(GO)功能富集分析。通过Cytoscape构建中药-成分-靶点网络模型、靶点-通路网络模型,并分析其串扰靶点和信号通路。结果:动物实验表明,瓜蒌-薤白药对预防性给药可明显降低高脂血症大鼠血清中总胆固醇(TC),甘油三酯(TG),低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平,升高高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平,抑制白细胞介素-6(IL-6),肿瘤坏死因子-α(TNF-α)表达(P<0.05,P<0.01)。亚油酸乙酯,香叶木素,α-菠菜甾醇等27个活性成分可能是"瓜蒌-薤白"药对主要药效成分,16个串扰靶点和10条信号通路可能是其主要药效靶点和通路;药对主要靶向载脂蛋白A1(APOA1),载脂蛋白A2(APOA2),载脂蛋白C3(APOC3),脂蛋白脂肪酶(LPL),低密度脂蛋白受体(LDLR)等串扰靶点影响胆固醇代谢、胆汁分泌、过氧化物酶体增殖物激活型受体(PPAR)信号通路调节脂质水平;靶向肿瘤坏死因子(TNF),IL-6,IL-1B,丝裂原活化蛋白激酶1(MAPK1),C-C基序趋化因子2(CCL2)等串扰靶点影响TNF信号通路,Toll样受体信号通路,白细胞介素-17(IL-17)信号通路,缺氧诱导因子(HIF)信号通路调节炎症因子水平。DAVID数据库进行GO富集分析,表明药对主要通过炎症反应、脂质定位、储存和脂质代谢等生物学过程治疗高脂血症。结论:通过这些发现可预测瓜蒌-薤白药对干扰高脂血症的作用机制,为瓜蒌-薤白药对的物质基础和临床应用提供理论基础。