基于网络药理学和实验验证探讨金水相生方逆转前列腺癌去势抵抗的分子机制研究

目的:基于网络药理学和实验验证探讨金水相生方逆转前列腺癌去势抵抗的有效成分、作用靶点及相关机制。方法:利用癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)和高通量基因表达数据库(Gene Expression Omnibus,GEO)筛选前列腺癌与前列腺增生差异基因;利用中药系统药理分析平台并结合文献报道筛选金水相生方的有效活性成分和作用靶点,获得活性成分-靶点互作交集基因,利用Cytoscape3.7.2软件对交集基因进行蛋白互作分析、基因本体论(GO)功能和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路进行基因富集分析,根据分析结果进行实验验证。金水相生方含药血清12.5、25、50 g/kg组处理人前列腺癌细胞PC-3细胞24、48和72 h后,检测细胞增殖、细胞凋亡、周期的变化和磷脂酰肌3-羟激酶(PI3K)蛋白、丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶(AKT)及磷酸化(p)-AKT和κB激酶抑制剂(IKKβ)蛋白的表达情况。结果:共得到金水相生方潜在活性成分101个,药物-疾病共同靶点187个,其中上调基因59个,下调基因128个,核心靶点20个及关联的有效成分58个,主要包括黄芩新素、薯蓣皂苷、二甲氧基黄酮、圣草素、黄芩黄酮II、等;KEGG富集分析主要在代谢途径、癌症的途径、钙信号通路、神经活性配体受体相互作用、PI3K/AKT信号通路等,GO富集分析在BP中主要包括信号转导、蛋白质磷酸化等;CC中主要包括质膜、胞浆等;MF中主要包括蛋白质结合、三磷酸腺苷结合等通路与金水相生方逆转前列腺癌去势抵抗作用机制相关。试验结果表明,与空白对照组比较,金水相生方含药血清12.5、25、50 g/kg组PC-3细胞增殖受抑制程度增加,细胞G2期比例增加,S期比例降低(P<0.01),PI3K、AKT、IKKβ及p-AKT蛋白表达显著下调(P<0.01)。结论:本研究证实金水相生方逆转前列腺癌去势抵抗的作用机制较为复杂,其过程中涉及多种信号通路和潜在靶点及有效活性成分,但其主要的机制可能与其调控PI3K/AKT信号通路活性有关。