基于网络药理学探究滋补肝肾与益气养血中药配伍干预脊髓损伤的分子作用机制

目的基于网络药理学探究滋补肝肾与益气养血中药配伍干预脊髓损伤的分子作用机制。方法基于中药系统药理学数据库及分析平台获取当归、黄芪、枸杞、熟地的有效活性成分,采用TCMID及Uniprot数据库进行靶点预测;检索多个常用疾病数据库及文献补充获得脊髓损伤相关靶基因并根据相关度进行筛选;利用jvenn平台将两组靶基因进行映射并绘制韦恩图;利用String数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用网络并将分析文件导入Cytoscape 3.7.2软件,根据自由度进行筛选,得到中药治疗脊髓损伤的核心作用靶基因。将核心靶点输入David 6.8数据库中进行基因本体(GO)与京都基因和基因组百科全书(KEGG)信号通路富集分析。结果筛选出当归、黄芪、枸杞、熟地的有效活性成分65个(包括槲皮素、豆甾醇、β-谷甾醇、山柰酚等);对应靶基因148个,与脊髓损伤相关靶基因420个,映射出关键靶点32个,平均节点度15.8,自由度≥19的核心靶点14个,包括白细胞介素(IL)-6、肿瘤坏死因子(TNF)-α、血管内皮生长因子A(VEGFA)、IL-1β、CC趋化因子配体2、前列腺素过氧化物合酶2、表皮细胞生长因子、促分裂原活化的蛋白激酶1、髓过氧化物酶、肿瘤蛋白53、一氧化氮合酶3、表皮细胞生长因子受体、基质金属蛋白酶2、过氧化物酶体增殖物激活受体γ;分析得到GO生物过程98个,KEGG信号通路68条,按照P值升序排列后,分别筛选出符合条件的20项GO生物学过程(包括细胞迁移的正调控、蛋白激酶B信号转导的正调控、细胞因子活性等)和KEGG信号通路[包括缺氧诱导因子-1信号通路、恰加斯病(美洲锥虫病)、膀胱癌、癌症途径等]。结论滋补肝肾与益气养血中药配伍通过IL-6、TNF、VEGFA、IL-1β、CC趋化因子配体2等核心靶点协同作用于多条信号通路发挥改善炎症反应、降低氧化应激水平、调控血管生成、抑制细胞凋亡等作用,从而促进脊髓损伤修复。

川芎嗪对脊髓损伤大鼠铁死亡相关分子表达的影响

目的研究川芎嗪对脊髓损伤大鼠铁死亡相关分子表达的影响,探讨其促进脊髓损伤修复的相关机制。方法将36只SD大鼠按随机数字表法分为假手术组、模型组和川芎嗪组,每组12只。假手术组大鼠行椎板切除术,不损伤脊髓,其余2组制备脊髓损伤大鼠模型,川芎嗪组大鼠术后腹腔注射川芎嗪注射液80 mg/kg,假手术组和模型组腹腔注射等体积生理盐水,1次/d,连续干预28 d。分别于术前1 d和术后1、3、5、7、14、21、28 d采用BBB肢体运动功能评分评价大鼠肢体运动功能。采用尼氏染色观察神经元形态,采用普鲁士染色观察铁沉积,采用试剂盒检测脊髓组织MDA、活性氧(ROS)含量,采用Western blot法检测脊髓组织谷氨酸-半胱氨酸反转运系统轻链(xCT)、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)和长链脂酰辅酶A(ACSL4)蛋白表达,采用qPCR法检测脊髓组织xCT、GPX4、ACSL4 mRNA水平。结果术后第14、21、28天,与模型组比较,川芎嗪组BBB肢体运动功能评分升高(P<0.01);川芎嗪可显著改善神经元形态结构,降低脊髓组织中铁含量;与模型组比较,川芎嗪组脊髓组织中MDA、ROS水平降低(P<0.01),xCT、GPX4 mRNA及蛋白水平升高(P<0.01),ACSL4 mRNA及蛋白表达降低(P<0.01)。结论川芎嗪通过调控铁死亡相关分子表达调节脂质过氧化反应,促进脊髓损伤大鼠肢体运动功能的恢复。

中药海马对脊髓损伤后内质网应激反应GRP-78/PERK/ATF-4信号通路的影响

目的观察中药海马对葡萄糖调节蛋白78(glucose regulated protein 78,GRP-78)/蛋白激酶R样内质网激酶(protein kinase R-like endoplasmic reticulum kinase,PERK)/激活转录因子4(activate transcription factor-4,ATF-4)信号通路的影响,探讨其改善脊髓损伤的相关机制。方法将36只大鼠按随机数字表法分为假手术组、模型组和海马组,每组12只。假手术组仅行椎板切除术,模型组及海马组制备脊髓损伤模型。术后海马组大鼠灌胃海马提取液10 ml/kg,连续干预14 d。采用大鼠脊髓损伤行为学评分(Basso Beattie Bresnahan,BBB)评价大鼠肢体运动功能,采用尼氏染色观察神经元形态,采用Western blot检测脊髓GRP-78、p-PERK和ATF-4蛋白表达,采用RT-qPCR检测GRP-78 mRNA和ATF-4 mRNA水平,采用ELISA法检测Caspase-3、Caspase-12含量,采用TUNEL染色检测细胞凋亡情况。结果与模型组比较,海马组术后第7、9、11、14天,BBB评分升高(P<0.05);海马组大鼠脊髓GRP-78[(0.49±0.06)比(0.74±0.03)]、p-PERK[(0.63±0.04)比(0.81±0.06)]和ATF-4[(0.51±0.06)比(0.69±0.05)]蛋白相对表达降低(P<0.05),GRP-78 mRNA[(0.54±0.05)比(0.63±0.06)]和ATF-4 mRNA[(0.61±0.06)比(0.78±0.04)]相对表达降低(P<0.05),脊髓组织Caspase-3、Caspase-12含量降低(P<0.05),海马组细胞凋亡率降低(P<0.05)。结论中药海马通过抑制GRP-78/PERK/ATF-4信号通路调控脊髓损伤后内质网应激反应,从而促进神经元修复。