川芎挥发油治疗心绞痛的网络药理学研究及实验验证

目的 基于网络药理学研究川芎挥发油抗心绞痛的作用机制,并用动物实验加以验证。方法 通过水蒸气蒸馏法、气相色谱-质谱联用仪(gas chromatography-mass spectrometry, GC-MS)、口服利用度(oral bioavailability, OB)筛出挥发油成分;使用Pubchem、SwissTarget、DisGeNET、DrugBank数据库和R语言分别获取挥发油成分的靶点、心绞痛的靶点和交集靶点;蛋白质-蛋白质相互作用通过String数据库完成;使用R语言的ClusterProfiler包对交集靶点进行基因本体分析(gene ontology, GO)和京都基因与基因组百科全书分析(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)富集分析,并通过Cytoscape构建中药-成分-靶点-通路网络;借助AutoDock vina 1.2.3、Pymol 3.0、Discovery Studio 2016软件进行分子对接,分析关键靶点和主要挥发油成分的亲和力。最后,通过动物实验进一步验证川芎挥发油对心绞痛的治疗效果。结果 网络药理学研究共得到10个挥发油成分和22个关键靶点,这些靶点与神经递质、突触膜上的受体、物质代谢等生物过程以及神经活性配体-受体相互作用、视黄醇代谢、药物代谢-细胞色素P450等通路密切相关;分子对接结果表明3-butylidenephthalide、Alpha-selinene、Trans-ligustilide等挥发油成分与多个关键靶点结合发挥治疗作用。动物实验表明川芎挥发油通过调节射血分数(ejection fraction, EF)、短轴缩短率(fractional shortening, FS)、左室收缩末内径(left ventricular internal diameter in systole, LVIDs)和每搏输出量(stroke volume, SV)水平以及乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase, LDH)、肌酸激酶(creatine kinase, CK)、天冬氨酸转氨酶(aspartate aminotransferase, AST)活性,促进受损心肌细胞中ADRA1A、CHRM5蛋白的表达,改善心肌纤维状态,减小细胞间隙,减少炎性细胞浸润表现出保护心肌的作用。结论 川芎挥发油具有有效保护受损心肌组织,治疗心绞痛的作用。