基于网络药理学方法、分子对接技术及动物实验验证探讨通塞颗粒治疗慢性阻塞性肺疾病急性加重期的作用机制

目的:基于网络药理学方法、分子对接技术和动物实验验证探讨通塞颗粒治疗慢性阻塞性肺疾病急性加重期(AECOPD)的作用机制。方法:(1)预测分析。通过中药系统药理学分析平台筛选通塞颗粒的活性成分及其对应靶点;利用人类基因(Genecards)、在线人类孟德尔遗传数据系统(OMIM)等数据库检索AECOPD疾病基因;绘制韦恩图并获取药物-疾病共同靶点;构建通塞颗粒活性成分-靶点网络图和蛋白质相互作用网络图,根据网络关系筛选核心靶点;借助R语言软件进行基因本体(GO)富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,使用AutoDockTool 1.5.6软件对通塞颗粒关键活性成分和核心靶点进行分子对接。(2)实验验证。随机将50只SD大鼠分为对照组、模型组、中药组、西药组、联合组各10只。除对照组外,其余各组均构建AECOPD大鼠模型,并于急性加重前2 d及其后4 d予药物灌胃治疗。治疗结束后检测各组大鼠的肺功能指标[0.3 s用力呼气容积(FEV_(0.3))、用力肺活量(FVC)、0.3 s用力呼气容积与用力肺活量的比值(FEV_(0.3)/FVC)、呼气流量峰值(PEF)],检测血清肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-17含量,通过苏木精-伊红染色法(HE)观察气道与肺组织的病理改变,采用免疫印迹法和酶联免疫吸附测定法初步验证网络药理学的预测结果。结果:通塞颗粒治疗AECOPD的关键活性成分为槲皮素、芹黄素、木犀草素、山奈酚、β-谷甾醇,主要作用于肿瘤抑制蛋白53(TP53)、丝裂原活化蛋白激酶3(MAPK3)等核心靶点。GO富集分析和KEGG通路富集分析结果表明,通塞颗粒治疗AECOPD与TNF、IL-17等信号通路干预氧化应激、减少细胞凋亡、抑制炎症反应有关。分子对接结果显示,通塞颗粒的关键活性成分与治疗AECOPD的核心靶点均有较好的结合活性。动物实验研究结果显示,模型组FVC、FEV_(0.3)、FEV_(0.3)/FVC、PEF值均较对照组降低(P<0.05)。中药组、西药组以及联合组的FVC、FEV_(0.3)、PEF值均较模型组升高(P<0.05);联合组FEV_(0.3)/FVC值较模型组升高(P<0.05)。中药组FVC、FEV_(0.3)、FEV_(0.3)/FVC、PEF值与西药组比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。联合组FVC、PEF值均较中药组及西药组升高(P<0.05);联合组FEV_(0.3)较西药组升高(P<0.05)。模型组血清TNF-α、IL-17含量均高于对照组(P<0.05);中药组、西药组及联合组的TNF-α、IL-17含量均低于模型组(P<0.05);联合组血清TNF-α、IL-17含量均低于中药组、西药组(P<0.05)。模型组肺组织磷酸化P65/非磷酸化P65、磷酸化AKT/非磷酸化AKT、磷酸化MAPK1/3/非磷酸化MAPK1/3和非磷酸化TP53/GAPDH蛋白表达含量均高于对照组(P<0.05);中药组、西药组以及联合组上述蛋白表达含量均低于模型组(P<0.05);联合组上述蛋白表达含量均低于中药组、西药组(P<0.05)。结论:通塞颗粒治疗AECOPD具有多成分、多靶点、多通路、整体调节的作用特点,为后续深入研究提供了数据支持。