基金National Natural Science Foundation of China (Grant No. 82003953)China Postdoctoral Science Foundation (Grant No. 2019M662278)+2 种基金Science and Technology Project of Education Department of Jiangxi Province (Grant No. GJJ190688, GJJ201252)Po stdoctoral Science Foundation of Jiangxi Province (Grant No. 2019KY42)Key Scientific Research Foundation of Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine (Grant No. 2004/538200010402)。
文摘目的:基于网络药理学结合体外实验,探究黑种草(Nigella sativa)治疗糖尿病(DM)的作用机制。方法:通过ETCM数据库结合文献调研获取黑种草化学成分,根据ADME筛选中药有效成分,并利用TCMSP数据库、SwissTargetPrediction数据库预测有效成分的潜在靶点;利用GeneCards和OMIM数据库挖掘DM疾病的相关靶点;将有效成分的作用靶点与疾病靶点取交集作为黑种草治疗DM的研究靶点,并构建蛋白互作网络(PPI),筛选枢纽靶点;利用Metascape数据库进行基因本体(GO)分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集;构建有效成分-疾病靶点-信号通路网络并筛选出核心成分和黑种草治疗DM的核心靶点;最后通过SwissDock Web Site、PyMol和UCSF Chimera软件进行分子对接验证;实时荧光定量PCR检测黑种草对Min6细胞中关键靶标mRNA表达的影响。结果:黑种草干预糖尿病的核心成分有百里醌、常春藤皂苷元、羊毛甾醇、山柰酚、β-谷甾醇、亚油酸、油酸、β-香树精、二聚百里醌和2,4-二羟基苯乙酸甲酯,枢纽靶点有INS、AKT1、TNF、ALB、IL6等,核心靶点有CYP19A1、HSD11B1、ALOX5、AR、ACHE等,黑种草治疗DM的主要信号通路为AGE-RAGE信号通路、胰岛素抵抗通路和胰岛素信号通路、2型糖尿病通路和胰高血糖素等,分子对接验证结果显示大部分核心成分与枢纽靶点、核心靶点有较好的亲和力;体外实验结果发现,相比造模组,黑种草提取物给药组(0.30、0.6、1.2、2.4mg·mL-1)的INS、AKT1、ALOX5和AR的mRNA表达均显著提升,ACHE的mRNA表达水平明显下降。结论:该研究揭示了黑种草治疗糖尿病的部分作用机制,为黑种草治疗DM的深入研究和黑种草的开发利用提供了理论依据和参考。