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基于网络药理学及动物实验验证的方法探讨保肺康颗粒(简称保肺康)对治疗肺纤维化的作用靶点及机制

  • 分类:学术讲座
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  • 来源:专业提供(ATCC,DSMZ,RCB,JCRB细胞库源细胞、动物实验、CRO服务、SCI润色)
  • 发布时间:2022-06-23 17:36
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【概要描述】保肺康在治疗肺纤维化上具有毒性低、多层次、多靶点的特点,其可能通过调控PI3K/Akt 信号通路影响肺纤维化程度,从而达到改善肺功能的作用

基于网络药理学及动物实验验证的方法探讨保肺康颗粒(简称保肺康)对治疗肺纤维化的作用靶点及机制

【概要描述】保肺康在治疗肺纤维化上具有毒性低、多层次、多靶点的特点,其可能通过调控PI3K/Akt 信号通路影响肺纤维化程度,从而达到改善肺功能的作用

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  摘要:
  肺纤维化(pulmonary fibrosis, PF)是一种进行性肺间质性炎症性疾病,也是 2019年新型冠状病毒肺炎重症患者的后遗症。西医在治疗此类型疾病中可供选择的药物较少,尼达尼布和吡非尼酮是美国食品药品监督管理局推荐用于治疗PF的仅有的两种已知药物,然而这些药物不仅价格昂贵,且临床疗效不确切,常在临床应用过程中产生一些不良副作用,最常见的是胃肠道疾病,包括腹泻,恶心和呕吐。
  因此,发掘有效、安全的治疗药物,具有重要的临床价值和意义。中医药治疗PF 历史悠久,治疗以辨证论治为主,具有低毒、多层次、多靶点等优点,在临床应用中具有独有的优势。
  保肺康以生脉散合当归贝母苦参丸加减化裁而来,是首都国医名师武维屏教授在临床上治疗肺纤维化的多年临床经验,全方益肺肾、化痰瘀、通肺络,可治疗肺肾虚寒,水泛为痰,痰瘀阻络,或年迈阴虚,血气不足,外受风寒,咳嗽、喘逆多痰。
  本课题组前期临床研究表明,较单纯西医治疗慢阻肺-特发性肺纤维化合并患者相比,保肺康合西医治疗能明显改善患者的肺功能和动脉血氧分压,从而提高患者的肺功能和生活质量46。基础实验中我们通过气道内注射博莱霉素建立肺纤维化大鼠动物模型,染色观察发现保肺康可以显著改善大鼠肺组织内纤维化程度,但其作用的机制与靶点尚不明确。
  本研究拟采用中药网络药理学方法,预测保肺康治疗肺纤维化的潜在核心成分、作用的关键靶点和相关分子通路;通过拟肺纤维化大鼠动物模型进行动物验证,阐明保肺康治疗肺纤维化的潜在机制,以期为保肺康治疗肺纤维化的作用机制提供方法和理论依据。


  目的∶
  基于网络药理学及动物实验验证的方法探讨保肺康颗粒(简称保肺康)对治疗肺纤维化的作用靶点及机制。
  方法∶
  借助相关中药药理学数据库和分析平台筛选保肺康的有效成分及靶点;于各疾病数据库中检索肺间质纤维化疾病的相关靶点,提取保肺康与肺纤维化的共同靶点,利用蛋白相互作用数据库(STRING)构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络,通过Cytoscape 3.8.0软件对关键靶点进行网络拓扑学分析,建立“保肺康关键活性成分-核心靶基因”网络,对核心靶基因进行基因本体(GO)及京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析以探究保肺康治疗肺纤维化可能的分子机制。
  以博来霉素气管滴注的方式建立肺间质纤维化大鼠模型,分为正常组、模型组、保肺康组、醋酸泼尼松组,灌胃21天后对各组肺组织用苏木精-伊红染色(HE)染色进行形态学观察,运用免疫组织化学染色技术(IHC)对大鼠肺组织内的磷脂酰肌醇-3-激酶(Phosphatidylinositol-3-kinase,PI3K)和蛋白激酶B(Protein kinase B.Akt)蛋白进行检测。
  结果∶
  网络药理学方法筛选出保肺康治疗肺间质纤维化疾病关键基因18个,包括Akt1、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)1、核蛋白类癌基因(MYC)、低氧诱导因子1α重组蛋白(HIF-1α)、细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂1A(Cell cycle protein-dependent kinase inhibitor 1A,CDKN1A)、表皮生长因子受体(Epidermal growth factor receptor,EGFR)、核心结合因子(RUNX2)等。KEGG富集分析预测保肺康主要是通过PI3K/Akt 信号通路、肿瘤坏死因子(TNF)信号通路、白介素17(Interleukin17,IL-17)信号通路等发挥抗纤维化作用。动物实验中IHC 结果显示,与模型组比较,保肺康组内PI3K、Akt蛋白的表达量均显著降低,差异有统计学意义(P<0.01)。
  结论∶
  保肺康在治疗肺纤维化上具有毒性低、多层次、多靶点的特点,其可能通过调控PI3K/Akt 信号通路影响肺纤维化程度,从而达到改善肺功能的作用。
  关键词:
  保肺康颗粒;网络药理学;肺纤维化;实验验证;磷脂酰肌醇-3-激酶(Phosphatidylinositol-3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(Protein kinase B.Akt)信号通路

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