基于网络药理学的益母草治疗神经损伤的潜在分子机制研究

您所在的位置:网站首页 益母草参考文献 基于网络药理学的益母草治疗神经损伤的潜在分子机制研究

基于网络药理学的益母草治疗神经损伤的潜在分子机制研究

2024-02-02 16:00| 来源: 网络整理| 查看: 265

本研究采用网络药理学方法,借助相关数据库以及各种绘图软件对益母草治疗神经损伤的物质基础和作用机制进行研究。共筛选出益母草有效活性成分19个,对应活性成分靶点654个。其中,益母草与神经损伤的共同基因有426个,“药物活性成分-共同靶点”网络与PPI网络结合分析,结果发现,益母草治疗神经损伤的关键活性成分有槲皮素、益母草碱、山奈酚、异鼠李素、水苏碱、葫芦巴碱等,其中槲皮素对脑缺血的作用最为突出。槲皮素通过发挥抗氧化[12]、抗炎和抗凋亡作用[13]对脑缺血的病理学改变产生了积极的治疗作用。益母草碱通过抗氧化、抗凋亡、保护线粒体和激活Nrf-2/HO-1信号通路发挥血脑屏障保护作用[14]。山萘酚具有抗氧化、抗炎、抗癌和预防心血管疾病等多种药理活性[15]。异鼠李素具有保护心脑血管、抗肿瘤、抗炎、抗氧化、保护器官、预防肥胖等作用[16]。水苏碱通过多种分子机制(包括TGF-β、ers介导的细胞凋亡、MMPs/TIMPs、NF-κB和JAK/STAT)抑制细胞外基质(ECM)沉积、降低炎症和氧化应激,以及血管生成保护血管等发挥神经保护作用[17]。葫芦巴碱具有抗凋亡、抗炎、抗氧化、神经保护等多种药理作用,具有改善认知能力的潜力。

根据益母草靶蛋白互作网络图分析可知,益母草治疗神经损伤的核心靶点主要为:AKT1,IL-6,VEGFA,CASP3, TP53,MMP-9。AKT1能够通过丝氨酸和/或苏氨酸磷酸化介导调节细胞代谢、增殖、细胞存活、胰岛素信号传导、生长和血管生成过程。据报道[18]阿托伐他汀通过抑制JNK3/cJun/caspase-3,增强Akt-nNOS信号通路,抑制脑缺血大鼠脑内细胞凋亡,对脑缺血再灌注有保护作用。IL-6可调节多种细胞的生长与分化,具有调节免疫应答、急性期反应及造血功能,并在机体的抗感染免疫反应中起重要作用。IL-6作为促炎细胞因子在脑缺血中的作用可能是通过NF-κB通路来实现的[19]。据报道,LncRNA MEG8通过miR-130a-5p/VEGFA信号靶向减轻缺血性中风后的脑缺血[20],通过靶向VEGFA,下调microRNA-195促进血管生成[21]。Caspase-3(CASP3)是细胞凋亡途径中最关键的酶类之一,与癌症的发生、衰老、心脑血管疾病的发生等有着重要联系。Nahid等[22]研究发现通过降低Bax/Bcl-2比值和caspase-3活化,可减轻脑缺血后海马CA1神经元损伤,改善脑缺血损伤引起的功能和记忆丧失。TP53是神经元凋亡的主要调节因子,任何降低TP53稳定性及其向线粒体迁移的方法都可以减轻缺血性脑区的神经元损失[23]。MMP-9是一种明胶酶,大脑中许多细胞都能分泌MMP-9。MMP-9降解细胞外基质成分,从而引发中风,Zinnhardt等[24]研究发现脑缺血的发生会促进基质金属蛋白酶(MMPs)的产生,尤其是MMP-9,另外MMP-9的激活又可引起血脑屏障受损。

GO功能富集分析发现,益母草治疗神经损伤的基因功能主要体现在生物调节、氧化应激反应、细胞通讯等生物学过程以及蛋白质结合、离子结合和催化还原等。KEGG信号通路富集分析显示,益母草治疗神经损伤所涉及的TNF信号通路、MAPK信号通路、TP53信号通路、PI3K-Akt信号通路的P值较小,被显著富集。TNF具有促进细胞生长、分化、凋亡及诱发炎症等生物学效应。TNF-α可以激活JNK,Caspase蛋白酶和转录因子NF-kB这三条信号通路,实现其免疫调节和细胞凋亡的生物学功能,从而对脑缺血产生影响。级联p38-MAPK的转导通路位于中枢神经系统,在缺血、缺氧等条件刺激下可被激活。可通过p38 MAPK和c-Jun抑制炎症反应,对损伤后的神经有保护作用[25]。Yao等[26]发现通过抑制MAPK信号通路的激活,恢复神经功能,减轻血脑屏障通透性破坏,对脑缺血产生保护作用。缺血神经元释放的内源性配体激活TLR信号通路,导致大量炎症细胞因子TNF-α、IL-1β、iNOS的产生,从而引起脑缺血后继发性炎症损伤。TLRs介导的缺血耐受可作为预防和治疗脑缺血的重要靶点[27]。TP53是一个肿瘤抑制蛋白,调节各种各样基因的表达,包括细胞凋亡等,此外TP53可不依赖其活性,仅作为一个转录因子来引发凋亡通路。抑制NF-κB及下游TP53可显著减轻神经元自噬和凋亡,具有显著的神经保护作用。NF-κB、TP53及其介导的自噬和凋亡在脑缺血再灌注损伤恶化中也起关键作用[28]。PI3K/AKT信号通路是一条与增殖,分化和凋亡相关的信号通路[29]。

综上所述,本研究应用网络药理学的方法预测了益母草治疗神经损伤的主要活性成分和潜在分子机制,但由于所使用平台的数据收录,更新相对滞后,中药活性成分筛选条件口服生物利用度与类药性并不是唯一的标准,因而,研究预测的结果有其局限性。需要在今后的实验研究中进一步阐明和验证益母草中活性成分的作用靶点,从而完善其治疗神经损伤的有效化学成分及作用机制。



【本文地址】


今日新闻


推荐新闻


CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3