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黄芩治疗口腔白斑的网络药理学分析及实验研究

侯凡凡

黄芩治疗口腔白斑的网络药理学分析及实验研究

侯凡凡1
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作者信息

  • 1. 山西医科大学
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摘要

目的: 口腔白斑(oralleukoplakia,OLK)为口腔黏膜上不能擦掉的白色斑块,是最常见的潜在恶性病变,目前缺乏理想的治疗药物。黄芩(ScutellariabaicalensisGeorgi,SBG)作为传统中药,具有抗炎抗肿瘤作用,机制包括诱导肿瘤细胞周期停滞,抑制肿瘤细胞增殖,调控细胞凋亡相关基因蛋白的表达等,与OLK的发病机制相关,具有治疗OLK的潜能。本研究应用网络药理学方法预测SBG治疗OLK的活性成分,核心作用靶点和关键信号通路,并通过体外细胞培养和分子生物学验证其预测的准确性,为后续的动物实验和临床试验提供理论依据。 材料与方法: 第一部分:通过TCMSP及SwissTargetPrediction数据库筛选SBG的活性成分和相关靶点;使用GeneCards、OMIM数据库收集OLK的潜在治疗靶点;运用Venn获取SBG-OLK的交集靶点;使用Cytoscape软件建立“药物-成分-靶点-疾病”网络,使用STRING数据库和Cytoscape软件绘制PPI网络,并通过DAVID数据库对交集靶点进行GO功能注释和KEGG通路分析;利用分子对接技术分析成分与靶点间的结合力。 第二部分:制备不同浓度SBG主要有效成分黄芩素(baicalein,BAI)作用于口腔癌前病变细胞(DOK),采用CCK-8法和克隆形成实验检测细胞的增殖情况,细胞划痕实验检测细胞的迁移能力,流式细胞术检测细胞周期和凋亡,采用RT-PCR检测关键靶点mRNA的表达水平,采用Westernblot检测细胞关键通路靶分子的蛋白表达水平,以验证网络药理学富集分析的准确性。 结果: SBG作用于OLK的有效成分有25个,相关靶点31个,通过“药物-成分-靶点-疾病”网络分析出SBG的主要有效成分为黄芩素(baicalein,BAI)、汉黄芩素、木犀草素等;PPI分析出SBG治疗OLK的核心靶基因为AKT1、VEGFA、EGFR、HIF1A和PTGS2等;GO功能共涉及到209条生物学过程,其中包括151条生物过程(BP),17条细胞成分(CC),38条分子功能(MF),主要影响细胞的信号转导,增殖和凋亡等;KEGG通路富集筛选出60条信号通路,其中富集水平最高的为PI3K-Akt信号通路;分子对接结果显示SBG的主要活性成分与核心靶点间具有较强的结合能力。 CCK-8毒性实验和克隆形成实验结果显示BAI呈浓度和时间依赖性地抑制DOK细胞的增殖;细胞划痕实验结果表明BAI能抑制DOK细胞的迁移;流式细胞结果表明BAI将DOK细胞阻滞在S期,并呈浓度依赖性诱导细胞凋亡,RT-PCR实验结果显示BAI可抑制核心靶点AKT1、VEGFA、EGFR、HIF1A和PTGS2mRNA的表达水平;Westernblot实验结果显示BAI通过降低PI3K、AKT、mTOR的磷酸化水平抑制关键信号通路PI3K-Akt的活化。 结论: 网络药理学筛选出SBG作用于OLK的主要有效成分为BAI,核心靶点为AKT1、VEGFA、EGFR、HIF1A和PTGS2等,关键通路为PI3K-Akt,主要成分和核心靶点具有较强的结合力;细胞学实验结果表明BAI可能通过抑制PI3K-Akt通路抑制DOK细胞增殖、诱导细胞凋亡、阻滞细胞周期并抑制核心靶点mRNA的表达水平,为SBG治疗OLK的临床应用提供理论基础和科学依据。

关键词

口腔白斑/黄芩/黄芩素/网络药理学/治疗机制

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授予学位

硕士

学科专业

口腔临床医学

导师

郑懿兴/张芳

学位年度

2021

学位授予单位

山西医科大学

语种

中文

中图分类号

R2
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