基于网络药理学探究瓜蒌薤白半夏汤治疗冠心病的作用机制

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中文摘要：背景：冠心病(Coronaryheartdisease，CHD)是冠状动脉血管发生动脉粥样硬化病变而引起血管腔狭窄或阻塞，造成心肌缺血、缺氧或坏死而导致的心脏病。根据世界卫生组织（WHO）的数据，全球每年因冠状动脉疾病而死亡的总人数估计为740万。WHO将CHD分为五大类：无症状心肌缺血（隐匿性CHD）、心绞痛、心肌梗死、缺血性心力衰竭（缺血性心脏病）和猝死五种临床类型，目前的治疗方式多以药物干预和介入治疗。古代经典名方瓜蒌薤白半夏汤（GXBD）主治胸痹，“胸痹”与现代医学中的CHD心绞痛较吻合。然而因CHD疾病涉及复杂的病理机制，目前GXBD治疗CHD的作用机制尚未完全阐明。本研究首先构建糖氧剥夺(Oxygenglucosedeprivation，OGD)和双氧水这两种经典细胞模型模拟CHD过程中的缺血缺氧及氧化应激损伤，评价GXBD对H9c2心肌细胞OGD及氧化应激损伤的药效学作用，并采用网络药理学方法探讨GXBD治疗CHD的潜在机制，然后进一步通过药理学实验验证GXBD对STAT3/HIF-1信号通路的影响作用，最后进行体内实验考察GXBD对急性缺血小鼠的保护作用，初步探讨其作用机制。目的：利用药理学实验初步考察酒制GXBD对CHD的药效学保护作用，基于网络药理学方法获取GXBD治疗CHD的潜在靶点与相关信号通路，通过体内外实验初步探讨GXBD治疗CHD的药理作用机制，为瓜蒌薤白半夏汤这一经典名方的开发和临床用药的指导提供相关依据。方法： 1.以大鼠H9c2心肌细胞为研究对象，缺氧小室内以不同的时间对细胞造成糖氧剥夺损伤及双氧水以不同浓度对细胞进行刺激造成氧化应激损伤，通过实验筛选出合适的模型条件，构建两种细胞模型。 2.基于两种模型通过细胞活力、LDH、MDA、细胞形态等相关指标考察GXBD及6种单体成分治疗CHD的药效学作用。 3.采用网络药理学方法预测GXBD可能作用的蛋白靶点及相关信号通路。利用STITCH、TTD、Drugbank等数据库收集疾病与药物的相关靶点。通过String数据库进行PPI网络构建。使用GO和KEGG富集分析重要靶点的相关通路，利用Cytoscape软件对构建的网络进行可视化。基于网络药理学结果验证GXBD对OGD损伤心肌细胞STAT3及HIF-α蛋白的表达影响。 4.利用垂体后叶素诱导小鼠急性缺血损伤，通过检测心电图变化及血清LDH、MDA、SOD等生化指标，观察GXBD对小鼠急性心肌缺血损伤的保护作用，初步探讨GXBD其保护的作用机制。结果： 1.H9c2细胞糖氧剥夺8h或双氧水（300μM，30min）均可显著降低细胞存活率。因此，H9c2细胞OGD模型以8h为糖氧剥夺时间点，双氧水模型以300μM，30min为浓度时间点构建两种模型。 2.体外实验结果：采用OGD模型和双氧水模型诱导H9c2细胞发生损伤，与模型组相比较，GXBD组均能降低细胞内LDH漏出率、MDA含量，增加细胞活力，改善细胞形态。同样地，6种单体成分降低了双氧水模型所致细胞损伤后的LDH漏出率，提高了细胞活力。 3.从STITCH数据库收集得到GXBD潜在的靶点447个，从TTD、Drugbank、GeneCard数据库获得437个冠心病相关的靶点，通过对上述靶点进行交集获取48个共同靶点，利用最大团中心性(maximalcliquecentrality，MCC)算法进一步筛选获取关键的10个靶点蛋白。GO和KEGG分析显示，GXBD参与多种与CHD相关的生物过程，综合文献推测STAT3与HIF-α可能是GXBD治疗CHD的关键靶标蛋白。细胞实验结果：与模型组相比，GXBD组STAT3磷酸化水平升高，导致HIF-α表达水平增加，从而发挥心脏保护作用。 4.体内实验结果：GXBD降低急性心肌缺血小鼠心电图ST段位移抬高，降低了模型组小鼠血清LDH漏出率、MDA含量，增加了SOD活性，从而发挥心脏保护作用。结论：本研究结果表明基于网络药理学方法，从整体网络的角度探究瓜蒌薤白半夏汤治疗冠心病的作用机制，其与中医上的整体观辨证论治的理念是相符的，显示网络药理学方法可以作为中药药理机制研究的重要工具。

作者：

林豪

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关键词：

冠心病瓜蒌薤白半夏汤网络药理学氧化应激临床治疗

授予学位：

硕士

学科专业：

药学

导师：

向铮

学位年度：

2023

学位授予单位：

温州医科大学

语种：

中文

中图分类号：