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基于网络药理学、分子对接和实验验证研究续断散加当归、骨碎补调控PI3K/AKT信号通路治疗激素性股骨头坏死的潜在机制

Study on Potential Mechanism of Teasel Root Sanjia Angelica Sinensis and Drynaria Rhizome Regulating PI3K/AKT Signal Pathway to Treat Steroid-Induced Femoral Head Necrosis Based on Network Pharmacology,Molecular Docking,and Experi-mental Verification

摘要目的 基于网络药理学、分子对接技术,结合动物实验验证探究续断散加当归、骨碎补(Teasel Root Sanjia Angelica Sinensis and Drynaria Rhizome,TASDR)对激素性股骨头坏死的治疗作用,并初步探讨其潜在作用机制.方法 采用TCMSP数据库检索TASDR中各味中药的化学成分和中药靶点,利用GeneCards数据库筛选激素性股骨头坏死的作用靶点,通过String平台构建核心靶点基因的蛋白质PPI(蛋白质互相作用)网络,通过Omic-Share Tools进行GO、KEGG分析.使用AutoDock 1.5.6软件对所得靶点以及姜黄素进行分子对接验证.动物实验选取24只新西兰大白兔,分为空白组,模型组及高、低剂量药物干预组,从中选取18只建立醋酸泼尼松龙诱导的激素性股骨头坏死模型,各组采取相应的药物干预,采用HE染色、免疫组化、Western blot检测,比较TASDR在治疗激素性股骨头坏死过程中对PI3K/AKT信号通路中某些关键蛋白表达水平的影响.结果 经过筛选后TAS-DR治疗激素性股骨头坏死潜在核心靶点38个,靶点包括TNF、IL-6、VEGFA等,此外TASDR作用靶点中包括AKT蛋白家族-AKT1.TASDR通过肿瘤信号通路、VEGF信号通路等通路,并涉及酶结合、受体结合等分子功能,参与程序性细胞凋亡、程序性细胞凋亡负调控等生物过程来调控成骨分化.分子对接显示TASDR与TNF、VEGF、AKT1等靶点基因的结合活性良好.动物实验结果表明:在模型组中,PI3K、AKT等蛋白呈现高表达,而下游蛋白FOXO1及VEGF表达量减少,经TASDR干预后PI3K及AKT等蛋白表达量下降,FOXO1及VEGF等蛋白表达升高.结论 TASDR有着靶点、通路多元化的优势,可在一定程度上调控TNF、IL-6、VEGF、AKT1等靶点基因的表达,动物实验表明PI3K/AKT信号通路过度激活时,TASDR可一定程度上下调上游蛋白AKT及PI3K的表达量,且使得下游基因FOXO1及VEGF的表达量增加进而在激素性股骨头坏死的治疗中发挥作用.

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