基于LC-MS/MS网络药理学与实验验证的益肺健脾方治疗慢性阻塞性肺疾病的作用机制探讨
Exploring the mechanism of Yifei Jianpi Formula(益肺健脾方)in treating chronic obstructive pulmonary disease based on LC-MS/MS,network pharmacology,and experimental valida-tion
摘要目的 基于LC-MS/MS技术结合网络药理学及实验验证探讨益肺健脾方治疗肺脾两虚型慢性阻塞性肺疾病(COPD)的分子机制.方法 采用LC-MS/MS技术鉴定益肺健脾方主要成分,运用网络药理学预测药物成分靶点,筛选疾病相关靶点,构建蛋白-蛋白互作网络与药物-成分-靶点-疾病关联网络,进行GO和KEGG富集分析,并通过AutoDockTools与PyMOL等软件完成分子对接验证.将60只大鼠随机分为空白组、模型组、益肺健脾方组和地塞米松组,采用"脂多糖气管滴注联合烟熏及番泻叶灌胃"的方法构建肺脾两虚型COPD大鼠模型.使用 ELISA 方法检测 IL-6、TNF-α 和 CRP 炎性因子的表达水平,通过 HE 染色观察肺组织的病理变化.通过免疫荧光、RT-qPCR 和 Western blot 方法检测 PI3K/AKT 信号通路关键靶点的表达情况.结果 通过LC-MS/MS技术和TCMSP数据库,筛选出益肺健脾方的194个化学成分,并确定了与COPD相关的204个交集靶点.基于蛋白质相互作用网络,识别出8个关键靶点:AKT1、IL1B、ALB、GAPDH、TNF、MMP9、EGFR和TP53.GO分析覆盖1272个条目;KEGG分析主要涵盖了PI3K-Akt、MAPK、TNF以及细胞凋亡等信号通路;药物-成分-靶点-疾病分析表明黄芪苷、白术内酯III和甘草次酸与交集靶点高度关联,分子对接表明它们能与关键靶点形成稳定氢键,结合能均低于-5 kcal/mol,具有较好结合性.动物实验结果显示,相比空白组,模型组大鼠一般状况较差,血清中IL-6、TNF-α和CRP表达水平显著升高(P<0.01),肺组织出现明显炎细胞浸润和肺泡破坏,PI3K和AKT的mRNA的表达量增加(P<0.01),p-PI3K和p-AKT的蛋白相对表达量增加(P<0.01).与模型组相比,益肺健脾方和地塞米松组的大鼠的一般状况显著改善,血清中IL-6、TNF-α和CRP表达水平明显降低(P<0.01),肺组织的炎细胞浸润减轻,肺泡结构相对完整,PI3K和AKT的mRNA的表达量减少(P<0.05),p-PI3K和p-AKT的蛋白相对表达量减少(P<0.05,P<0.01).结论 益肺健脾方对COPD大鼠有一定的治疗作用,能够有效降低血清中炎症因子水平,改善肺组织病理损伤,其机制可能与抑制PI3K/AKT信号通路关键靶点的表达相关,从而发挥抗炎和保护肺部的作用.
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