基于网络药理学、分子对接与动物实验验证探讨花椒提取物外用干预特应性皮炎的作用机制
Mechanism of Zanthoxylum bungeanum Maxim.Extract for External Use on Atopic Dermatitis Based on Network Pharmacology,Molecular Docking,and Animal Experiment
摘要目的:基于网络药理学、分子对接结合体内验证的方法探究花椒提取物外用对特应性皮炎(atopic dermatitis,AD)小鼠的作用机制.方法:利用UPLC-Q-Orbitrap HRMS技术对花椒提取物的化学成分进行快速识别和鉴定;通过Swiss Target Prediction、SEA平台预测花椒提取物成分的潜在靶点,通过GeneCards和Drugbank数据库收集AD相关靶点,运用String数据库构建关键靶点PPI网络图;基于Metascape数据库进行KEGG分析,利用Cytoscape软件构建药物-成分-靶点-疾病-通路网络图;采用Discovery Studio的CDOCKER模块进行分子对接.构建AD模型小鼠,给予外用花椒提取物0.02、0.03 g/kg进行药理实验验证,观察AD小鼠抓挠次数、计算耳厚度差和脾脏指数;ELISA法检测小鼠皮肤白介素-6(IL-6)、IL-13、IL-31、肿瘤坏死因子α(TNF-α)和血清免疫球蛋白E(IgE)含量;HE染色法观察皮肤组织病理;免疫组化法检测皮肤组织TRPV1 和TRPV3 的阳性表达.结果:鉴定出花椒提取物中22 个化学成分,得到成分相关靶点 194 个,疾病相关靶点共 1 680 个,交集靶点 68 个;通过PPI网络筛选获得核心靶点 29 个;KEGG通路富集分析发现,TRP 通道的炎性介质调节通路可能是花椒提取物作用于AD的主要信号通路;药物-成分-靶点-疾病-通路网络图显示花椒提取物中羟基-ε-山椒素、羟基-α-山椒素、羟基-β-山椒素排名靠前,可能是治疗AD的重要成分.瞬时电位离子通道(TRP 通道)中的TRPV1、TRPA1 排名靠前,提示其是治疗疾病的重要靶点.分子对接表明,羟基-ε-山椒素、羟基-α-山椒素、羟基-β-山椒素与TRPV1、TR-PV3 有良好的结合亲和力.动物实验结果显示,与模型对照组比较,花椒提取物外用各剂量组AD小鼠皮损评分降低(P<0.01),AD小鼠抓挠次数、耳厚度差和脾脏指数降低(P<0.01),AD小鼠皮肤IL-6、IL-13、IL-31 含量降低(P<0.01),花椒提取物0.03 g/kg组皮肤TNF-α含量和血清IgE含量明显降低(P<0.05),病理性增厚和皮肤炎性细胞浸润明显减轻,TRPV1 和TRPV3 的阳性表达显著下调(P<0.01).结论:花椒提取物外用可以有效缓解AD的瘙痒和炎症,其作用机制可能是抑制TRPV1、TRPV3 通道的活性或下调TRPV1、TRPV3 的表达.
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