摘要目的:缺血性脑卒中是世界上导致残疾和死亡的众多原因之一,患者发生脑卒中后脑组织和神经功能会发生损伤,本研究借助网络药理学和代谢组学技术,建立MCAO/R(Middle cerebral artery occlusion/reperfusion)模型,研究黄精丸治疗缺血性脑卒中的可能作用机制。<br> 方法:(1)利用网络药理学技术,在相关数据库中筛选出黄精丸的活性成分,并确定其有效的作用靶点。从而建立大脑中动脉栓塞靶点数据库和“成分-靶点-通路”网络。用Metascape在线服务器和Bioinformatics工具对关键靶点进行KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)富集分析,得到黄精丸抗MCAO的重要信号通路,从而评价黄精丸对脑缺血对治疗可行性,并预测可能的作用机制。<br> (2)选取体重相似雄性SD大鼠48只,随机分成缺血再灌注损伤治疗组(A组),缺血再灌注损伤不治疗组(B组),假手术治疗组(C组),假手术不治疗组(D组),不手术正常组(F组),阳性药物对照组(E组),共6组,每组8只动物。建立MCAO模型,再灌注24h后开始第一次给药治疗。治疗组大鼠灌胃黄精丸药液(相当生药量5g/kg),每天1次,连续14天,不治疗组于同时灌胃等量生理盐水;阳性药物对照组于同时灌胃正天丸药液(相当生药量5g/kg),每天1次,连续14天。在再灌注24h后,对每只大鼠进行神经功能缺损评分,分别记录24h,3d,7d,14d的评分结果,通过神经功能缺损评分评估运动感觉神经功能。治疗14d后,对A组(缺血再灌注损伤治疗组),B组(缺血再灌注损伤不治疗组)和F组(不手术正常组)大鼠进行尾静脉采血,用于代谢组学相关研究。在14d进行评估神经功能缺损评分及采血后,取大鼠脑组织制成10%脑组织匀浆,进行抗氧化酶和过氧化物含量的测定。<br> 结果:(1)网络药理学实验结果:按照我们对OB(oral bioavailability),BBB(Blood-brain barrier)和DL(drug likeness)值的筛选原则,我们一共筛选出了黄精丸中不重复的8种活性成分,从而得到相关靶点129个。通过关键词检索Disgenet,OMIM,Genecards,TTD4个在线数据库,得到了1246个大脑中动脉栓塞的相关靶点。韦恩图构建出活性成分-靶点和疾病-靶点的交集部分,发现40个交集的关键靶点用于后续的网络药理学分析。利用网络药理学相关研究工具对40个关键靶点进行KEGG富集分析,得到黄精丸抗MCAO的重要信号通路。按P值大小对排名前20的信号通路进行可视化处理,认为重要的信号通路包括乙肝病毒通路,脂质和动脉硬化通路,细胞凋亡通路等。通过网络药理的研究,我们初步确定了黄精丸在治疗脑缺血方面是有不错疗效的,而且给出了可能的治疗机制。<br> (2)神经功能缺损评分(mNSS)结果:mNSS评分结果提示,脑缺血再灌注损伤会造成大鼠神经行为能力受损,黄精丸和正天丸进行干预能缓解神经行为能力的受损程度。<br> (3)抗氧化酶和过氧化物含量测定结果:在动物水平测定SOD、GSH-Px、MDA含量后,结果提示在大鼠发生缺血再灌注损伤后,使用黄精丸进行干预可通过显著提高受损脑组织抗氧化酶的水平和降低脂质过氧化物水平而起到抗氧化作用。<br> (4)代谢组学实验结果:本次实验采用UHPLC-Q-Exactive LC-MS液质联用技术方法对A,B,F组样本的整体代谢物进行了变化分析。本次实验数据建立的OPLS-DA模型,R2、Q2≥0.5,说明模型稳定可靠,模型的解释能力和预测能力较好。以OPLS-DA模型VIP>1且P value<0.05为筛选标准,筛选出AB组显著性差异代谢物88种,并对其进行了KEGG通路分析。通过KEGG ID Mapping进行代谢通过分析得出,黄精丸治疗脑缺血的重要代谢通路为:胆汁分泌,甲状腺激素的合成以及神经活性配体与受体的相互作用。<br> 结论:本研究通过网络药理学技术和代谢组学技术相结合的方法,验证了黄精丸主要通过调节胆汁分泌,甲状腺激素的合成和神经活性配体与受体的相互作用来治疗缺血性脑卒中。
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