1、第 49 卷 第 4 期2023年 7 月吉林大学学报(医学版)Journal of Jilin University(Medicine Edition)Vol.49 No.4Jul.2023DOI:10.13481/j.1671587X.20230412西洋参茎叶三醇组皂苷抗缺血性脑卒中作用机制的网络药理学和分子对接分析赖思含,刘俊彤,谭璐瑩,刘金平,李平亚(吉林大学药学院天然药物研究中心,吉林 长春 130021)摘要 目的目的:利用网络药理学和分子对接技术探讨西洋参茎叶三醇组皂苷(PQTS)在缺血性脑卒中(IS)发生发展过程中潜在的作用机制。方法方法:整合 Swiss Target Pr
2、ediction、中医药百科全书(ETCM)、SEA Search Server 和 DisGeNET 等 数 据 库 获 取 PQTS 作 用 于 IS 的 潜 在 靶 点。利 用STRING 数据库和 Cytoscape 3.9.1软件构建潜在作用靶点的蛋白-蛋白互作(PPI)网络,并通过拓扑网络分析得到 PQTS作用于 IS的核心靶点。通过 DAVID 在线分析网站进行潜在作用靶点的基因本体(GO)功能和京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路富集分析,获取相关信号通路。应用Cytoscape 3.9.1软件构建 PQTS-靶点-信号通路网络,进行拓扑网络分析,筛选 PQTS 潜在主
3、要活性成分。通过 AutoDock Vina软件对活性成分和核心靶点进行分子对接验证。结果结果:得到 PQTS 作用 IS的潜在作用靶点 122 个,GO 功能富集分析主要涉及细胞凋亡调控、细胞内信号传导过程和细胞对外源性物质的调控等生物学过程,KEGG 富集分析涉及白细胞介素信号通路、磷脂酰肌醇 3-激酶/蛋白激酶 B(PI3K/Akt)信号通路和 PI3K/Akt/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路。分子对接分析,拟人参皂苷 F11、20(S)-原人参三醇、人参皂苷 Rg1、人参皂苷 Rh1、拟人参皂苷 RT5和人参皂苷 Re与信号转导和转录激活因子 3(STAT3)、磷脂酰肌醇
4、3-激酶催化亚基 (PIK3CA)、表皮生长因子受体(EGFR)和丝裂原活化蛋白激酶 14(MAPK14)均 能 形 成 结 合 能 较 低 的 稳 定 构 象。结论结论:PQTS 对 IS 的保护作用可能与 STAT3、PIK3CA、EGFR 和 MAPK14 及 PI3K/Akt 信号通路有关。关键词 西洋参茎叶三醇组皂苷;缺血性脑卒中;网络药理学;分子对接;磷脂酰肌醇 3-激酶;蛋白激酶 B;信号通路中图分类号 R285.5;R743文献标志码 ANetwork pharmacology and molecular docking analysis on anti-ischemic st
5、roke mechanism of Panax quinquefolium triolsaponins LAI Sihan,LIU Juntong,TAN Luying,LIU Jinping,LI Pingya(Research Center of Natural Drug,School of Pharmaceutical Sciences,Jilin University,Changchun 130021,China)文章编号 1671587X(2023)04091310收稿日期 20221022基金项目 吉林省科技厅重大科技专项项目(20200504006YY)作者简介 赖思含(1997
6、),女,湖北省随州市人,在读硕士研究生,主要从事天然药物化学及其生物活性方面的研究。通信作者 李平亚,教授,博士研究生导师(E-mail:);刘金平,教授,博士研究生导师(E-mail:)913第 49 卷 第 4 期 2023 年 7 月吉林大学学报(医学版)ABSTRACT Objective:To discuss the potential mechanism of Panax quinquefolium triolsaponins(PQTS)in the occurrence and development of ischemic stroke by using network pha
7、rmacology and molecular docking technique.Methods:The potential targets of PQTS acing on IS were obtained through Swiss Target Prediction Database,Encyclopedia of Traditional Chinese Medicine(ETCM)Database,SEA Search Server Database,DisGeNET Database,and so on;the protein-protein interaction(PPI)net
8、work diagram of the key potential targets was established by STRING Database and Cytoscape 3.9.1 software;the core tagets of PQTS acting on IS were got by topology network analysis;Gene Ontology(GO)function and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)signaling pathway enrichment analysis were u
9、sed to analyze the potential targets through DAVID online analysis website;the PQTS-target-signaling pathway network was constructed by Cytoscape 3.9.1 software and the topology network analysis was used to obtain the potential main active compositions;AutoDock Vina software was used to verify the m
10、olecular docking between the active ingredients and core targets.Results:There were 122 potential targets of PQTS acting on IS;the GO function enrichment analysis was mainly included the regulation of apoptosis,intracellular signal transduction process,and regulations of extracellular substances by
11、cells;the KEGG function analysis included the interleukins signaling pathways,phosphatidylinositol 3 kinase/protein kinase B(PI3K/Akt)signaling pathway and phosphatidylinositol 3 kinase-protein kinase B-mammalian target of rapamycin(PI3K-Akt-mTOR)signaling pathway.The molecular docking analysis resu
12、lts showed that pseudo-ginsenoside F11,20(S)-protopanaxatriol,ginsenoside Rg1,ginsenoside Rh1,pseudo-ginsenoside RT5,and ginsenoside Re could form the stable conformations with signal transducer and activator of transcription 3(STAT3),phosphatidylinositol 3-kinases catalytic suburit(PIK3CA),epiderma
13、l growth factor receptor(EGFR),and mitogen-activated protein kinase 14(MAPK14)with lower binding energy.Conclusion:The protective effect of PQTS on IS may be related to the STAT3,PIK3CA,EGFR,MAPK14,and PI3K/Akt signaling pathways.KEYWORDS Panax quinquefolium triolsaponins;Ischemic stroke;Network pha
14、rmacology;Molecular docking;Phosphatidylinositol 3-kinase;Protein kinase B;Signaling pathway缺血性脑卒中(ischemic stroke,IS)是一种常见的脑部血管疾病,其死亡率和发病率均较高,常发生于中老年人1。IS主要由脑部血液循环障碍及脑组织缺血和缺氧引起,可出现脑组织坏死、脑水肿、认知障碍和瘫痪等一系列症状2,及时恢复缺血部位的血流量成为治疗 IS 的首要原则之一,但同时也增加了缺血-再灌注损伤的风险。单一的神经或血管保护治疗不能有效控制 IS 病程的发展,因此多化合物共同作用也逐渐纳入 IS的
15、治疗3。人参和西洋参均为五加科人参属多年生草本植物,对心脑血管系统、免疫系统和神经系统具有调节作用,同时还具有抗氧化和抗衰老等药理活性,其中人参皂苷是人参和西洋参的主要活性成分4-5。随着对人参皂苷相关研究的不断深入,人参和西洋参的花蕾、果实和茎叶等非药用部位的综合开发也不断开展6,西洋参茎叶中皂苷含量高达 9.05%10.45%,具有较高的药用价值7。研究8-9表明:西洋参茎叶总皂苷可通过减缓炎症反应、抑制细胞凋亡和抗氧化应激等改善缺血-再灌注损伤。研究10显示:西洋参茎叶二醇组皂苷可通过减轻 IS引起的脑水肿反应和抑制细胞内钙超载等发挥对缺血脑组织的保护作用。但目前西洋参茎叶三醇组皂苷(P
16、anax quinquefolium triolsaponins,PQTS)对IS的保护作用及其作用机制尚未见报道。网络药理学综合多学科建立了靶点、药物和疾病之间的相互联系,对多组分、多靶点药物的药理作用进行系统评价11-12,与中药具有多成分多靶点的特点十分契合,为探寻中药药效物质基础和作用机制研究提供了一个良好的途径13-15。本研究采用网络药理学对PQTS抗 IS的重要活性成分及潜在作用机制进行分析,并利用分子对接技术筛选其潜在作用靶点,为后续 PQTS抗 IS的实验性研究提供理论依据。1 资料与方法 1.1 PQTS 潜 在 作 用 靶 点 筛 选潜 在 作 用 靶 点 筛 选 首 先
17、,利 用Pubchem 数 据 库(https:/pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/)和 Scifinder 数 据 库(https:/origin-scifinder.cas.org/)汇总 PQTS 相应成分的化学文914赖思含,等.西洋参茎叶三醇组皂苷抗缺血性脑卒中作用机制的网络药理学和分子对接分析摘 社(Chemical Abstracts Service,CAS)编 号、国际化学品标识符(International Chemical Identifier,InChI)和 简 化 分 子 线 性 输 入 规 范(Simplified Molecular Input Li
18、ne Entry Specification,SMILES)编码相关信息。利用 Swiss Target Prediction 数据库(http:/www.swisstargetprediction.ch/)、Sym Map v2数据库(www.symmap.org)、中医药百 科 全 书(Encyclopedia of Traditional Chinese Medicine,ETCM)数据库(http:/ 数 据 库(http:/ SEA Search Server数据库(https:/sea.bkslab.org/)16搜集 PQTS相应成分的潜在作用靶点,重整合后得到 PQTS的潜在作
19、用靶点。1.2 收 集收 集 IS 疾 病 靶 点疾 病 靶 点 以“acute cerebral ischemia”“ischemic stroke”“cerebral ischemia”“brain ischemia”和“stroke”为 关 键 词 在DisGeNET 数 据 库(https:/www.disgenet.org/)、DrugBank 数据库(https:/ GeneCards 数 据 库(https:/www.genecards.org/)中进行检索,去除重复并整理 IS相关疾病靶点。1.3收集收集 PQTS 作用于作用于 IS 的潜在靶点的潜在靶点对“1.1”中 PQT
20、S 潜在作用靶点与“1.2”中 IS 疾病靶点取交集,得到 PQTS作用于 IS的潜在靶点。1.4PQTS 潜在作用靶点蛋白潜在作用靶点蛋白-蛋白互作蛋白互作(protein-protein interaction,PPI)网络构建及核心靶点网络构建及核心靶点的的筛选筛选将“1.3”中 PQTS 作用于 IS 的潜在靶点导入STRING数 据 库(https:/cn.string-db.org/)17,选定物种为“Homo sapiens”,选择置信度标准为 confidence 0.9,其他参数保持默认设置,构建 PQTS 潜在作用靶点 PPI网络图并导出相关信息。利用 Cytoscape
21、3.9.1软件对 PPI网络进行拓扑分析并进行可视化,选取综合排名前 10 位的靶点作为 PQTS作用于 IS的核心靶点。1.5 PQTS 作 用 于作 用 于 IS 潜 在 靶 点 基 因 本 体潜 在 靶 点 基 因 本 体(Gene Ontology,GO)功能富集和京都基因与基因组百科功能富集和京都基因与基因组百科全书全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)信号通路富集分析信号通路富集分析将“1.3”中 PQTS作用于 IS 的潜在靶点导入 DAVID(https:/david.ncifcrf.gov/home.jsp)平 台 中
22、 进 行 GO 功 能 和KEGG 信 号 通 路 富 集 分 析,物 种 选 择 限 定 为“Homo sapiens”,并 采 用 OmicShare(https:/ GO功能和 KEGG信号通路富集结果进行可视化。1.6 构 建构 建 PQTS-靶 点靶 点-信 号 通 路 网 络 图信 号 通 路 网 络 图 采 用Cytoscape 3.9.1 软件构建 PQTS-靶点-信号通路网络图并进行拓扑分析。综合 PQTS中皂苷的含量高低和拓扑分析结果,筛选 PQTS中主要活性成分。1.7分子对接技术预测分子对接技术预测 PQTS 主要活性成分与核主要活性成分与核心 靶 点 的 结 合 能
23、力心 靶 点 的 结 合 能 力 从 Pubchem 数 据 库 中 下 载“1.6”中 PQTS 主要活性成分的 2D 结构,并采用ChemBio3D Ultra 14.0 软件获取对应的 3D 结构,利用 Autodock Tools 1.5.6 将配体转变为优势构象。在 蛋 白 数 据 库(Protein Data Bank,PDB)(https:/www.rcsb.org/)中 获 取“1.4”中PQTS 作 用 于 IS 核 心 靶 点 的 pdb 文 件,采 用Discovery studio 2021 软件设置相关对接参数。最后,采用 Autodock Vina 软件进行分子对接
24、,并利用 PyMOL软件对结果进行可视化。2 结 果 2.1PQTS 作用于作用于 IS 的潜在靶点的潜在靶点基于超高液相色 谱 串 联 四 极 杆-飞 行 时 间 质 谱 技 术(ultra-performance liquid chromatography-Q-TOF-mass spectrometer,UPLC-Q-TOF-MS)结合 UNIFI 天然产物分析数据库,本课题组前期对 PQTS化学成分进行了快速、全面 的 分 析 和 鉴 定,共 鉴 定 出31 种皂苷类成分18(表 1)。筛选出 PQTS 潜在作用靶点 310 个,IS 疾病靶点 1 228 个,其中 PQTS作用于 IS
25、的潜在靶点 122个。2.2PQTS 作用于作用于 IS 的潜在靶点的潜在靶点 PPI 网络图构建网络图构建和核心靶点筛选和核心靶点筛选采用 STRING 数据库构建 PQTS作用于 IS 的潜在靶点互作网络图,获取相关信息并导入 Cytoscape 3.9.1 软件中进行可视化,得到PPI 网络图(图 1)。该网络中存在 27 个关键节点和 81 条映射关系,网络中节点大小和颜色深浅代表该靶点蛋白的重要性,节点之间连线粗细代表蛋白之间相互作用的强弱。综合选取排名前 4位的靶点为核心靶点,分别为信号转导和转录激活因子 3(signal transducer and activator of t
26、ranscription 3,STAT3)、磷 脂 酰 肌 醇 3-激 酶 催 化 亚 基(phosphatidylinositol 3-kinases catalytic subunit,PIK3CA)、表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)和丝裂原活化蛋白激酶 14(mitogen-activated protein kinase 14,MAPK14)。915第 49 卷 第 4 期 2023 年 7 月吉林大学学报(医学版)2.3PQTS 作用于作用于 IS 的潜在靶点富集分析结果的潜在靶点富集分析结果 分别利用 DAVID 数据库
27、和 OmicShare 在线分析平台完成 PQTS作用于 IS潜在靶点的 GO 功能和KEGG 信号通路富集分析及可视化过程。GO 功能注释分析包括生物过程(biological process,BP)、分子功能(molecular function,MF)和细胞组成(mellular component,CC),BP 主要涉及生物调节、代谢过程和应激反应等,CC 主要涉及细胞器和细胞膜等形成,MF 主要涉及蛋白结合、酶催化活 性 和 分 子 传 感 器 活 性 的 调 节 等 过 程(图 2)。PQTS 作用于 IS 潜在靶点主要参与细胞凋亡调控、细胞内信号传导过程和细胞对外源性物质的调控等
28、过程(图 3)。根据 KEGG 信号通路中所富集的靶点数目和置信度高低,共筛选出 20 条潜在作用信号通路(图 4),图中纵坐标列出各通路名称,气泡大小反映该通路中所富集的靶点数目,其中 PQTS作用于IS的潜在靶点较多富集在白细胞介素信号通路、磷脂酰肌醇 3-激酶/蛋白激酶 B(phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B,PI3K/Akt)信号通路、PI3K/Akt/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)信号通路和丝裂原活 化 蛋 白 激 酶(mitogen-activated prot
29、ein kinase,MAPK)信号通路中。2.4PQTS-靶点靶点-信号通路网络图信号通路网络图采用 Cytoscape 3.9.1软件构建PQTS-靶点-信号通路网络图(图 5),对各节点进行拓扑网络分析。综合前期研究中所检测到的皂苷含量和 Degree 值(20)筛选出以下PQTS 主要活性成分:拟人参皂苷 F11(pseudo-ginsenoside F11,PF11)、20(S)-原 人 参 三 醇20(S)-protopanaxatriol,PPT、人参皂苷 Rg1(ginsenoside Rg1,Rg1)、人 参 皂 苷Rh1(ginsenoside Rh1,Rh1)、人参皂苷R
30、e(ginsenoside Re,Re)和拟人参皂苷 RT5(pseudo-ginsenoside RT5,PRT5)。见表 2。2.5PQTS 主要活性成分与核心靶点的分子对接主要活性成分与核心靶点的分子对接验 证验 证 综 合“2.2”和“2.4”中 的 结 果,采 用表表 1PQTS化学成分的化学成分的 UPLC-Q-TOF-MS鉴定结果鉴定结果TabTab.1 1UPLCUPLC-Q Q-TOFTOF-MS identification results of chemical MS identification results of chemical compositions of P
31、QTScompositions of PQTSNumber 1 2 3 4 5 6 7 8 910111213141516171819202122232425262728293031 “”:No data.Chemical compositionYesanchinoside BQuinquenoside L9Yesanchinoside CQuinquenoside F6Yesanchinoside E(24S)-Pseudo-ginsenoside F11Ginsenoside Rg1Ginsenoside ReGinsenoside Rb1Majoroside F5Ginsenoside
32、F1Vinaginsenoside R1(20R)-Dammar-20,25-epoxy-3,6,7,12,15-pentaolPseudo-ginsenoside F11Pseudo-ginsenoside RT4Pseudo-ginsenoside RT5Ginsenoside AGinsenoside F5Dammar-3,6,12,20R,25-pentaolGinsenoside Rg2OcotillolGinsenoside F3Ginsenoside Rh1Vinaginsenoside R2Notopanaxoside AGinsenoside Rh420(R)-ginseno
33、side Rh1Ginsenoside F4Ginsenoside Rg820(S)-protopanaxatriolGinsenoside Rg6CAS416843-85-1412328-82-6416843-86-21255210-79-7416843-87-3102805-33-422427-39-052286-59-641753-43-9125309-99-153963-43-2156980-41-569884-00-098474-77-298474-78-3193895-21-5189513-26-652286-74-55986-39-062025-50-780952-71-2156
34、980-42-6920265-99-2174721-08-563223-86-9126223-28-7906089-57-434080-08-5147419-93-0图图 1PQTS作用于作用于 IS的潜在靶点的潜在靶点 PPI网络图网络图Fig.1PPI network diagram of potential targets of PQTS acting on IS916赖思含,等.西洋参茎叶三醇组皂苷抗缺血性脑卒中作用机制的网络药理学和分子对接分析Autodock Vina软件完成 STAT3、PIK3CA、EGFR和 MAPK14 与 PF11、PPT、Rg1、Rh1、Re 和PRT5
35、的分子对接过程,供体分子与受体蛋白间具体分子结合能和各结 合 位 点 氨 基 酸 残 基 信 息 见表 3。当配体和受体之间结合能小于4.25 kJmol1 时,两者之 间 具 有 一 定 的 结 合 活 性;小于 5.00 kJmol1时,两者之间具有较好的结合活性;小于7.00 kJmol1时,两者之间具有较强的结合活性19。PF11、Rg1 和 Re 与 4 个不同靶点蛋白之间的结合能均小于7.00 kJmol1,推测上述3种成分与核心靶点之间具有较好的结合能力,形成稳定结合构象。其中 PQTS 中的 6种主要活性成分与靶点蛋白 PIK3CA 的结合能均为最小值,其可视化结果见图 6。3
36、 讨 论 IS是指由大脑中脑动脉狭窄或阻塞而引起的血液循环障碍,进而导致局部脑组织坏死的疾病,其图图 2PQTS作用于作用于 IS潜在靶点潜在靶点 GO功能分析功能分析Fig.2GO function analysis on potential targets of PQTS acting on IS图图 3PQTS作用于作用于 IS潜在靶点潜在靶点 GO功能富集分析功能富集分析Fig.3 GO function enrichment analysis on potential targets of PQTS acting on IS图图 4PQTS作用于作用于 IS潜在靶点潜在靶点 KEGG
37、信号通路富集分析信号通路富集分析Fig.4KEGG signaling pathway enrichment analysis on potential targets of PQTS acting on IS917第 49 卷 第 4 期 2023 年 7 月吉林大学学报(医学版)病理生理机制包括神经炎症反应、细胞内钙超载、自由基损伤、神经元细胞凋亡和氧化应激等20。目前对 IS 的治疗手段主要包括手术介入和药物治疗,其中药物治疗是临床上最常用的手段。由于重组组织型纤溶酶原激活剂治疗窗较窄,许多患者无法及时得到救治,开发新的 IS 治疗药物具有重要意义。中药具有多成分和多靶点的特点,可调控体
38、内多种生物学过程,具有活血化瘀和补气强体作用图图 5PQTS-靶点靶点-信号通路网络图信号通路网络图Fig.5Network diagram of PQTS-targets-signaling pathways 表表 2PQTS化学成分度值化学成分度值TabTab.2 2Degree values of chemical compositions of PQTSDegree values of chemical compositions of PQTSChemical compositionPseudo-ginsenoside F1120(S)-protopanaxatriolGinsenos
39、ide Rg1Ginsenoside Rh1Vinaginsenoside R1Ginsenoside Rb120(R)-ginsenoside Rh1(24S)-Pseudo-ginsenoside F11Ginsenoside Rh4Ginsenoside RePseudo-ginsenoside RT4Pseudo-ginsenoside RT5Ginsenoside F1Degree value43383529282625252524232321Chemical compositionGinsenoside F4Vinaginsenoside R2Ginsenoside Rg2Yesa
40、nchinoside BYesanchinoside CGinsenoside ANotopanaxoside AOcotillolGinsenoside Rg6Yesanchinoside EGinsenoside F3Ginsenoside F5Majoroside F5Degree value21201717171613121010 9 8 3918赖思含,等.西洋参茎叶三醇组皂苷抗缺血性脑卒中作用机制的网络药理学和分子对接分析的中药在治疗 IS过程中展现出一定的优势21。本研究中 PQTS抗 IS潜在作用靶点的 PPI网络图 显 示:STAT3、EGFR、PIK3CA 和 MAPK14
41、可能是 PQTS发挥治疗作用的核心靶点;分子对接结果显示:PQTS 中 PF11、PPT、Rg1、Rh1、Re和 PRT5 6 种 活 性 成 分 与 STAT3、PIK3CA、EGFR 和 MAPK14 核 心 靶 点 之 间 的 结 合 能 均 小于5 kJ mol1,提示上述 6 种成分与核心靶点之间具有较好的结合能力19。STAT3是一种信号转导及转录激活蛋白,与 IS 病情发展有密切关联,STAT3 的激活可以调控促炎基因的表达,促进脑缺血-再灌注后神经炎症的发生22。研究23显示:发生脑缺血后,缺血半球组织中 STAT3 蛋白表达的时空动态变化与神经元细胞凋亡变化基本一致,提示 S
42、TAT3 蛋白活化可诱导细胞凋亡。研究24-27表明:抑制 STAT3 磷酸化可调控炎症、氧化应激和细胞凋亡等多种病理生理过程,减轻缺血所致的脑损伤,促进神经功能的恢复。可通过上调体内STAT3 的表达来激活相关信号通路,进而改善脑缺血造成的神经功能损伤28-29。李月30研究显示:表表 3PQTS主要活性成分与核心靶点分子对接结合能和结合位点主要活性成分与核心靶点分子对接结合能和结合位点TabTab.3 3Binding energy of molecular docking and binding sites of main active compositions and core tar
43、gets of PQTSBinding energy of molecular docking and binding sites of main active compositions and core targets of PQTSLigandPF11PPTRg1Rh1PRT5ReSTAT3Affinity(kJmol1)9.77.58.76.86.67.2Binding siteGLY70ASP71ARG57SER13ASN58GLY22HIS23ASP53ASF71ASN58PRO10ARG57LEU19GLY253GLY254ILE258GLU324ASP334SER514GLY25
44、3PRO333ALA250GLN247ASN400SER399PIK3CAAffinity(kJmol1)10.79.810.49.09.49.7Binding siteGLN406VAL329ARG330MET289SER107CYS216GLY315PRO313MET311ARG330LYS26ARG662ASN170ARG818PRO836ARG818MET833ARG818CYS838EGFRAffinity(kJmol1)9.06.08.48.58.07.8ALA80ASP79ASP22TYR23LYS46GLY97CYS98ARG142ILE953ASP956ALA755GLU75
45、8CYS797ARG841ASN842ASP855LEU718SER720GLY721CYS797SER720ARG841Binding siteMAPK14Affinity(kJmol1)10.78.28.48.37.47.8Binding siteASP49ARG30ILE28ILE27GLN125ASP49GLY51FEU52GLU68SER53THR65ARG64ASP49HIS29ARG30GLN125ARG23GLU22LYS152SER154ASP168GLY110MET109GLU4GLN3VAL345THR91919第 49 卷 第 4 期 2023 年 7 月吉林大学学报(
46、医学版)复 方 当 归 注 射 液 通 过 抑 制 白 细 胞 介 素 6(interleukin 6,IL-6)的表达和 Janus 激酶 2(Janus kinase 2,JAK2)/STAT3 信号通路的异常激活,减轻 IS 大鼠炎症反应,改善其神经功能和大脑皮层病理形态学损伤。本研究中 KEGG 信号通路分析显示:PQTS抗IS 作用机制与多种信号通路有关,其中 PI3K/Akt信号通路在调节细胞增殖、分化、凋亡和迁移中发挥关键作用31,并且对脑缺血后的神经元生长和存活至关重要32。此外,PQTS中的 6种主要活性成分与 PIK3CA 和 MAPK14 具有较强的结合能力,进一步揭示
47、PQTS 可能通过影响 PI3K/Akt 信号通路来发挥对 IS 的治疗作用。发生 IS 后,机体可释放内源性物质激活酪氨酸激酶受体,促进 PI3K 和Akt 蛋白磷酸化,激活 PI3K/Akt 信号通路,从而参与体内炎症反应、氧化应激和细胞凋亡等生理过程33。CHEN 等34发现:人参皂苷 Rg1 可促进缺氧葡萄糖模型内皮细胞的增殖、迁移和血管形成,并 上 调 血 管 内 皮 生 长 因 子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、缺 氧 诱 导 因 子 1(hypoxia inducible factor-1,HIF-1)、PI3K 和磷酸化 Ak
48、t(phosphorylate Akt,p-Akt)的表达,推断 人 参 皂 苷 Rg1 通 过 PI3K/Akt 信 号 通 路 增 加VEGF 的表达进而促进 IS 后脑血管生成。同时,PI3K/Akt是由脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)与酪氨酸激酶受体 B(tyrosine kinase receptor B,TrkB)结合激活的重要下游级联信号通路。YUAN 等35发现:PF11可通过激活 BDNF/TrkB信号通路改善 IS小鼠的长期神经损伤和运动功能障碍,表明其在治疗 IS,尤其是慢性 IS恢复中具有潜在作用。本研究
49、利用网络药理学和分子对接技术较为系统地对 PQTS 治疗 IS 的潜在作用机制进行分析,结果表明:PQTS 通过包括 PI3K/Akt 信号通路在内 的 多 种 信 号 通 路 发 挥 抗 IS 作 用,重 要 靶 点STAT3 也可能参与其中。但 PQTS 的成分分析仍有待完善,网络药理学和分子对接的预测结果也具有一定局限性,因此还需要进行相关实验验证。参考文献1 朱 帅,张一英,向 芳,等.脑卒中高危人群缺血性脑卒中3年发病影响因素COX回归分析 J.中国慢性病预防与控制,2022,30(2):134-137.2 张君琴,张国新,张振涛.急性缺血性脑卒中后认知障碍的危险因素分析 J.中风
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