基于数据库挖掘、网络药理学和试验验证探究葡萄籽多酚缓解溃疡性结肠炎的作用机制

摘要

本试验旨在探究葡萄籽多酚缓解葡聚糖硫酸钠诱导的溃疡性结肠炎的机制。试验选用GEO数据库中的两个数据集，使用sva包对其进行整合后，通过加权基因共表达网络的方法鉴定与溃疡性结肠炎相关的基因模块，并利用基因本体论数据库和京都基因与基因组百科全书数据库对基因功能进行注释；使用液相色谱-质谱联用技术检测葡萄籽多酚主要成分，选取含量前10的成分，利用TCMSP、DrugBank、SwissTargetPrediction等数据库和靶点预测工具获取其作用的靶点，并与先前鉴定的溃疡性结肠炎相关模块的基因取交集，使用蛋白质-蛋白质相互作用网络分析，得到葡萄籽多酚缓解溃疡性结肠炎的关键靶点；使用分子对接验证葡萄籽多酚主要成分与关键靶点的连接活性；利用Raw264.7细胞系，通过荧光定量PCR鉴定葡萄籽多酚对关键靶点基因的影响。结果表明，有3个基因模块与溃疡性结肠炎表型高度相关，且模块内的基因主要与炎症反应、细胞周期和代谢、细胞的趋化等功能相关；葡萄籽多酚的主要成分分别为儿茶素、表儿茶素、原花青素B2、刺柄芒花素等，这些成分作用的靶点基因与溃疡性结肠炎相关模块的基因有15个相同，而在这15个基因中，前列腺素内过氧化物合酶2、基质金属酶9、白介素-6、肿瘤坏死因子-α因为在网络中有最高的连接度而被认为是关键靶点；葡萄籽多酚含量最高的10个成分与这4个靶点均具有良好的连接活性，荧光定量PCR也证明了葡萄籽多酚能影响这4个靶点基因的表达。综上，葡萄籽多酚最有可能通过影响前列腺素内过氧化物合酶成2、基质金属酶9、白介素-6和肿瘤坏死因子-α来缓解溃疡性结肠炎。

关键词

溃疡性结肠炎 / 网络药理学 / 分子对接 / 加权基因共表达网络 / 葡萄籽多酚 / 作用机制

基金资助

国家自然科学基金项目(32273048)