沙棘提取物治疗肾缺血-再灌注损伤的作用机制：基于网络药理学预测与实验验证

摘要

目的 综合运用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱法(UPLC-Q-TOF-MS)技术、网络药理学和动物实验探讨沙棘在治疗肾缺血-再灌注损伤(renal ischemia-reperfusion injury, RIRI)的潜在作用机制。方法 运用UPLC-Q-TOF-MS技术，系统性地解析并鉴定沙棘的化学组分。应用网络药理学方法，基于筛选出的交集靶点，构建蛋白-蛋白相互作用网络图(protein-protein interaction networks, PPI)及“活性成分-靶点-通路”网络，并进行基因本体(gene ontology, GO)功能与京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)通路富集分析，旨在发掘沙棘治疗RIRI的关键靶点。选取18只Sprague-Dawley雄性大鼠，随机均分为假手术组(Sham组)、模型组(Model组)与沙棘提取物组(H组),每组6只，构建RIRI大鼠模型，测定血浆中肌酐(Cr)、尿素氮(BUN)、谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)水平，应用苏木素-伊红(hematoxylin-eosin, HE)染色观察肾脏组织病理学改变，免疫荧光染色检测肾脏肿瘤蛋白p53表达。结果 鉴定出沙棘中74种有效化学成分。基于TCMSP等数据库共筛选获得的429个沙棘潜在作用靶点，通过获取RIRI疾病相关靶点并取交集，共得肿瘤蛋白p53、白细胞介素-6(interleukin 6,IL-6)和肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF)等226个交集靶点，GO功能与KEGG通路富集分析，结果显示其显著富集于缺氧诱导因子(hypoxia inducible factor-1,HIF-1)等信号通路中。动物实验结果显示，Model组与Sham组相比，大鼠血清中Cr、BUN和MDA水平明显升高，GSH水平明显下降(均P<0.05);与Model组相比，H组处理的大鼠血清中，Cr、BUN、MDA浓度明显降低，GSH浓度明显升高，肾小管细胞内p53蛋白表达下降(均P<0.05)。Model组大鼠肾小球皱缩，可见炎性细胞浸润，H组有少量炎性细胞聚集，肾小球形状较贴合。结论 沙棘可能通过抑制p53蛋白表达，上调HIF-1α信号通路从而减轻体内氧化应激状态，并降低大鼠RIRI中Cr和BUN浓度，改善损伤肾小管的形态和功能，治疗RIRI。

关键词

沙棘 / 肾缺血-再灌注损伤 / 超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱法 / 网络药理学 / p53 / HIF-1信号通路