6-羟基染料木素调控PI3K/Akt信号通路缓解高原心脏损伤的作用与机制

摘要

目的:阐明6-羟基染料木素（6-hydroxygenistein, 6-OHG）对高原心脏损伤（high-altitude induced heart injury, HAHI）的保护作用机制。方法:通过SwissTargetPrediction、Similarity ensemble approach、SuperPred和PharmMapper数据库预测6-OHG相关靶点；利用GeneCards和OMIM数据库收集HAHI相关靶点；利用STRING 11.5数据库对交集靶点构建蛋白质互作网络；运用Cytoscape 3.8.0软件内置插件筛选核心靶点；运用DAVID数据库对交集靶点进行GO和KEGG富集分析；使用AutoDock Vina软件和PyMOL 3.0.0软件进行分子对接和可视化。构建HAHI小鼠模型，进行药物干预。用苏木素-伊红（HE）染色心肌组织观察病理学变化，试剂盒检测心肌组织中氧化应激标志物和炎性因子水平，蛋白免疫印迹法（Western blot）检测心肌组织中相关蛋白表达量。结果:筛选出6-OHG和HAHI交集靶点70个，AKT1、HSP90AA1、ACE和HMOX1等为核心靶点。分子对接结果表明，6-OHG与核心靶点具有较强的结合能力。GO功能富集分析和KEGG通路富集分析发现通过PI3K/Akt信号通路调控氧化应激和炎性反应可能在6-OHG治疗HAHI中发挥重要作用。动物实验结果表明，高原缺氧能够诱导小鼠心肌组织病理学改变，升高心肌组织中肌酸激酶（creatine kinase, CK）、乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase, LDH）、乳酸（lactic acid, LD）、丙二醛（malondialdehyde, MDA）、过氧化氢（hydrogen peroxide, H₂O₂）以及促炎性因子白细胞介素-1β（interleukin-1β,IL-1β）和肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α,TNF-α）的含量，降低谷胱甘肽（glutathione, GSH）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）以及抗炎因子白细胞介素-10（interleukin-10,IL-10）的水平，下调p-PI3K/PI3K和p-Akt/Akt的比值，而6-OHG预处理可显著逆转上述变化。结论:6-OHG通过激活PI3K/Akt信号通路，抑制高原缺氧诱导的氧化应激和炎性反应，从而缓解HAHI。

关键词

6-羟基染料木素 / 高原心脏损伤 / 网络药理学 / 分子对接 / PI3K/Akt信号通路