基于LC-MS/MS、网络药理学和小鼠急性肺损伤模型探究紫花地丁醇提物的抗炎作用机制

摘要

【目的】旨在基于LC-MS/MS、网络药理学和小鼠急性肺损伤模型探究紫花地丁醇提物（Viola yedoensis butanol extract,VBE）的抗炎作用，为紫花地丁的抗炎作用机制提供理论依据。【方法】通过HERB本草组鉴、PubChem等数据库筛选紫花地丁的主要活性成分及其作用靶点，以“Inflammation”为关键词在GeneCards、PharmGKB等数据库收集炎症靶点，构建“紫花地丁-主要活性成分-交集靶点-炎症”网络；利用STRING数据库与Cytoscape 3.9.1软件进行蛋白互作（PPI）分析及核心靶点筛选；使用DAVID数据库开展GO功能和KEGG通路富集分析，应用AutoDock 4.2.6软件对核心靶点与相应活性成分进行分子对接验证；通过LC-MS/MS鉴定紫花地丁70%乙醇超声提取物（VBE）的活性成分。选取60只清洁级昆明种小鼠，随机分为空白组、急性肺损伤（ALI）模型组、150 mg/kg VBE+ALI组、300 mg/kg VBE+ALI组、600 mg/kg VBE+ALI组、5 mg/kg地塞米松+ALI组（阳性对照），各组用药干预7 d后，观察肺损伤程度，并通过ELISA检测小鼠血清中核心靶点的蛋白水平。【结果】（1）筛选获得紫花地丁活性成分15个、作用靶点基因120个、炎症靶点基因1 916个，共得到34个交集靶点基因；PPI网络筛选Degree值>12的靶点为核心靶点，筛选出13个紫花地丁作用于小鼠炎症的核心靶点；KEGG和GO富集通路分析得出3条关键信号通路：钙信号通路、血管内皮生长因子（VEGF）信号通路、cAMP信号通路；选取PPI网络中Degree值最高的4个核心靶点，追溯其对应的主要活性成分为秦皮乙素、异莨菪亭、东莨菪素。（2）分子对接验证结果发现，主要活性成分与4个核心靶点蛋白对接效果良好；LC-MS/MS鉴定紫花地丁乙醇提取物的主要成分同样为秦皮乙素、异莨菪亭、东莨菪素。（3）在通路中对Degree值最高的核心靶点AKT1进行验证，ELISA结果显示ALI模型组小鼠血清中EPAC、PI3K、AKT1、eNOS含量较空白对照组显著升高，而300 mg/kg VBE+ALI、600 mg/kg VBE+ALI组小鼠血清中上述指标含量相比ALI模型组均显著降低。【结论】紫花地丁发挥抗炎作用的主要活性成分为秦皮乙素、异莨菪亭、东莨菪素，作用的核心靶点为AKT1、PTGS2、STAT3、MAPK14。紫花地丁可通过抑制VEGF信号通路和cAMP信号通路中EPAC、PI3K表达，从而抑制AKT1的表达，降低eNOS水平，从而发挥抗炎作用。

关键词

紫花地丁 / 抗炎 / 网络药理学 / VEGF信号通路 / cAMP信号通路

基金资助

石河子大学成果转化与技术推广计划项目(CGZH202405); 石河子大学2023年国家级大学生创新创业训练计划项目(202310759010)