基于网络药理学定锚分析探究大黄素治疗肝损伤的作用机制

摘要

通过网络药理学和线粒体动力学筛选治疗急性肝损伤(acute liver injury,ALI)的潜在药物并探究其作用及机制。基于市面上常用的肝纯片、护肝片、护肝胶囊,筛选建立出了肝病药物成分库,进行药理学定锚分析,结合分子对接筛选出潜在肝病治疗药物,并利用动物试验进行反馈验证。采用对乙酰氨基酚(acetaminophen,APAP)过量诱导建立急性肝损伤小鼠模型,检测肝脏组织病理学变化;酶联免疫吸附法检测丙氨酸氨基转移酶(alanine ami notransferase,A LT)、门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,A ST)、超氧化歧化酶(superoxide Dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、谷胱甘肽(glutathione,GSH)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)评价药物对ALI的保护作用;qRT-PCR检测过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活剂1-alpha(PPARG1A)、线粒体融合蛋白1(mitofusin 1,MFN1)、线粒体融合蛋白2 (mitofusin 2,MFN2)、动力相关蛋白1(dynamin-related protein 1,DRP1)、视神经萎缩1蛋白(optic atrophy 1 protein,OPA1)、非受体酪氨酸激酶(steroid receptor coactivator,SRC)、高级糖基化终产物特异性受体(advanced Glycosylation end-product specific receptor,AGER)探究药物对ALI的保护机制。结果显示:网络药理学鉴定出3类护肝药与ALI的交集靶点共662个,最后筛选得到核心靶点72个。通路富集分析表明其潜在机制可能与脂质和动脉粥样硬化(lipid and atherosclerosis)信号通路相关。相关分子对接结果显示,最佳药物可能为大黄素(emodin,EMO)。EMO改善了急性肝损伤小鼠的病理损伤,显著降低转移酶因子ALT、AST含量,同时提高了抗氧化酶CAT、GSH和SOD的含量,降低了氧化代谢终产物MDA的含量,上调肝脏组织中MFN1、MFN2、OPA1、DRP1、SRC和PPARGC1A蛋白mRNA表达水平,抑制了AGER蛋白mRNA表达水平。由此推断,由网络药理学经过定锚和分子对接共同筛选出的药物EMO可能是通过脂质和动脉粥样硬化通路,促进线粒体的融合代谢,减轻肝脏的氧化应激,改善ALI小鼠肝脏损伤。

关键词

网络药理学 / 定锚分析 / 大黄素 / 线粒体动力学 / 肝损伤