基于UPLC-QE-Orbitrap-MS结合网络药理学探究赤苍藤抗痛风的作用机制

摘要

目的：基于超高效液相色谱—四极杆—静电场轨道阱高分辨质谱法（UPLC-QE-Orbitrap-MS），结合网络药理学、分子对接技术和实验验证，探究赤苍藤治疗痛风的潜在作用机制及靶点。方法：采用UPLC-QE-Orbitrap-MS分析，利用在线数据库SwissTargetPrediction获取活性成分靶点，通过GeneCards数据库筛选出痛风相关的疾病靶点。运用String数据库和Cytoscape3.7.2软件构建蛋白质互相作用（PPI）网络图及“活性成分—靶点—信号通路”可视化调控网络图。借助David数据库和微生信—在线生物信息学分析、可视化云平台对共同靶点进行GO分析和KEGG通路富集分析。运用AutoDockTools 1.5.6软件，对核心靶点及其对应化合物进行分子对接验证，并通过动物实验对预测结果进行验证。结果：UPLC-QE-Orbitrap-MS分析显示，从赤苍藤中鉴定出75个成分，其中69个成分为赤苍藤中首次报道，其主要成分类别包括脂肪酰类、萜类、糖及糖苷类、苯丙素类、有机酸及其衍生物、氨基酸及其衍生物、核苷酸及其衍生物、酚类等。从数据库筛选出806个活性成分靶点及2 358个疾病靶点交集，得到270个药物—疾病交集靶点。PPI网络图显示，STAT3、SRC、TP53、EGFR、AKT1、TNF、HSP90AA1、JUN、ERB2等为关键靶点；GO分析及KEGG分析预测结果显示，赤苍藤的抗痛风作用可能与PI3K/AKT、细胞凋亡、代谢抗炎等相关信号通路等有关。10个核心靶点及其对应化合物进行分子对接结果显示，蛋白对接具有较好的结合能力。体内实验显示，赤苍藤水提物能调节尿酸性肾病小鼠血清尿酸、肌酐、尿素氮和24 h尿蛋白水平，改善小鼠肾脏组织损伤及细胞凋亡情况，调节小鼠PI3K/AKT通路中的核心蛋白。结论：赤苍藤药材蕴含丰富的化学成分，其可能通过STAT3等关键靶点及PI3K/AKT等信号通路发挥抗痛风作用；赤苍藤水提物可改善尿酸性肾病小鼠肾脏损伤。

关键词

赤苍藤 / 痛风 / UPLC-QE-Orbitrap-MS / 活性成分 / 网络药理学 / 分子对接

基金资助

国家自然科学基金资助项目(No.82460806)