基于网络药理学探讨补肺通痹汤治疗系统性红斑狼疮肺间质病变的作用机制及关键通路的验证

摘要

目的 探讨补肺通痹汤治疗系统性红斑狼疮肺间质病变(SLE-ILD)的作用及可能的药理机制。方法 采用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)、Uniprot数据库获取补肺通痹汤的有效成分和作用靶点；基于DrugBank、DisGeNET、GeneCards、PharmGKB、OMIM和GEO数据库筛选SLE-ILD关键基因；使用Cytoscape软件，构建药物有效成分-靶点-疾病关系网络图，获取补肺通痹汤治疗SLE-ILD的有效活性成分和可能作用机制。利用基因本体(GO)功能富集及京都基因和基因组百科全书(KEGG)通路富集分析揭示相关靶基因和通路功能。以C57BL/6小鼠为正常组，通过给MRL/lpr小鼠鼻腔滴注博来霉素(5 mg/kg)造模，按照随机数字表法分为模型组、补肺通痹汤低剂量组[10.4 g/(kg·d)]、补肺通痹汤中剂量组[20.8 g/(kg·d)]、补肺通痹汤高剂量组[41.6 g/(kg·d)]、醋酸泼尼松组[3 mg/(kg·d)],连续干预28 d。使用HE、Masson染色观察小鼠肺组织病理变化，免疫组织化学法检测肺组织中转化生长因子β1(TGF-β1)与Ⅲ型胶原蛋白(Col-Ⅲ)蛋白的表达，ELISA法检测血清中白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-10(IL-10)和白细胞介素-17(IL-17)的含量，实时荧光PCR法分析肺组织中基质金属蛋白酶-1(MMP-1)、缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)、维甲酸相关孤儿受体γt(RORγt)、叉头框蛋白P3(FOXP3)mRNA的表达，蛋白质印迹法检测肺组织中HIF-1α、MMP-1蛋白的表达，细胞流式术检测血液中辅助性T细胞17(Th17)、调节性T细胞(Treg)的表达。结果 通过筛选共获得补肺通痹汤有效成分163个、作用靶点259个，SLE-ILD疾病靶点1 729个，SLE-ILD差异基因958个，药物-疾病交互靶点40个。GO功能富集及KEGG通路富集发现IL-1β、MMP-1激活的IL-17信号通路，以及IL-1β、HIF-1α激活的Th17细胞分化是主要作用途径。动物实验结果显示，补肺通痹汤可有效改善SLE-ILD模型小鼠肺间质病变程度，降低TGF-β1及Col-Ⅲ表达(P<0.01);降低IL-1β、HIF-1α、IL-17的表达(P<0.01);中、高剂量补肺通痹汤下调MMP-1、RORγt mRNA表达(P<0.01),上调IL-10与FOXP3 mRNA表达(P<0.01);各剂量补肺通痹汤可使Th17细胞比例降低，Treg细胞比例升高，下调Th17/Treg平衡状态(P<0.05),改善免疫紊乱状态。结论 补肺通痹汤治疗SLE-ILD具有多靶点、多途径特点，其作用机制可能与调控Th17/Treg细胞平衡有关。

关键词

网络药理学 / 补肺通痹汤 / 系统性红斑狼疮肺间质病变 / 实验验证 / 小鼠

基金资助

国家自然科学基金面上项目(No.81874465); 国家中医临床研究基地科研专项(No.2021JDZX2012); 河南省科技攻关项目(No.222102310392)