基于网络药理学方法探析汉黄芩素治疗肝细胞癌作用机制和体外实验研究

摘要

背景 肝细胞癌是癌症相关死亡的主要原因，目前的防治形势依然严峻，对新的肝细胞癌治疗药物进行探索研究具有科学意义。目的 通过网络药理学方法分析汉黄芩素干预肝细胞癌的作用机制，并进行体外实验验证。方法 在TCMSP数据库中检索汉黄芩素的药物靶点，从TTD、Gen Card、OMIM、Dis Gent数据库中收集肝细胞癌的疾病靶点。将收集的药物靶点和疾病靶点取交集，作为药物干预疾病的潜在靶点。对交集靶点运用R软件进行富集分析，使用STRING数据库和Cytoscape软件对交集靶点构建蛋白互作网络和筛选核心靶点。在GIEPA数据库对核心靶点行进一步分析。最后通过体外实验对前期分析结果进行验证：采用CCK-8试剂盒测定细胞活性；采用平板克隆形成实验测定细胞增殖；采用划痕实验测定细胞迁移；采用Western-blotting(WB)实验测定蛋白质表达水平。结果 分析结果发现汉黄芩素的吸收、分布、代谢、排泄特性符合小分子药物成药规则并且毒性分析结果表明无毒性。收集到汉黄芩素靶点135个，肝细胞癌靶点8 238个，两者交集靶点113个。通过对构建的蛋白互作网络筛选出的前10位的核心基因进行分析，发现细胞周期蛋白依赖性激酶1(CDK1)、原癌基因酪氨酸蛋白激酶Src(SRC)在肝细胞癌组织中m RNA水平较正常肝组织上调(P<0.05)，并且在肝细胞癌患者中高表达与不良预后相关(P<0.05)。KEGG富集分析发现交集基因富集在PI3K/AKT信号通路上最多，分子对接结果显示汉黄芩素与CDK1、SRC结合构型活力较强。CCK-8试剂盒检测结果显示，加入汉黄芩素75.0、150.0、300.0μmol/L组Hep G2细胞活性均低于对照组(P<0.05)；平板克隆形成实验结果显示，加入汉黄芩素37.5、75.0、150.0μmol/L组Hep G2细胞克隆形成数均低于对照组(P<0.05)；划痕实验结果表明，加入汉黄芩素37.5、75.0、150.0μmol/L组Hep G2细胞迁移率均低于对照组(P<0.05);WB实验结果表明，加入汉黄芩素75.0、150.0μmol/L组PI3K、P-AKT/AKT、CDK1、SRC蛋白表达水平均低于对照组(P<0.05)。结论 汉黄芩素通过下调CDK1、SRC蛋白表达，减弱PI3K/AKT通路信号，抑制肝癌细胞增殖和迁移，诱导细胞凋亡，从而达到干预肝细胞癌发生和进展的目的。

关键词

癌,肝细胞 / 汉黄芩素 / 网络药理学 / 体外实验