彝药两头毛对四氯化碳肝损伤的保护作用及初步机制研究

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目的:肝损伤是多种肝胆疾病共同的病理性过程,早期防治尤为关键。两头毛,彝医又称“瓦布友”,是彝族医药临床治疗肝胆疾病的特色药物,临床疗效确切。本研究结合彝医临床用药经验,分别建立CCl4诱导大、小鼠急慢性肝损伤动物模型,系统评价两头毛醇提物对CCl4肝损伤的药效保护作用;同时,运用网络药理学和分子对接技术,构建两头毛有效部位“成分-靶点-通路”核心网络,对其关键靶点进行功能富集、通路分析及作用机制研究,并建立CCl4诱导大鼠慢性肝损伤模型进行相关机制验证实验,系统深入探讨彝药两头毛对实验性肝损伤的保护作用及其作用机制,以期为指导彝药两头毛的临床合理用药以及特色民族药物资源保护开发提供科学依据。方法:(1)两头毛醇提物对实验性肝损伤模型的保护作用:建立CCl4诱导的大、小鼠急性和慢性实验性肝损伤动物模型,分别从药物对肝脏指数、相关肝功能生化指标谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)和碱性磷酸酶(ALP)的含量/活性,以及药物对肝组织病理损伤的改善作用,系统探讨两头毛醇取物对不同实验性肝损伤的保护作用;在此基础上,结合临床辅助进行利胆、抗炎、镇痛药效实验,综合评价两头毛醇提物对实验性肝损伤的保护作用。(2)两头毛醇提物对肝损伤的作用机制研究:(1)基于网络药理学和分子对接技术的两头毛抗肝损伤保护机制预测分析:利用TCMSP、Swiss Target Prediction等数据库,结合文献资料和已有的药效物质基础,筛选出两头毛的有效活性成分及作用靶点;借助Gene Cards数据库获取肝损伤的相关靶点,构建蛋白质相互作用网络,并进行通路注释分析、功能富集,筛选出药物干预疾病的相关信号通路;利用Cytoscape 3.7.1软件构建“成分-靶点-通路”核心网络,对网络进行拓扑学参数分析,预测两头毛抗肝损伤的潜在作用靶点和作用机制。运用分子对接技术,将潜在药效成分与关键靶点进行分子对接,并将对接结果进行系统分析。(2)抗肝损伤作用机制的实验验证:结合网络药理学机制预测结果,建立CCl4诱导大鼠慢性肝损伤动物模型,分别从药物调节炎症PI3K-Akt/MAPK/JAK-STAT信号转导通路中核心因子(AKT1、MAPK3及STAT3)的蛋白表达,以及抑制炎症因子(TNF-α、IL-1β和IL-6)、抗氧化应激(MDA、SOD和GSH-Px)等多指标角度,多途径、多靶点、多技术联合,整合探讨彝药两头毛对实验性CCl4肝损伤的保护作用及初步作用机制。结果:(1)两头毛醇提物对实验性肝损伤模型的保护作用(1)两头毛醇提物无论是小鼠急性或慢性肝损伤模型,还是大鼠慢性肝损伤模型,药物均能明显或部分降低不同肝损伤动物模型的肝脏脏器指数,降低血清ALT、AST和ALP含量/活性,降低肝组织ALT、AST的含量/活性,明显改善肝脏病理性损伤,显示出较好改善肝功能,抗CCl4肝损伤的药效作用;(2)辅助实验:两头毛醇提物还具有较好的抗炎、镇痛、利胆药效作用,药物能明显抑制角叉菜胶引起的小鼠足趾肿胀,降低其肿胀率;延长小鼠甩尾实验的潜伏期,减少冰醋酸引起的小鼠扭体次数,延长其潜伏期;以及增加正常大鼠的胆汁流量。上述实验结果表明,两头毛醇提物对CCl4引起的实验性肝损伤具有确切的保护作用,药物通过保肝降酶,抑制肝脏炎症反应及病理性损伤,以及利胆、镇痛等多药效作用综合发挥。(2)两头毛醇提物对肝损伤的作用机制研究(1)基于网络药理学和分子对接技术的抗肝损伤保护机制分析:网络药理学分析筛选出两头毛有效活性成分62个,药物抗肝损伤的候选靶点966个,富集结果显著的信号通路112条。根据“成分-靶点-通路”核心网络,推测两头毛治疗肝损伤的作用机制可能是两头毛中的熊果酸、齐墩果酸、diincarvilone A、diincarvilone B、观音莲明碱等药效活性成分,干预TNF、AKT1、IL-1β、PTGS2、IL-6、VEGFA、STAT3、MAPK3、TLR4、CASP8等潜在作用靶点,通过调控PI3K/Akt信号通路、TNF信号通路、MAPK信号通路、NOD样受体信号通路及TOLL样受体信号通路等途径,抑制炎症因子的释放、降低炎症因子的水平、缓解肝细胞受损等多方面综合发挥其治疗肝损伤的作用。分析对接结果表明,熊果酸、齐墩果酸Diincarvilone A等与TNF、AKT1、IL-1β、IL-6、STAT3、MAPK3等靶点均具有较好的结合活性。(2)抗肝损伤作用机制验证:两头毛醇提物能明显或部分抑制大鼠肝组织AKT1、MAPK3、STAT3的蛋白的表达,降低肝组织相关炎症因子TNF-α、IL-1β及IL-6的含量,升高肝组织SOD、GSH-Px的活性,降低MDA的含量。表明药物其抗肝损伤机制可能是通过调节炎症PI3K-Akt/MAPK/JAK-STAT信号转导通,抑制相关炎症因子的释放,以及抗氧化应激损伤的角度多途径综合发挥。结论:两头毛醇提物对CCl4引起的不同实验性肝损伤具有确切的保护作用,其作用机制可能与药物调节炎症PI3K-Akt/MAPK/JAK-STAT信号转导通,抑制相关炎症因子释放,以及抗氧化应激损伤等综合发挥。
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