基于数据挖掘、网络药理、分子对接及动物实验分析中医药改善动脉粥样硬化脂质代谢的作用机制OA

目的基于数据挖掘、网络药理学、分子对接及动物实验探讨中医药改善动脉粥样硬化(AS)脂质代谢的作用机制。方法利用数据挖掘方法筛选中医药干预AS脂质代谢的文献,对纳入文献的处方药物的使用频次和高频药物的性、味、归经进行统计分析,并基于Apriori算法分析高频药物的关联规则,确定使用频次最高的药物组合。通过TCMSP、BATMAN-TCM数据库收集使用频次最高药物组合的化学成分及作用靶点,通过GeneCard^(®)和OMIM^(®)数据库检索AS脂质代谢相关靶点,通过R语言软件获取药物作用靶点与疾病相关靶点的交集,获得核心靶点。将活性成分及核心靶点数据导入Cytoscape软件,构建“中药活性成分-核心靶点”网络。通过STRING数据库构建核心靶点的蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络图。通过R语言软件和Perl程序对核心靶点进行富集分析,使用AutoDock软件进行分子对接。将27只小鼠随机分为空白组、模型组、半夏陈皮组,各9只。空白组小鼠以普通饲料喂养,模型组、半夏陈皮组小鼠以高脂饲料喂养,持续喂养16周。喂养8周时,半夏陈皮组小鼠给予半夏陈皮药液200μL/d灌胃,空白组与模型组小鼠给予等体积无菌0.9%氯化钠溶液灌胃,连续给药8周。末次给药2 h后,检测小鼠血脂水平变化,通过油红O染色和HE染色观察小鼠心脏主动脉组织斑块情况,采用Western blot检测小鼠主动脉组织中过氧化物酶体增殖激活受体γ(PPARγ)、肝脏X受体α(LXRα)、三磷酸腺苷结合盒转运体A1(ABCA1)蛋白相对表达水平。结果共检索获得125个中医临床处方,处方药物的药性以温性、寒性为主,药味以苦味、甘味、辛味为主,主要归属于肝经、脾经、心经,半夏-陈皮药对为使用频次最高的药物组合。半夏-陈皮改善AS脂质代谢的核心靶点共96个。“中药活性成分-核心靶点”网络拓扑分析度值排名前5的活性成分为豆甾醇、黄芩素、环阿屯醇、顺式-11-二十碳烯酸、川陈皮素。PPI网络拓扑分析度值排名前10的靶点包括AKT1、TP53、PPARγ、CASP3、VEGFA、ESR1、FOS、MAPK3、HIF1α、CREB1。富集分析结果显示,核心靶点主要涉及对不同营养水平的反应、对类固醇激素的反应、对金属离子的反应等生物过程,膜筏、膜微区和突触膜等细胞结构,DNA-结合转录因子结合、核受体活性、配体激活的转录因子活性等分子功能,脂质与动脉粥样硬化、磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B信号通路等信号通路。分子对接结果表明,半夏-陈皮药对的核心活性成分黄芩素与PPARγ的结合最为稳定。动物实验结果显示,与模型组相比,半夏陈皮组、空白组小鼠的TG、TC、LDL-C水平降低,HDL-C水平升高,主动脉粥样硬化斑块相对面积减少,主动脉组织中的PPARγ、LXRα和ABCA1蛋白相对表达水平升高(P<0.05)。结论半夏-陈皮药对可通过调控PPARγ-LXRα-ABCA1信号通路,有效改善AS的脂质代谢。