基于网络药理学、分子对接和细胞实验验证探讨西黄丸抗乳腺增生作用机制OA

目的:基于网络药理学、分子对接、细胞实验验证研究西黄丸抗乳腺增生分子机制。方法:根据中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)、中医药分子机制生物分析工具(BATMAN-TCM)数据库筛选药物的活性成分和作用靶点,依据文献报道,利用公共化学数据库(PubChem)、瑞士靶点预测数据库(Swiss Target Prediction)对西黄丸的活性成分和作用靶点加以补充;通过PubChem、Swiss Target Prediction数据库获取前期代谢组学研究得到的组织及尿液差异代谢物靶点;检索基因卡片数据库(GeneCards)、在线人类孟德尔遗传数据库(OMIM)、药物基因组学知识库(PharmGKB)、治疗靶点数据库(TTD)、药物银行数据库(Drunbank)等数据库获取乳腺增生病靶点。Veeny2.1.0平台获取交集靶点后应用相互作用基因/蛋白质检索工具(STRING)数据库分析蛋白相互作用,利用Cytoscape软件进行核心靶点分析及可视化,基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)进行富集分析,通过Autodock软件进行分子对接,细胞实验进行验证。以雌二醇(E2)+孕酮(P)干预人乳腺上皮细胞MCF-10A,建立MCF-10A细胞增殖模型,给药西黄丸(2.16 g·kg^(-1))含药血清进行干预,细胞增殖与活性检测(CCK-8)法检测细胞抑制率,流式细胞术检测细胞凋亡率,实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)、蛋白免疫印迹法(Western blot)检测MCF-10A细胞中mRNA及蛋白的表达。结果:网络药理学获得西黄丸活性成分90个,交集靶点316个,筛选出核心靶点20个,对应活性成分38个,GO和KEGG富集分析结果显示,西黄丸可通过调节多种生物学过程发挥抗乳腺增生作用,其中可能与蛋白激酶B(Akt)相关分子功能、雌激素信号通路、催乳素信号通路等生物过程相关。分子对接结果显示,雌激素受体1(ESR1)、Akt1、非受体酪氨酸激酶(SRC)、信号传导与转录激活因子3(STAT3)均与9个活性成分具有较强的结合活性,提示西黄丸可能通过ESR1/SRC/磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/Akt途径与c-Jun氨基末端蛋白激酶(JAK)/STAT3途径发挥抗乳腺增生作用。细胞实验研究结果表明,E2+P干预MCF-10A细胞,可明显促进MCF-10A细胞增殖(P<0.05),西黄丸含药血清可明显抑制E2+P干预的MCF-10A细胞增殖(P<0.05);流式细胞术检测结果表明,西黄丸可显著促进E2+P诱导的MCF-10A细胞发生凋亡(P<0.01);Real-time PCR检测结果表明,西黄丸含药血清可显著抑制E2+P干预的MCF-10A细胞中PI3K、Akt、JAK2、STAT3 mRNA的表达(P<0.01);Western blot检测结果表明,西黄丸含药血清可明显抑制E2+P干预的MCF-10A细胞中p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt、p-JAK2/JAK2、p-STAT3/STAT3的表达(P<0.05)。结论:西黄丸可能通过抑制MCF-10A增殖、促进MCF-10A细胞凋亡而发挥抗乳腺增生作用,其机制与抑制PI3K/Akt和JAK2/STAT3信号通路的激活有关。