摘要:
文题释义:
分子对接:分子对接技术原理源自19世纪Fisher的受体学说,发展至今人们认为药物与体内蛋白质分子即受体会发生相互作用而进行连接,相互作用的稳定性依赖于两者的空间匹配和能量匹配。该文采用的分子对接技术软件AutoDockTools通过建立药物配体和蛋白质受体结构的半柔性模型,分析判断配体和受体之间是否能够相互作用(空间匹配),并对作用稳定性进行评分(能量匹配)。
核因子κB信号通路:核因子κB(P 65)是参与关节炎症和组织破坏病理生理的重要转录因子,涉及滑膜、软骨、软骨下骨等多个组织。在骨关节炎中,激活关节软骨细胞表面的机械受体和细胞因子受体的细胞外基质降解产物、纤连蛋白分子、机械应力、老化因素和促炎细胞因子(如肿瘤坏死因子α或白细胞介素1β),均可导致核因子κB信号通路的激活,诱发或加重骨关节炎。
背景:菟丝子具有补肝肾、益精髓的功效,而骨关节炎的主要病机为肝肾亏虚,推测菟丝子与骨关节炎之间有一定的联系。
目的:基于网络药理学和分子对接的分析手段挖掘骨关节炎和菟丝子之间的潜在联系,对中药本草菟丝子的作用机制进行合理的推测与验证。
方法:先在中草药数据库TCMSP中筛选菟丝子的有效活性成分和作用靶点,另在疾病数据库GeneCards、OMIM、TTD中收集骨关节炎的相关基因;取交集后进行一系列分析,并筛选出核心基因;通过对核心基因的富集分析选择菟丝子作用于骨关节炎的通路,通过分子对接验证核心基因的作用,并依此选择合适的有效活性成分进行实验验证。
结果与结论:①筛选出11种菟丝子的有效活性成分,菟丝子和骨关节炎有66个交集靶点基因,后续筛选出12个核心基因,包括肿瘤坏死因子、白细胞介素1B、TP53、RACα丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(AKT1)、血管内皮生长因子A、基质金属蛋白酶9、前列腺素过氧合酶2、胱天蛋白酶3、表皮生长因子、过氧化物酶体增生激活受体γ、白细胞介素10、血管细胞黏附因子1;②对核心基因进行富集分析后,选择经典炎症通路核因子κB信号通路进行后续菟丝子缓解骨关节炎炎症的分析验证;根据各活性成分和通路核心基因前列腺素过氧合酶2进行分子对接后得到的结果,选择亲和力最高的芝麻素进行后续细胞实验验证,结果证实了菟丝子的有效成分芝麻素可以通过抑制白细胞介素1β诱导的核因子κB信号通路降低环氧合酶2的表达;③结果表明,菟丝子的活性有效成分芝麻素通过抑制白细胞介素1β诱导的核因子κB信号通路降低环氧合酶2的表达,达到改善骨关节炎炎症的作用,证实了菟丝子在骨关节炎方面的治疗效果。
https://orcid.org/0009-0002-8009-2648(张天栋)
中国组织工程研究杂志出版内容重点:组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程
关键词: 菟丝子, 骨关节炎, 芝麻素, 核因子κB信号通路, 环氧合酶2, 网络药理学, 分子对接, 炎症反应
引用本文:张天栋, 彭青平, 刘 欢, 冯建国, 易 茜, 黄文华. 菟丝子治疗骨关节炎:网络药理学分析及实验验证[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(28): 4516-4521.
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