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基于网络药理学及动物实验的杜仲腰痛丸治疗腰椎间盘突出症慢性下肢痛的作用研究*

2023-09-01陈祁青赵继荣黄军凯杨云云

世界科学技术-中医药现代化 2023年5期
关键词:杜仲靶标腰痛

陈祁青,马 东,赵继荣,黄军凯,杨云云,朱 宝,赵 宁

(1. 甘肃省中医院 兰州 730050;2. 甘肃中医药大学中医临床学院 兰州 730030)

腰椎间盘突出症是(Lumbar disc herniation,LDH)常见的骨科慢性疾患之一,会导致腰痛、放射状腿痛和感觉障碍[1]。发病率约占人口1.00%,多发于20-40岁人群。主要由于髓核中的水潴留减少,髓核和纤维环内1 型胶原蛋白比例增加,胶原蛋白和细胞外物质的破坏,以及基质等降解系统的活性上调金属蛋白酶表达、细胞凋亡和炎症通路。最终,导致炎症趋化因子的局部增加和突出的髓核对神经施加机械压迫而产生腰腿痛等症状[2-3]。近年来,伴随着当下生活办公方式的转变,LDH 发病率仍呈上升趋势,给人们带来了巨大的经济与精神负担。

杜仲腰痛丸是赵继荣主任医师将中医理论与临床实践相结合,经相关药理研究后组方而成,由杜仲、牛膝、狗脊、酒萸肉、槲寄生、川芎、当归、细辛、红花、赤芍、乳香、没药等17 种中药组成,具有补肾壮腰、活血化瘀、通络止痛之功。方鹏飞等[4]研究发现,杜仲腰痛丸能够有效地提高患者APTT、PGI2、TT 及PT 值,降低血瘀症积分等相关凝血指标(TXA2、BPC、D-D、FIB),有效改善LDH 患者血瘀状态,减轻腰背部疼痛,提高日常生活能力。赵宁等[5]研究发现运用经皮激光汽化减压术联合脊柱调衡手法及杜仲腰痛丸能够有效改善LDH 患者VAS疼痛评分,具有较好的临床应用价值。王国慧等[6]通过临床研究发现,杜仲腰痛丸联合电针刺激能够显著降低LDH 患者CRP、TNF-α 及IL-6 等血清炎性细胞因子的水平,改善VAS 评分,从而缓解患者腰部及下肢部的疼痛、麻木、酸楚症状。相关前期研究发现,杜仲腰痛丸对LDH 疗效显著,其主要机理在于药物成分能够有效降低机械压迫后相关神经根组织的水肿,促进炎性物质的吸收,改善微循环,从而发挥出良好的消炎止痛效果,并促使突出的相关髓核组织达到一种“无害化”的疗效作用[7-8]。虽然杜仲腰痛丸临床疗效突出,但其对于治疗LDH 的作用机制及物质基础尚不明确。为此,本研究通过动物实验、网络药理学方法联合分子对接技术对杜仲腰痛丸治疗LDH 的有效成分以及作用机制进行探讨分析,以期为临床的使用和进一步研究提供参考。

1 资料与方法

1.1 药物与试剂

具体内容见表1。

表1 主要药物与试剂

1.2 仪器与设备

具体内容见表2。

表2 主要仪器与设备

1.3 动物与饲养

选取72只6-8周龄,重量为250±20 g的实验用SD大鼠(雄性),其购置于南京医科大学【SCXK(苏)2019-0018】。实验伦理编号:(1ACUC-1909034)。动物饲养、灌胃等相关实验均在南京医科大学医药实验动物中心SPF 级实验室中进行。实验室温度控制在22℃,湿度50%,噪声37-45 dB,光照12 h明/暗循环。

1.4 数据库软件准备

TCMSP数据平台下载相关中药及靶标;GeneCards、OMIM、DrugBank 及PharmGkb 数据平台下载相关疾病基因;并且TCMSP数据平台是以系统模块化药理学研究为基础,对中药单体中的潜在靶标、有效活性成分、药代动力学以及相关疾病数据进行有效整合构建而成,为系统的研究中药单体成分的作用机理、阐明其相关靶标以及发现有效活性物质提供了可靠的基础公共平台;而DrugBank数据平台是以临床试验药物相关数据为基础构建而成,为研究者提供了全面而丰富的药物靶标信息和相关药物数据。OMIM、GeneCards以及PharmGkb 数据平台都是以文献为基础进行构建,各数据库优势互补。R 语言软件进行Venn 图绘制;Uniport 数据平台与Perl 语言软件进行药物靶点ID的转换;Cytoscape 软件进行网络调控图构建;STRING网络数据平台进行蛋白互作网络构建;利用Cytoscape软件中CytoNCA 插件进行PPI 网络核心筛选;R 语言软件进行疾病药物相关基因symbol的ID 转换并做GO和KEGG 分析;PubChem 与PDB 数据平台下载蛋白与受体并用PyMol和AutoDockTools软件进行分子对接。

2 方法

2.1 杜仲腰痛丸对LDH 慢性下肢痛模型大鼠镇痛效应实验

2.1.1 药物配比

实验大鼠的给药剂量以药理试验中,人与动物的体表面积等效剂量为标准进行换算,将杜仲腰痛丸(规格:40 g/瓶,生药:0.2 g/粒)使用水溶配制为含生药浓度:0.05 g·mL-1的药液。相关模型制备完毕后,将杜仲腰痛丸药液以0.26 g·kg-1为标准对治疗组大鼠进行灌胃。

2.1.2 动物分组

以随机数字表法进行实验分组:正常组(无任何手术处理,正常饲养)、模型组及治疗组,每组24只。

2.1.3 造模

动物模型参照Shamji 等[9]采用自体髓核移植法建立腰椎间盘突出症慢性下肢痛模型大鼠,模型大鼠建立之后7天内以2次/日为间隔对其腹部进行顺时针按摩(每只10 min),以防止麻醉后发生肠粘连,有效减轻术后腹胀以及辅助排便,同时进行疼痛行为学(运动行为异常,有垂足跛行现象)观察确保造模成功。

2.1.4 干预方式

对造模成功后的大鼠进行分组干预,其中将杜仲腰痛丸药液以0.26 g·kg-1为标准对治疗组大鼠进行灌胃(2 次/日);模型组与正常组则以同等剂量的生理盐水进行灌胃。

2.1.5 检测指标

(1)机械痛阈值检测

将大鼠置于半透明玻璃电子VonFrey 测痛仪中,实验前适应15 min,对大鼠足底进行刺激,观察是否能够引起大鼠舔足以及缩足的相关阳性反应,若出现则记录该读数数值,且该数值则为机械缩足反射阈值(MWT),阈值记录分为造模前0 天、造模后2 天、7 天、14 天、药物干预0 天、药物干预2 天、7 天、14 天、21 天、28 天共9 个时间点。以5 min 为间隔标准对单只大鼠在各时间点进行5 次检测并记录相应MWT,同时去除单只检测值中的最高和最低MWT,取平均值为最终取值。

(2)热痛阈值检测

实验开始前热板痛觉测试仪设定为恒定温度,置大鼠于半透明热板痛觉测试仪玻璃箱中,开始前适应15-30 min,记录大鼠开始出现抬足、舔足、逃避的阳性反应时间为热缩足反射潜伏期阈值(TWL),阈值记录分为造模前0 天、造模后2 天、7 天、14 天、药物干预0天、药物干预2天、7天、14天、21天、28天共9个时间点。为避免大鼠热损伤,单次检测时间不超过30 s。以5 min 为间隔标准对单只大鼠在各时间点进行5 次检测并记录相应TWL,同时去除单只检测值中的最高和最低TWL,取平均值为最终取值。

2.1.6 统计学处理方法

采用SPSS 22.0 软件对数据进行统计处理分析。计量资料以均值±标准差()表示,使用单因素方差分析对数据进行处理,χ2检验统计处理计数资料,秩和检验或Ridit分析处理等级资料,P<0.05为差异具有统计学意义。

2.2 网络药理学研究

2.2.1 杜仲腰痛丸有效成分及靶标获取

使用TCMSP 数据平台下载获得杜仲腰痛丸中杜仲、牛膝、狗脊、酒萸肉、槲寄生、川芎、当归、细辛、红花、赤芍、乳香、没药等17 种中药单体的有效活性成分,设定口服生物利用度OB 值≥30%及类药性DL 值≥0.18 为筛选标准下载药物相关靶标和有效成分;使用Uniprot 数据平台并设定物种选择为HUMAN、基因选择为Reviewed 已证实一项,下载相关药物靶标基因以及基因symbol相关注释文件。

2.2.2 获取LDH相关疾病靶标

以“Lumbar Disc Herniation”为检索词使用DrugBank、GeneCards、PharmGkb 及OMIM 数据平台下载疾病相关基因,使用R 语言软件对下载的疾病相关基因进行去重取并集并合并成Venn 图。再运行R 语言软件将下载的相关中药靶标与疾病基因进行共有靶标筛选处理并制成Venn图。

2.2.3 构建中药复方调控网络

通过Perl语言软件建立药物成分基因与靶标关系以及疾病节点属性的相关文件,使用Cytoscape 软件运行该节点文件绘制成药物、成分及疾病相互关系网络调控图;利用Cytoscape 软件中“Degree 值”计算功能获得该网络调控图中药物有效成分的相应Degree 值,其中“Degree 值”越大表明该节点成分的治疗作用越突出。

2.2.4 绘制PPI蛋白互作网络图

将相关交集靶标导入到STRING 数据平台,设置物种为“Homo sapiens”选项,以0.9 为最低互动参数,删除无连接键的游离节点,下载获得TSV 文件格式的蛋白互作网络图。使用Cytoscape 软件运行该TSV 文件并利用CytoNCA 插件进行靶标蛋白的筛选处理,以基因所在各项指标参数均大于中位值为标准使用R语言软件进行2 次筛选获得PPI 蛋白互作网络的核心靶标。

2.2.5 GO与KEGG分析

使用R 语言软件对LDH 与杜仲腰痛丸中相关交集靶标文件进行处理,并将其中相关基因Symbol 转换为基因ID,再次使用R 语言软件运行转换后的文件,以Pvalue 值=0.05、Q value 值=0.05、Pvalue Cutoff 值=1、Q value Cutoff 值=1 为标准进行筛选,使用R 语言软件中的Bioconductor 工具包运行筛选后的文件得到GO和KEGG相关分析结果、柱状图以及气泡图。

2.2.6 Vina分子对接

使用PubChem 数据平台检索筛选后的PPI网络核心靶标,获取相应靶标的SDF 文件;使用Unipor 数据平台获取核心靶标的对应ID,通过PDB 数据平台检索该靶标ID 下载对应PDB 文件;使用AutoDockTools 软件处理SDF 和PDB 文件转换为PDBQT 格式文件。最后使用PyMol软件运行PDBQT文件完成分子对接。

3 结果

3.1 杜仲腰痛丸干预机械痛阈值比较

造模前3 组MWT 比较差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性;组内比较,造模后2天、7天及药物干预后0天、2天时,模型组与治疗组MWT较造模前显著减小,差异有统计学意义(P<0.05),同时药物干预后2天、7天、14天、21天、28天时,治疗组MWT较前一时间点减小(其中模型组在药物干预后14 天及21 天时,MWT 较前一时间点减小),差异有统计学意义(P<0.05);组间比较,在药物干预后2天、7天、14天、21天、28 天时,治疗组与模型组MWT 较正常组恢复快,差异有统计学意义(P<0.05);组间比较,在药物干预后2 天、7 天、14 天、21 天、28 天时,治疗组MWT 较正常组、模型组恢复快,差异具有统计学意义(P<0.05)。表明杜仲腰痛丸能够有效缓解LDH 慢性下肢痛大鼠模型的疼痛症状,且在大致药用剂量下,治疗效果会随着时间的增加变得越加显著。(见表3、图1)

图1 机械痛阈值比较结果分析

表3 机械痛阈值比较结果分析

3.2 杜仲腰痛丸干预热痛阈值比较

各组造模前TWL 比较差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性;组内比较,造模后2 天、7天及药物干预后0 天、2 天时,模型组与治疗组TWL 较造模前显著降低,差异有统计学意义(P<0.05);药物干预后2天、7天、14天、21天时,治疗组TWL较前一时间点提高(其中模型组在药物干预后28 天时,TWL 较前一时间点提高),差异有统计学意义(P<0.05);组间比较,在药物干预后2 天、7 天、14 天、21 天、28 天时,治疗组与模型组TWL 较正常组恢复快,差异有统计学意义(P<0.05);组间比较,在药物干预后2 天、7 天、14 天、21 天、28 天时,治疗组TWL 较正常组、模型组恢复快,差异有统计学意义(P<0.05)。表明杜仲腰痛丸能够有效缓解LDH 慢性下肢痛大鼠模型的疼痛症状,且在大致药用剂量下,治疗效果会随着时间的增加变得越加显著(见表4、图2)。

图2 热痛阈值比较结果分析

表4 热痛阈值比较结果分析

3.3 网络药理学

3.3.1 杜仲腰痛丸有效成分与靶标

检索TCMSP 数据平台,设定口服生物利用度OB值≥30%及类药性DL 值≥0.18 为筛选标准下载获得药物有效成分335 种,其中赤芍29 种,牛膝4 种,川芎7种,当归2种,杜仲28种,甘草92种,红花22种,槲寄生7种,没药45种,木香6种,乳香8种,三七8种,山茱萸20种,细辛8种,延胡索49种,狗脊与土鳖虫未检索到。检索Uniprot 数据平台去重后剩余靶标共计321个。

3.3.2 筛选LDH相关疾病靶标

通过检索DrugBank 数据平台检索去重下载得到LDH 相关疾病靶标10 个,GeneCards 数据平台检索去重下载得到164个,OMIM数据平台检索去重下载得到10个、PharmGkb 数据平台检索去重下载得到1552个;将各数据平台靶标相关数据整合去重后共得到1734个LDH 相关疾病靶标。运行R 语言软件对杜仲腰痛丸治疗LDH 的相关靶标与疾病相关靶标进行处理后取交集得到相关性靶标90个(如图3、图4)。

图3 不同数据库LDH疾病靶标并集Venn图

图4 杜仲腰痛丸靶标与LDH靶标交集Venn图

3.3.3 中药复方调控网络结果

运行Cytoscape 软件绘制成药物、成分及疾病相关靶标关系网络调控图(图5),该图中节点数为117 个,产生相互作用关系的边共有414 条,其中杜仲腰痛丸各单味药化合物成分共计有199 种作用于90 个相关靶标发挥治疗LDH的效果。

图5 杜仲腰痛丸调控网络图

3.3.4 PPI蛋白互作网络结果

将90个交集靶标导入至STRING数据平台得到蛋白互作网络TSV 文件,使用Cytoscape 软件运行该文件得到蛋白互作网络图(图6),图中基因节点数为73,相互作用关系线条数为350;利用软件自带CytoNCA 插件进行靶标蛋白的筛选处理,以基因所在各项指标参数均大于中位值为标准进行2 次筛选得到9 个PPI 蛋白互作网络核心靶标(图7);构建该9个靶标与对应有效化合物成分的网络可视化图(图8),计算有效化合物成分Degree 值筛选得到前5 的成分分别为quercetin(槲皮素)、luteolin(木犀草素)、licochalcone a(甘草查尔酮a)、kaempferol(山奈酚)以及naringenin(柚皮素)。

图6 药物-疾病交集靶标蛋白互作网络图

图7 PPI网络核心靶标

图8 成分-靶标筛选网络图

3.3.5 GO及KEGG富集分析结果

将LDH 与杜仲腰痛丸的90 个交集靶标导入至R语言软件,设定过滤条件为矫正后P值,利用软件自带Bioconductor 程序包处理后得到GO 及KEGG 分析结果。结果显示共有2302 条GO 相关条目,其中2118 条涉及生物过程(BP)条目、53 条涉及分子组成(CC)条目、131条涉及分子功能(MF)条目;KEGG 结果显示共得到157 条相关信号通路,依据P 值的大小筛选获得GO分析中前10的条目以及KEGG分析中前20的信号通路绘制相关柱状图和气泡图(如图9、图10)。

图9 GO富集分析网络图(排名前10)

图10 KEGG富集分析网络图(排名前30)

BP 分析结果显示杜仲腰痛丸治疗LDH 涉及的主要生物过程有细胞对化学应激与氧化应激的反应、对细菌源性分子的反应以及对脂多糖的反应等;CC分析结果显示交集靶标主要参与的分子组成有膜区、膜微区、转录调节复合物、与膜筏等;MF 分析结果显示交集靶标主要涉及产生影响的分子功能有细胞因子受体结合、RNA聚合酶II特异性DNA结合转录因子结合以及磷酸酶结合等。KEGG 分析结果显示杜仲腰痛丸能够有效缓解LDH患者的临床症状主要是通过AGERAGE、IL-17、P13-Akt 以及TNF 等信号通路来实现的。

3.3.6 分子对接结果分析

根据网络调控图Degree 值大小筛选得到位于前3的靶标基因JUN、RELA、MAPK1 以及位于前3 的成分槲皮素(quercetin)、木犀草素(luteolin)和甘草查尔酮A(licochalcone a)完成分子对接。一般认为分子对接中结合能数值越小,其分子间具有越高的结合稳定性,当结合能数值(Binding energy)<-4.25 kcal·mol-1时表明分子受体与相关配体间具有一定的结合活性;<-5.0 kcal·mol-1时表明分子间具有较好的结合活性;<-7.0 kcal·mol-1时则表明该受体与相关配体间具有强烈的结合活性[10]。根据表5 分子对接结果显示槲皮素、木犀草素、甘草查尔酮A 三种关键药物成分与相关核心靶标MAPK1、JUN、RELA 之间的结合能值均<-7.0 kcal·mol-1,说明两者间具有强烈的分子结合活性。使用Pymol 软件进行分子对接可视化分析(图11)。结果显示槲皮素与MAPK1 主要通过氢键位点附近的MET-108、LEU-103、ASP-167、GLU-71四个氨基酸键产生结合;木犀草素与JUN 主要通过氢键位点附近的DA-37、DG-38、DT-5、DA-6、DG-8 五个氨基酸键产生结合;甘草查尔酮A 与RELA 主要通过氢键位点附近的ASN-283、THR-284、GLN-226、TYR-297四个氨基酸键产生结合。

图11 分子对接模式图

表5 杜仲腰痛丸关键成分与对应核心靶标的分子对接

4 讨论

中医将LDH 归类于“腰痛病”或“痹证”的范畴,并认为其主要病机为肝肾亏虚、湿热积聚、筋脉受损而致使血脉瘀阻,不通则痛[11]。其中90% LDH 患者可通过积极适当的非手术治疗获得较满意的疗效[12]。西医临床保守治疗多选择非甾体类与激素类相联合的方式,该方式治疗过程中可发生消化道相关不良反应,因此探寻可代替的安全且有效的临床保守治疗手段尤为必要[13]。杜仲腰痛丸为甘肃省中医院院内制剂,具有较好的活血化瘀、补肾壮腰、通路止痛之功。经临床多年使用证实该药单独使用或联合其他疗法对LDH 腰腿痛具有较好的临床疗效,且未出现消化道等不适反应,是一种安全有效的中医药保守治疗选择[14-15]。且本研究通过观察杜仲腰痛丸干预LDH 慢性下肢痛大鼠模型后发现,杜仲腰痛丸能够有效地缓解LDH 慢性下肢痛大鼠模型的疼痛行为、改善其机械刺激与热刺激痛觉过敏现象,且随着药物干预时间的延长,其治疗效果也越显著。

通过此次杜仲腰痛丸治疗LDH 的网络药理学预测分析,结果显示槲皮素、木犀草素及甘草查尔酮A为其主要有效成分。槲皮素类属于多酚类化合物,在抗炎及抑制病毒活性等方面有着广泛的作用[16]。Muto等[17]发现槲皮素可以通过对模型大鼠神经胶质细胞中纤维酸性蛋白有效抑制来减轻其神经性疼痛,这可能是杜仲腰痛丸治疗LDH 时能够发挥较好止痛效果的作用机制原因之一。木犀草素是黄酮类的主要成分,广泛分布于植物中,在镇痛效果中起着关键作用。Zhou 等[18]研究发现木犀草素可通过调节脊髓背角中的p38 MAPK活性来阻碍神经胶质细胞和NLRP3炎症小体的活化,从而抑制神经炎症,缓解小鼠疼痛。甘草查尔酮A 是一种从甘草根中提取的生物活性查尔酮成分,其在药物治疗中具有显著的抗炎、抗氧化、抗菌和抗肿瘤特性。研究发现,甘草查耳酮A 可抑制多种促炎介质(IL-1β、PGE 2、IL-6、NO、LTB)[19]。此外,Phan 等[20]研究发现甘草查耳酮A 可以显著抑制T 淋巴细胞中IL-2 的释放和增殖,T 淋巴细胞是调节炎症的关键细胞。此结果表明甘草查耳酮A 是一种且有效的抗炎剂,于临床具有较好的抗炎镇痛效果。以上研究表明通过筛选获得的杜仲腰痛丸关键成分槲皮素、木犀草素及甘草查耳酮A 能够有效减缓机体促炎介质的释放,抑制炎症的发生,从而发挥治疗LDH 的作用。

本研究通过PPI 蛋白互作网络打分过滤后得到MAPK1、STAT3、MAPK14 等9 个关键靶标。An 等[21]研究发现,MAPK1 可以有效抑制NEAT1 的表达并通过miR-211-5p 轴减轻了脊髓损伤的炎症反应。RELA是NF-κB 家族成员中一种炎症反应基因的有效转录激活因子,可通过暴露于病原体和炎性细胞因子来激活许多炎症和免疫反应基因的表达[22]。STAT3 是细胞对细胞因子和生长因子的反应所必需的7种转录因子之一,参与调节细胞周期、细胞存活和免疫反应。其中STAT1 和STAT3 通路的相互调节可引导细胞从存活转向凋亡或从炎症反应转向抗炎反应[23]。MAPK14在缓解应激信号自噬对炎症的抑制控制方面发挥着重要作用,其可通过对ULK1 激酶活性的有效抑制,破坏其与ATG13 复合物之间的相互作用,缓解了自噬对炎症的抑制,实现机体全面的免疫反应[24]。FOS 是AP-1 转录因子家族的成员,Makino 等[25]研究发现,FOS的上调表达可能是促进椎间盘退变发展的重要因素之一,且使用AP-1 选择性抑制剂T-5224 证明抑制c-Fos/AP-1 可防止椎间盘退变和相关疼痛,从而起到治疗LDH的作用。

GO分析及KEGG分析同样与抗氧化、炎症反应及免疫调节有关。依据GO 分析结果,杜仲腰痛丸中关键化合物成分主要是通过对细胞化学应激与氧化应激的反应、对细菌源性分子的反应以及对脂多糖的反应等生物过程的调控参与膜区、膜微区、转录调节复合物、与膜筏等分子组成,从而对细胞脱氧核糖核酸-结合转录因子结合、RNA聚合酶II特异性DNA结合转录因子结合、细胞因子受体结合、磷酸酶结合及蛋白磷酸酶结合等分子功能产生影响来发挥治疗LDH 的功效。而KEGG 分析结果显示杜仲腰痛丸治疗LDH可能与P13-Akt、TNF、IL-17 以及AGE-RAGE 等信号通路有关。其中P13K-Akt 信号通路涉及许多生物过程,包括细胞存活、凋亡和炎症。研究发现,在炎症环境中,P13K-Akt 通路的激活可以有效地 保护髓核细胞免于凋亡并促进其增殖。此外,AKT 的自噬可以促进髓核细胞抗氧化能力的增强[26-27]。TNF-α 是一种多效性促炎细胞因子,属于TNF 配体超家族。Wang等[28]在猪模型椎间盘中注入TNF-α 后,出现退行性特征,包括纤维环破裂、髓核基质降解、细胞聚集和血管化,表明对TNF 通路的有效抑制可以减缓椎间盘的退变及炎症反应,从而缓解机体疼痛症状。IL-17 是一种促炎细胞因子,在介导自身免疫中起关键作用。Wang等[29]研究发现靶向IL-17A 的单克隆抗体可改善放射学和非放射学中轴型脊柱关节炎患者的体征和症状,以及脊柱和骶髂关节的MRI 炎症,且在对非甾体抗炎药疗效差的患者以及用肿瘤坏死因子抑制剂治疗失败的患者中作用也很明显。AGEs 是异质分子,来源于葡萄糖或其他糖类对包括蛋白质、脂质和核酸在内的大分子的翻译后非酶修饰,并通过与其受体RAGEs结合,可以促进氧化应激,从而导致促炎细胞因子和炎症反应的产生[30]。研究发现,AGE 积累与软骨内骨化有关,并通过AGE-RAGE通路诱导椎间盘细胞肥大和成骨分化[31]。且Lin 等[32]发现,AGEs 的积累与氧化应激密切相关,并会导致髓核细胞氧化微环境的改变,进而引起椎间盘退变。因此,通过AGE-RAGE 通路靶向清除AGEs 可以有效调节抗氧化应激和炎症反应来延缓椎间盘的退变。

本研究所筛选获得的核心成分与关键靶标全部成功对接,且槲皮素、木犀草素及甘草查尔酮a三种关键成分与核心靶标MAPK1、JUN、RELA 之间的结合能值均小于-7.0 kcal·mol-1,表明其分子间的结合活性较为强烈。

本研究通过运用生物信息学、网络药理学[33-34]构建及分子对接的前沿技术联合动物实验,从微观层面展示了杜仲腰痛丸能够有效缓解LDH患者临床症状主要是通过槲皮素、木犀草素、甘草查尔酮a、山奈酚、柚皮素等有效成分作用于JUN、MAPK1、RELA、MYC、STAT3、ESR1、MAPK14、FOS、TP53等多种基因靶标,从而影响PI3K-Akt信号通路、肿瘤坏死因子信号通路、IL-17信号通路及AGE-RAGE等信号通路而发挥功效,此研究为后续临床应用杜仲腰痛丸治疗LDH常见疼痛症状提供了实验数据支持,证实了中药可以从多靶点、多成分、多通路对疾病的发生、发展及预后进行干预。但是本文仅从网络计算机模拟预测出发,未考虑到药物间成分含量在进入人体内代谢后各成分间的药理学变化,所以更深入的分子机制仍然需要进一步验证。

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