基于网络药理学、分子模拟的射干治疗脑胶质瘤的作用机制

目的 通过网络药理学方法、分子对接技术和体外细胞实验验证探讨射干治疗脑胶质瘤的潜在分子生物学机制.方法 ①通过数据库检索获取射干活性成分、作用靶点及脑胶质瘤疾病靶点.利用STRING数据库进行蛋白质相互作用关系分析,利用R语言进行基因本体论(GO)分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析,使用Cytoscape软件构建"化合物-靶点-疾病"网络和PPI网络,利用AutoDock软件进行分子对接验证.②通过免疫蛋白印迹实验(Western blotting)、实时荧光定量PCR(qRT-PCR)、细胞凋亡实验对网络药理学靶点蛋白通路富集结果进行验证.结果 ①筛选得到射干32个活性成分、484个作用靶点和464个脑胶质瘤疾病靶点,映射后获得62个治疗靶点,网络拓扑学分析获得异-德国鸢尾醛、3-甲基鼠李素等12个关键药效分子和AKT1、STAT3、HRAS等核心靶点,富集分析结果显示主要涉及肽基丝氨酸磷酸化、蛋白激酶B信号转导、肽基丝氨酸修改等生物过程和PI3K/AKT信号通路、Rap1信号通路等;分子对接结果验证了关键药效分子与核心靶点具有较好的结合活性.②Western blotting实验结果表明,与空白对照组相比,射干提取物8 mg/mL和16 mg/mL组的VEGF、MMP9蛋白表达量均显著降低(P<0.01或P<0.001),且呈剂量依赖性,射干提取物16 mg/mL组的p-PI3K/PI3K和p-AKT/AKT比值均显著降低(P<0.01),细胞凋亡实验表明与空白对照组比较,射干提取物8 mg/mL和16 mg/mL组的细胞早期凋亡率显著降低(P<0.01或P<0.001),qRT-PCR实验结果表明射干提取物8 mg/mL和16 mg/mL组VEGF和MMP9基因mRNA表达水平显著降低(P<0.001或P<0.0001).结论 射干治疗脑胶质瘤是多成分、多靶点、多途径相互作用的结果;细胞实验结果证实了射干提取物能够影响PI3K/AKT信号通路相应靶点蛋白和VEGF、MMP9的表达,验证了网络药理学结果,为射干的临床应用以及脑胶质瘤的研究提供一定的理论依据.