基于网络药理学和分子对接对金丝桃苷抗肝癌作用机制

目的:采用网络药理学的方法,对金丝桃苷抗肝癌的作用机制进行探讨.方法:使用过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)、药物基因相互作用数据库(DGIdb)、毒性与基因比较数据库(CTD)及SwissTargetPrediction数据库预测金丝桃苷的作用靶点.利用基因数据库(GeneCards)、在线人类孟德尔遗传病数据库(OMIM)等5个数据库,获得肝癌疾病相关靶点.二者取交集,即金丝桃苷抗肝癌作用靶点.采用在线注释及可视化整合分析工具(DAVID v2021q4)进行基因本体(GO)功能注释和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析.Cytoscape 3.6.1软件构建作用靶点蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络,筛选出核心作用靶点,并对金丝桃苷与核心作用靶点亲和力进行分子对接验证.细胞活力实验观察金丝桃苷抗肝癌的作用;划痕实验观察金丝桃苷对肝癌细胞迁移的作用;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)检测金丝桃苷对关键靶基因胱天蛋白酶-3(Caspase-3)、丝裂原活化蛋白激酶3(MAPK3)mRNA及蛋白表达的影响.结果:共获得金丝桃苷抗肝癌的相关基因45个,并筛选出核心靶基因6个.KEGG途径分析富集的信号通路包括凋亡信号通路、肿瘤坏死因子(TNF)信号通路及癌症信号通路等.分子对接显示核心靶基因Caspase-3、TNF、雌激素受体1(ESR1)、MAPK3、过氧化氢酶(CAT)及环加氧酶2(PTGS2)与金丝桃苷亲和力较好,尤其与Caspase-3与MAPK3具有强烈的结合活性.另外细胞实验显示,与空白组比较金丝桃苷能减低肝癌细胞活力(P＜0.05),抑制肝癌细胞迁移,同时升高Caspase-3 mRNA表达(P＜0.05),降低MAPK3 mRNA表达(P＜0.05).结论:金丝桃苷抗肝癌作用通过影响Caspase-3、TNF、ESR1、MAPK3、CAT、PTGS2等核心靶点,共同干预凋亡信号通路、TNF信号通路及癌症信号通路等,以达到抗肝癌的作用.