基于網(wǎng)絡藥理學及動物實驗驗證的方法探討保肺康顆粒（簡稱保肺康）對治療肺纖維化的作用靶點及機制
發(fā)布時間：
2022-06-23
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摘要：
肺纖維化（pulmonary fibrosis， PF）是一種進行性肺間質(zhì)性炎癥性疾病，也是 2019年新型冠狀病毒肺炎重癥患者的后遺癥。西醫(yī)在治療此類型疾病中可供選擇的藥物較少，尼達尼布和吡非尼酮是美國食品藥品監(jiān)督管理局推薦用于治療PF的僅有的兩種已知藥物，然而這些藥物不僅價格昂貴，且臨床療效不確切，常在臨床應用過程中產(chǎn)生一些不良副作用，最常見的是胃腸道疾病，包括腹瀉，惡心和嘔吐。
因此，發(fā)掘有效、安全的治療藥物，具有重要的臨床價值和意義。中醫(yī)藥治療PF 歷史悠久，治療以辨證論治為主，具有低毒、多層次、多靶點等優(yōu)點，在臨床應用中具有獨有的優(yōu)勢。
保肺康以生脈散合當歸貝母苦參丸加減化裁而來，是首都國醫(yī)名師武維屏教授在臨床上治療肺纖維化的多年臨床經(jīng)驗，全方益肺腎、化痰瘀、通肺絡，可治療肺腎虛寒，水泛為痰，痰瘀阻絡，或年邁陰虛，血氣不足，外受風寒，咳嗽、喘逆多痰。
本課題組前期臨床研究表明，較單純西醫(yī)治療慢阻肺-特發(fā)性肺纖維化合并患者相比，保肺康合西醫(yī)治療能明顯改善患者的肺功能和動脈血氧分壓，從而提高患者的肺功能和生活質(zhì)量46。基礎實驗中我們通過氣道內(nèi)注射博萊霉素建立肺纖維化大鼠動物模型，染色觀察發(fā)現(xiàn)保肺康可以顯著改善大鼠肺組織內(nèi)纖維化程度，但其作用的機制與靶點尚不明確。
本研究擬采用中藥網(wǎng)絡藥理學方法，預測保肺康治療肺纖維化的潛在核心成分、作用的關鍵靶點和相關分子通路;通過擬肺纖維化大鼠動物模型進行動物驗證，闡明保肺康治療肺纖維化的潛在機制，以期為保肺康治療肺纖維化的作用機制提供方法和理論依據(jù)。
目的∶
基于網(wǎng)絡藥理學及動物實驗驗證的方法探討保肺康顆粒（簡稱保肺康）對治療肺纖維化的作用靶點及機制。
方法∶
借助相關中藥藥理學數(shù)據(jù)庫和分析平臺篩選保肺康的有效成分及靶點；于各疾病數(shù)據(jù)庫中檢索肺間質(zhì)纖維化疾病的相關靶點，提取保肺康與肺纖維化的共同靶點，利用蛋白相互作用數(shù)據(jù)庫（STRING）構(gòu)建蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用（PPI）網(wǎng)絡，通過Cytoscape 3.8.0軟件對關鍵靶點進行網(wǎng)絡拓撲學分析，建立“保肺康關鍵活性成分-核心靶基因”網(wǎng)絡，對核心靶基因進行基因本體（GO）及京都基因與基因組百科全書（KEGG）富集分析以探究保肺康治療肺纖維化可能的分子機制。
以博來霉素氣管滴注的方式建立肺間質(zhì)纖維化大鼠模型，分為正常組、模型組、保肺康組、醋酸潑尼松組，灌胃21天后對各組肺組織用蘇木精-伊紅染色（HE）染色進行形態(tài)學觀察，運用免疫組織化學染色技術（IHC）對大鼠肺組織內(nèi)的磷脂酰肌醇-3-激酶（Phosphatidylinositol-3-kinase，PI3K）和蛋白激酶B（Protein kinase B.Akt）蛋白進行檢測。
結(jié)果∶
網(wǎng)絡藥理學方法篩選出保肺康治療肺間質(zhì)纖維化疾病關鍵基因18個，包括Akt1、絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）1、核蛋白類癌基因（MYC）、低氧誘導因子1α重組蛋白（HIF-1α）、細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑1A（Cell cycle protein-dependent kinase inhibitor 1A，CDKN1A）、表皮生長因子受體（Epidermal growth factor receptor，EGFR）、核心結(jié)合因子（RUNX2）等。KEGG富集分析預測保肺康主要是通過PI3K/Akt 信號通路、腫瘤壞死因子（TNF）信號通路、白介素17（Interleukin17，IL-17）信號通路等發(fā)揮抗纖維化作用。動物實驗中IHC 結(jié)果顯示，與模型組比較，保肺康組內(nèi)PI3K、Akt蛋白的表達量均顯著降低，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.01）。
結(jié)論∶
保肺康在治療肺纖維化上具有毒性低、多層次、多靶點的特點，其可能通過調(diào)控PI3K/Akt 信號通路影響肺纖維化程度，從而達到改善肺功能的作用。
關鍵詞：
保肺康顆粒；網(wǎng)絡藥理學；肺纖維化；實驗驗證；磷脂酰肌醇-3-激酶（Phosphatidylinositol-3-kinase，PI3K）/蛋白激酶B（Protein kinase B.Akt）信號通路
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