基于網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，發掘有效、安全的治療藥物，具有重要的臨床價值和意義。中醫藥治療PF 歷史悠久，治療以辨證論治為主，具有低毒、多層次、多靶點等優點，在臨床應用中具有獨有的優勢。
保肺康以生脈散合當歸貝母苦參丸加減化裁而來，是首都國醫名師武維屏教授在臨床上治療肺纖維化的多年臨床經驗，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，較單純西醫治療慢阻肺-特發性肺纖維化合并患者相比，保肺康合西醫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量46。基礎實驗中我們通過氣道內注射博萊霉素建立肺纖維化大鼠動物模型，染色觀察發現保肺康可以顯著改善大鼠肺組織內纖維化程度，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。
目的∶
基于網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據庫和分析平臺篩選保肺康的有效成分及靶點；于各疾病數據庫中檢索肺間質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據庫（STRING）構建蛋白質-蛋白質相互作用（PPI）網絡，通過Cytoscape 3.8.0軟件對關鍵靶點進行網絡拓撲學分析，建立“保肺康關鍵活性成分-核心靶基因”網絡，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）染色進行形態學觀察，運用免疫組織化學染色技術（IHC）對大鼠肺組織內的磷脂酰肌醇-3-激酶（Phosphatidylinositol-3-kinase，PI3K）和蛋白激酶B（Protein kinase B.Akt）蛋白進行檢測。
結果∶
網絡藥理學方法篩選出保肺康治療肺間質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）信號通路等發揮抗纖維化作用。動物實驗中IHC 結果顯示，與模型組比較，保肺康組內PI3K、Akt蛋白的表達量均顯著降低，差異有統計學意義（P<0.01）。
結論∶
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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