基于网络药理学和细胞实验探讨阿魏酸抗肝纤维化的作用机制

目的:基于网络药理学研究阿魏酸(FerulicAcid,FA)对肝纤维化(hepaticfibrosis,HF)疾病的作用机制,并根据结果建立大鼠肝星状细胞(HepaticStellateCell-T6,HSC-T6)体外模型进行验证。方法:通过有机小分子生物活性数据库(PubChem寻找更多)、小分子药物靶点预测在线平台(SwissTargetPrediction)和药效预测靶点数据库(PharmMapper)筛选出FA的潜在靶点,与突变位点数据库(DisGeNET)、人类基因数据库(GeneCards)和人类孟德尔遗传病数据库(OMIM)中筛选的FA靶点进行重合取交集,随后利用STRING平台进行蛋白相互作用分析(Protein-ProteinInteraction,PPI)、采用R644.0.3对关键靶点进行基因本体论(GeneOntology,GO)和京都基因和基因组百科全书(KyotoEncyclopediaofGenesandGenomes,KEGG)通路富集分析,Cytoscape3.7.2软件构建“成分-靶点-疾病”网络图。基于此,通过细胞活性检测(CellCountingKit-8,CCK-8)法检测HSC-T6的增殖情况并以此确定分组:空白组、低剂量组(100μg/mLFA)、中剂量组(200μg/mLFA)、高剂量组(400μg/mLFA)和阳性对照组(200μg/mL秋水仙碱),划痕实验检测HSC-T6的迁移能力,酶联免疫吸附测定(EnzymeLinkedImmunosorbentAssay,ELISA)法检测HSC-T6内α-平滑肌肌动蛋白(Alpha-SmoothMuscleActin,α-SMA)的表达情况,流式细胞仪检测HSC-T6的周期变化,聚合酶链式反应(QuantitativeRealTimePolymeraseChainReaction,Q-PCR)法检测JAK2、STAT3 mRNA相对表达,蛋白质免疫印迹(WesternBlot,WB)法检测JAK2、STAT3蛋白的分子表达量。结果:获得FA与HF的交集靶点254个,核心靶点SAG浓度有信号转导和转录激活因子3(STAT3)、白蛋白(Albumin,ALB)、蛋白激酶B1(Protein Kinase B,Akt1)、肿瘤抑制蛋白(Tumor Protein P53,TP53),表皮生长因子受体(Epidermal Growth Factor Receptor,EGFR)和胱天蛋白酶3(Caspase-3,CASPNucleic Acid Purification3)等。KEGG分析发现FA对HF的作用通路主要涉及磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B(Phosphatidylinositol 3 Kinase-Protein Kinase B,PI3K-AKT)、血管内皮生长因子(Vascular Endothelial Growth Factor,VEGF)、Janus激酶/信号转导和转录激活因子(Janus Kinase/Signal Transducer And Activvator Of Transcription,JAK/STAT)、肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor,TNF)等通路。实验结果表明,在CCK-8实验、划痕实验以及ELISA实验中,与空白组相比,低、中、高剂量组和阳性对照组的细胞增殖率、迁移能力和α-SMA蛋白表达均显著降低(P<0.05),经流式细胞仪检测,与空白组相比,低、中、高剂量组和阳性对照组周期阻滞率明显增高(P<0.05);经Q-PCR仪和WB检测,与空白组相比,低、中、高剂量组和阳性对照组中JAK2、STAT3蛋白分子量与mRNA相对表达均逐渐降低(P<0.05)。结论:FA抗HF具有多通路、多靶点的特点,FA可以通过下调JAK2和STAT3靶点抑制肝星状细胞(Hepatic Stellate Cell,HSC)活化起到抗HF的作用。