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网络药理学分析揭示抗内皮细胞炎症是丹红注射液治疗脑卒中和冠心病(脑心同治)的共同机制


   丹红科研成果连载-4

 



概  述

天津中医药大学张伯礼院士、朱彦教授科研团队承担的丹红注射液研究项目,论文——《Network pharmacology exploration reveals endothelial infammation as a common mechanism for stroke and coronary artery disease treatment of Danhong injection(网络药理学研究揭示丹红注射液治疗脑卒中和冠心病的共同作用机制——抗内皮细胞炎症201711月发表在《Scientific reports》,IF 4.122

研究背景

网络药理学是基于系统生物学理论,对生物系统的网络分析,选取特定信号节点(Nodes)进行多靶点药物分子设计的新学科,揭示复杂的药理机制。

丹红注射液(DHI)是临床治疗脑卒中和冠心病最常用的中药注射剂,但其共同的作用机制尚不明确。本研究采用网络药理学分析和实验验证相结合的方法,揭示DHI治疗脑卒中及冠心病(脑心同治)的共同作用机制。


研究方法

1.数据库建立:通过整合IPAOMIM等数据库获得疾病相关的靶标;通过文献挖掘及整合TCMSPTCMID等数据库得到中药所含的化合物;通过整合IPATCMSP等数据库得到化合物对应的靶点。2.网络建立和分析:将上述建立的三个数据库分别导入IPA中,建立成分-靶标-疾病&功能-通路网络。通过核心分析,经典通路分析,功能分析,上游调控因子分析等功能进行数据的聚类和切入点的发现。3.实验验证:通过基于高内涵的核转位及Western blottingELISA等方法验证分析结果。通过基于高内涵活性筛选的方法筛选活性化合物并验证网络分析的准确性。


A

BOUT CONCLUSION

关于结论


1.DHI治疗脑卒中及冠心病脑心同治共同靶标鉴定

将建立的数据库导入IPA进行可视化,共得到494个中风和371冠心病相关靶标及149个共同靶标。丹红中主要成分与这些靶标作用后,共得到101个中风和162冠心病相关靶标及68个共同靶标。


2.DHI“脑心同治”的成分-靶标-疾病&功能-通路网络建立及分析

以丹红脑心同治”68个共同靶标为核心进行网络的建立和分析。成分-靶标网络展示了37个丹红成分68个靶标之间的作用关系靶标-疾病&功能-通路网络展示了68个靶标和排名前10的疾病,排名前10的功能,排名前20的通路之间的作用关系

根据上述结论,基于68个共同靶标,建立与炎症反应和动脉粥样硬化都相关的分子网络,结合20个上游调控因子综合分析,最终共得到6个核心分子:IL-1βTNF-αIL-10(炎症因子);NF-κBc-junp38 MAPK(转录相关因子)丹红成分调控6个分子的网络。


3.DHI抑制脂多糖,氧化低密度脂蛋白,胆固醇晶体诱导的c-Jun,p38MAPK,NF-kB P65核转位

炎症反应参与动脉粥样硬化性心血管疾病(ASCVD)的始终,抗内皮炎症是治疗ASCVD的关键点。选用动脉粥样硬化发生和发展过程中与炎症反应相关的三个诱导剂LPSox-LDLCHC诱导内皮细胞c-Junp38 MAPKNF-κB p65的核转位,并对比丹红注射液干预后的效果。

4.DHI呈剂量依赖性地抑制LPSox-LDLCHC诱导的JNKp38,

 MAPK, NF-κB p65蛋白磷酸化


5.DHI可降低LPSox-LDLCHC诱导的炎症因子IL-1βTNF-α水平;增强LPSox-LDL诱导的IL-10水平;但对CHC诱导的IL-10水平无影响


6.丹红注射液抗炎活性成分筛选
    采用基于高内涵的高通量活性筛选方法,进一步验证网络分析的准确性。选用LPS诱导的内皮细胞NF-κB p65(RELA)核转位为模型,对以RELA为靶标的丹红中14个成分进行筛选。最终共得到10个具有显著抑制LPS诱导的RELA核转位的活性成分。


结论:

成分-靶点-疾病-功能-通路网络显示动脉粥样硬化和内皮细胞损伤是DHI治疗中风和CAD最关键的作用靶点。

丹红注射液通过多组分,多靶点,多通路,多功能方式发挥“脑心同治”作用。抗内皮炎症丹红注射液治疗脑卒中和冠心病(“脑心同治”)的主要共同机制。


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