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基于网络药理学、分子对接及体外实验验证探究梣酮对肺动脉高压的作用

更新时间:2026年10月31日阅读:27次 下载:5次 下载 手机版

作者: 伍俊峰 1 路睿泽 1 杨英伦 1 孙思雨 1 杨静 1 欧润辉 1 张敏 1

作者单位: 1.海南医科大学(海南医学院科学院)药学院(海口 571199)

关键词: 梣酮 肺动脉高压 网络药理学 分子对接 表皮生长因子受体

DOI: 10.12173/j.issn.2097-4922.202605034

基金项目: 国家自然科学基金地区科学基金项目(82460076);海南省重点研发项目(ZDYF2026SHFZ088);海南省自然科学基金项目(825RC781);海南医科大学学术提升支撑计划项目(XSTS2025128);海南医科大学大学生创新创业训练计划项目(X202511810158)

引用格式: 伍俊峰,路睿泽,杨英伦,孙思雨,杨静,欧润辉,张敏. 基于网络药理学、分子对接及体外实验验证探究梣酮对肺动脉高压的作用[J]. 药学前沿,2026,30(10):1653-1663. DOI:10.12173/j.issn.2097-4922.202605034

WU Junfeng,LU Ruize,YANG Yinglun,SUN Siyu,YANG Jing,OU Runhui,ZHANG Min. Study on the effects of fraxinellone on pulmonary arterial hypertension using network pharmacology, molecular docking, and in vitro experimental validation[J]. Frontiers in Pharmaceutical Sciences,2026,30(10):1653-1663. DOI:10.12173/j.issn.2097-4922.202605034[Article in Chinese]

摘要| Abstract

目的 基于网络药理学和分子对接方法,探讨梣酮治疗肺动脉高压的潜在作用机制,并采用实时荧光定量PCR法验证。

方法 通过PubChem数据库获取梣酮的SMILES结构,并利用SwissTargetPrediction平台预测其作用于人体的潜在靶点;借助Genecards、OMIM和TTD数据库筛选肺动脉高压相关疾病靶点,取交集后获得药物-疾病共同靶点。进一步通过STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络,结合Cytoscape软件分析筛选关键基因靶点。利用DAVID平台对梣酮治疗肺动脉高压的基因靶点分别进行基因本体(GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。采用AutoDock Vina软件将梣酮和核心靶点进行分子对接,运用PyMOL软件将对接结果进行可视化。结合实时荧光定量PCR法验证经梣酮处理后关键靶点的表达水平变化。

结果 梣酮的作用靶点共101个;肺动脉高压相关疾病靶点共1 482个,取交集后获得27个药物-疾病共同靶点。GO功能富集分析表明,这些靶点主要参与炎症反应调节、氧化应激等生物过程;KEGG通路富集分析包括了与肺动脉高压直接相关的磷脂酰肌醇3-激酶-蛋白激酶B(PI3K-Akt)信号通路、钙信号通路等。分子对接结果显示,梣酮与筛选出的5个关键靶点结合能力较好。梣酮与表皮生长因子受体(EGFR)、髓过氧化物酶(MPO)、前列腺素内过氧化物合酶2(PTGS2)、C-C趋化因子受体2(CCR2)、C-X-C趋化因子受体2(CXCR2)的结合能分别是-8.5、-7.3、-7、-6.1、-7.2 kcal/mol,表明梣酮与5种关键靶点有良好的结合活性。实时荧光定量PCR法发现,10 μmol/L梣酮处理24 h后,EGFR、CCR2和CXCR2水平均有下降趋势,以EGFR下降趋势最为显著。

结论 梣酮可能通过调控EGFR、CCR2、CXCR2等关键靶点,参与炎症反应与氧化应激相关通路,从而对肺动脉高压发挥治疗作用,该研究为后续实验验证与药物开发提供了理论依据。

全文| Full-text

肺动脉高压是一种在全球范围内普遍存在、致死率较高的进行性肺血管疾病,其特征主要表现为肺血管阻力进行性升高及肺血管重构,常因右心功能失代偿导致死亡[1-2]。其血流动力学诊断标准为:于海平面静息状态下,经右心导管检测,若平均肺动脉压 ≥ 20 mmHg(1 mmHg ≈ 0.133 kPa),即可确诊为肺动脉高压[3]。

肺动脉高压的发病机制涉及肺血管收缩、血管重构、内皮功能障碍及平滑肌细胞异常增殖[4]等多种病理过程。其中,炎症反应与氧化应激是驱动肺血管重构的核心调控因素,可显著加速疾病进展[5]。既往研究表明,在缺氧诱导的人肺动脉平滑肌细胞(pulmonary artery smooth muscle cells,PASMCs)中,程序性死亡配体1(programmed death-ligand 1,PD-L1)的表达可通过调控细胞焦亡过程促进肺血管纤维化,从而加剧肺动脉高压的病理进展[6]。梣酮则能够通过下调信号传导与转录激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)及缺氧诱导因子-1α(hypoxia-inducible factor-1α,HIF-1α)信号通路抑制PD-L1表达,可能借由调控肺血管纤维化发挥治疗作用。组织学分析显示,重构的肺动脉周围存在显著的炎症细胞浸润,包括肥大细胞、巨噬细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞及树突状细胞。这些细胞可分泌大量细胞因子、趋化因子及黏附分子,最终导致肺动脉内皮细胞损伤及PASMCs异常增殖[7]。

上述病理特征凸显了肺动脉高压治疗的复杂性。当前临床用药虽可改善血流动力学参数,但难以有效逆转或抑制肺血管重构,其根本原因在于现有疗法未能全面靶向疾病进展的核心枢纽——即由炎症、氧化应激与细胞异常增殖构成的恶性循环。因此,探寻一种能够同时干预上述多重病理环节的新型药物,已成为该领域的重要研究方向。

梣酮是中药白鲜皮的主要活性成分,也是评价该药材质量的核心指标成分[8]。现有研究证实,梣酮具有抗炎、抗肿瘤、抗氧化应激、抗纤维化等[9-11]多种药理活性:梣酮可通过下调STAT3和HIF-1α信号通路抑制PD-L1表达,进而抑制癌细胞增殖与血管生成[9];体内实验显示梣酮可通过调控沉默信息调节因子3(Sirtuin 3,SIRT-3)信号传导抑制神经母细胞瘤的生长与转移[12];此外,梣酮还具有神经保护与血管舒张活性,可通过调控Kruppel样转录因子2的表达改善脑出血诱导的大鼠继发性神经损伤[13];在抗炎领域,梣酮可通过抑制CD4⁺ T细胞与CD19⁺ B细胞介导的炎症反应,缓解小鼠类风湿性关节炎症状[14],还可通过调控骨形态发生蛋白2/Smad通路减轻炎症反应,促进脂多糖诱导的牙周韧带干细胞成骨分化[15]。这种“抗炎-抗氧化-抗增殖-血管舒张”的多维协同特征,使其理论上具备干预肺动脉高压网络化病理进程的独特潜力,而非仅局限于单一靶点的对症缓解。

前期研究发现,缺氧环境下人PASMCs焦亡过程中,PD-L1的表达可调控肺血管纤维化,进而加速肺动脉高压的进展[6]。梣酮作为一种现有的PD-L1抑制剂,具备治疗肺动脉高压的理论可能性。然而,目前尚无梣酮治疗肺动脉高压的相关研究报道。因此,本研究拟基于网络药理学与分子对接技术[16],探究梣酮改善肺动脉高压的潜在作用机制,并结合实时荧光定量PCR法检测相关靶点的mRNA表达水平进行实验验证,以期为肺动脉高压的治疗药物开发提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 主要仪器

In-VitroCell ES型CO₂培养箱(美国纽埃尔公司);LC-6S型离心机[群安科学仪器(浙江)有限公司];QuantStudioTM6Flex型荧光定量PCR仪(美国应用生物系统公司);NanoDrop™ 8000 Spectrophotometer(美国赛默飞世尔科技公司)。

1.2 主要药品与试剂

梣酮(美国TargetMol公司,批号: T6S0071,纯度99.88%);胎牛血清、青霉素/链霉素溶液(兰杰柯科技有限公司,批号:BL505A);DMEM培养基(批号:G4511)、PBS缓冲液(批号:G4202)、胰蛋白酶(批号:G4001)均购自武汉赛维尔生物科技有限公司;TRIzol™ Reagent(美国Invitrogen 公司,批号:15596026CN);ChamQ Universal SYBR® qPCR Master Mix(南京诺唯赞生物科技股份有限公司,货号:Q711-02);无核糖核酸酶水(中国江苏诺唯赞生物,批号:Q711-02);引物由Servicebio公司合成。

1.3 细胞

293T细胞(浙江美森细胞科技有限公司,批号:CTCC-001-0188)。

1.4 方法

1.4.1 梣酮靶点筛选

通过PubChem数据库(https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/)检索“Fraxinellone”,获取其SMILES号。将SMILES号导入SwissTargetPrediction(https://swisstargetprediction.ch/)进行预测,物种限定为“Homo sapiens”。

1.4.2 检索肺动脉高压疾病靶点并获取药物-疾病共同靶点

通过GeneCards(https://www.genecards.org/)、在线人类孟德尔遗传(OMIM,https://www.omim.org/)、治疗靶点数据库(TTD,https://ttd.idrblab.cn/)等,以“pulmonary hypertension”为关键词筛选疾病靶点,去除重复靶点。使用Venny 2.1数据库(https://bioinfogp.cnb.csic.es/tools/venny/)对梣酮靶点与肺动脉高压靶点取交集,并绘制韦恩图,得到药物-疾病共同靶点。

1.4.3 蛋白质-蛋白质相互作用网络构建及关键靶点筛选

通过STRING数据库(https://cn.string-db.org/)分析梣酮治疗肺动脉高压的相关靶点,构建蛋白质-蛋白质相互作用网络(protein-protein interaction network,PPI)网络。将PPI网络的TSV文件导入Cytoscape 3.10.4软件,利用其插件CytoNCA进行网络拓扑分析,筛选关键靶点。

1.4.4 基因本体功能及京都基因与基因组百科全书通路富集分析

利用DAVID平台(https://davidbioinformatics.nih.gov/)对梣酮治疗肺动脉高压的靶点分别进行基因本体(Gene Ontology,GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路富集分析[17],并对结果进行可视化分析。

1.4.5 分子对接验证

对梣酮与特定关键靶点进行分子对接分析。首先,从PubChem 数据库获取梣酮的平面分子结构图;使用 Chem3D 软件将下载的结构转换为 mol2 格式并导出。通过蛋白质数据库(PDB,https://www.rcsb.org/)下载并筛选关键靶蛋白的 PDB 格式文件[18]。利用 PyMOL 软件处理靶蛋白,去除水分子、添加全氢、分离配体和受体,保存为 pdbqt 格式。将梣酮导入 AutoDock Vina 软件,添加全氢、分配原子类型,并将所有柔性键设为可旋转,保存为 pdbqt 格式。将处理后的靶蛋白与梣酮进行对接,运用 PyMOL 软件进行可视化处理,并使用 蛋白质-配体相互作用分析工具(PLIP,https://plip-tool.biotec.tu-dresden.de/plip-web/plip/index)分析对接结果。

1.4.6 细胞培养、分组及处理

采用DMEM培养基对293T细胞进行体外培养,培养基中补充10%胎牛血清和1%青霉素/链霉素溶液,以提供细胞生长所需的营养因子,并维持培养环境的稳定性。细胞置于37 ℃、5% CO₂的培养环境中生长,以确保其处于最佳状态。细胞贴壁后弃去培养基,加入预冷无菌PBS缓冲液2 mL,水平方向轻柔摇晃以洗涤细胞表层、去除残留培养基和死细胞;洗涤后小心吸弃,PBS弃净后加入2 mL胰蛋白酶消化细胞,待细胞基本漂浮后将细胞悬液转移至15 mL离心管,离心(120 × g)5 min后弃上清。加入3 mL培养基,吹打混匀制成单细胞悬液,调整细胞密度后用于后续实验。将细胞悬液吹打均匀,加入6孔板中,每孔0.5 mL细胞悬液,再加入1.5 mL DMEM培养基定容到2 mL。待细胞密度达到70%以上后,给予10 μmol/L梣酮(5 mg梣酮溶于2.152 7 mL的DMSO中,配成10 mmol/L的母液,再加入培养基中逐级稀释成10 μmol/L的给药培养基)处理24 h[19]。另取细胞悬液3 mL,加入6孔板中,作为对照组进行实验。

1.4.7 实时荧光定量PCR法检测体外细胞中表皮生长因子受体、髓过氧化物酶、前列腺素内过氧化物合酶2、C-C趋化因子受体2、C-X-C趋化因子受体2的mRNA表达水平

首先,使用TRIzol试剂提取细胞总RNA,并用NanoDrop ND-8000测定其纯度。随后,以2 × SYBR Green MasterMix和无核糖核酸酶水配制反应体系,在定量实时PCR仪上进行实时荧光定量PCR扩增,每个样本设3个重复。扩增结束后,以GAPDH为内参,采用2-ΔΔCt法计算目标mRNA的相对表达倍数。引物序列见表1。

  • 表格1 引物序列
    Table1.Primer sequences
    注:EGFR. 表皮生长因子受体;MPO. 髓过氧化物酶;PTGS2. 前列腺素内过氧化物合酶2;CCR2. C-C趋化因子受体2;CXCR2. C-X-C趋化因子受体2。

1.5 统计学分析

采用 GraphPad Prism 软件进行统计分析,数据以表示。2组独立样本之间的比较采用未配对双侧 Student's t检验,并假设2组总体方差相等。以P < 0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 梣酮潜在靶点的筛选

通过PubChem数据库检索“Fraxinellone”,获取其SMILES号:CC1=C2C(=O)OC@HC3=COC=C3。将该SMILES号导入SwissTargetPrediction网站进行靶点预测,物种限定为“Homo sapiens”,剔除重复项后,共获得101个靶点。

2.2 肺动脉高压疾病靶点的检索与药物-疾病共同靶点的获取

以“Pulmonary hypertension”为关键词,通过GeneCards、OMIM和TTD数据库筛选疾病基因靶点,分别获得1 230、274和53个靶点,去重后共1 482个。利用Venny 2.1对梣酮靶点与肺动脉高压靶点取交集,得到27个共同靶点,并绘制韦恩图进行展示(图1)。

  • 图1 梣酮与肺动脉高压的共同靶点韦恩图
    Figure1.Venn diagram of the common targets between fraxinellone and pulmonary arterial hypertension

2.3 PPI网络构建及关键靶点的筛选结果

通过STRING数据库分析梣酮治疗肺动脉高压的27个相关靶点,物种限定为“Homo sapiens”,选择Multiple proteins,默认置信度阈值(> 0.4),构建PPI网络图(图2)。所构建的PPI网络包含27个节点、63条边,平均节点度值为4.67,平均局部聚类系数为0.669,PPI富集P值为2.74 × 10-9。

  • 图2 PPI网络图
    Figure2.PPI network diagram

将TSV格式的蛋白质网络文件导入Cytoscape 3.10.4软件后,通过CytoNCA插件进行结构分析。以度值中位数为阈值,在27个药物疾病共同靶点中筛选,最后得到5个关键靶点:MPO、EGFR、PTGS2、CCR2、CXCR2,其度值分别为8、15、14、9、8。

2.4 GO功能以及KEGG通路富集分析的结果

利用DAVID平台对梣酮治疗肺动脉高压的相关基因靶点进行GO功能富集和KEGG通路富集分析。

KEGG通路富集包括38条通路,如花生四烯酸代谢(arachidonic acid metabolism)、HIF-1信号通路(HIF-1 signaling pathway)、磷脂酰肌醇3-激酶-蛋白激酶B信号通路(PI3K-Akt signaling pathway)、钙信号通路(calcium signaling pathway)、Janus激酶-信号传导及转录激活因子信号通路(JAK-STAT signaling pathway)等(图3-A)。

  • 图3 GO功能富集与KEGG通路富集分析
    Figure3.GO functional enrichment and KEGG pathway enrichment analysis
    注:A.KEGG富集分析;B.BP富集评分点图;C.CC富集评分点图;D.MF富集评分点图。

GO功能富集分析鉴定出108个生物过程(biological process,BP),包括第二信使介导的信号传导、血液循环调节和有毒物质应答(图3-B);22个细胞组分(cellular component,CC),如膜筏、膜微结构域和内吞囊泡(图3-C);以及49个分子功能(molecular function,MF),包括血红素结合、四吡咯结合和p53结合(图3-D)。

2.5 分子对接结果

从RCSB PDB数据库中检索得到5个关键靶点EGFR(8A27)、MPO(1L9L)、PTGS2(5F19)、CCR2(7P8X)、CXCR2(4N6X),将梣酮与关键靶点进行结合能预测。最后,利用AutoDock Vina软件将梣酮与5个关键靶点蛋白进行分子对接,参数设置如下:size_x、size_y、size_z均设为30,exhaustiveness设为32,num_modes设为20,energy_range设为3。记录各个蛋白和梣酮小分子配体的最小对接结合能,并导入PyMol中制作可视化三维图(图4)。梣酮与EGFR、MPO、PTGS2、CCR2、CXCR2的结合能分别为-8.5、-7.3、-7、-6.1、-7.2 kcal/mol。

  • 图4 分子对接三维可视化示意图
    Figure4.Three-dimensional visualization of molecular docking
    注:A.梣酮-EGFR;B.梣酮-MPO;C.梣酮-CCR2;D.梣酮-PTGS2;E.梣酮-CXCR2。

结合能小于0表明该分子可与靶标自然对接[20];结合能低于-4.25 kcal/mol提示存在一定结合活性,低于-5.0 kcal/mol提示具有良好结合活性,低于-7.0 kcal/mol则提示具有强结合活性。分子对接结果量化了梣酮与5个关键靶点的结合稳定性,证实其与这些靶点存在有效且特异性的相互作用。

利用PLIP分析对接结果,并通过PyMOL软件进行可视化。梣酮与5个关键靶点的成键信息如下:①8A27:745LYS、747LEU、759ILE、766MET、777LEU、788LEU、790THR、858LEU与小分子形成疏水作用;745LYS、790THR与小分子形成氢键。②1L9L:35ARG、46ARG、50ARG与小分子形成疏水作用;35ARG、46ARG与小分子形成氢键。③7P8X:88PHE、234GLN与小分子形成疏水作用;84SER、234GLN、235SER与小分子形成氢键。④5F19:24TYR、28LEU、76VAL、79ILE、80ARG与小分子形成疏水作用;24TYR、72HIS与小分子形成氢键。⑤4N6X:26PHE、76VAL、80ARG与小分子形成疏水作用;19LYS、28LEU与小分子形成氢键。具体见表2和表3。

  • 表格2 梣酮与5个关键靶点的成键信息
    Table2.Binding information of fraxinellone to five key targets

  • 表格3 5个关键靶点分子对接的对接中心坐标
    Table3.Docking center coordinates of the five key targets for molecular docking

2.6 实时荧光定量PCR结果

与对照组相比,梣酮处理显著下调了炎症及信号通路相关靶点的表达水平。其中,梣酮组CCR2、CXCR2和EGFR的mRNA水平均较对照组显著降低(P < 0.05),而MPO和PTGS2的mRNA表达差异无统计学意义(P > 0.05)。上述结果表明,梣酮可能主要通过抑制趋化因子受体和生长因子受体通路发挥作用,对MPO和PTGS2的影响较小。

  • 图5 梣酮对肺动脉高压关键靶点mRNA表达的影响(n = 4)
    Figure5.Effect of fraxinellone on mRNA expression of key targets in pulmonary arterial hypertension (n = 4)
    A.CCR2;B.CXCR2;C.EGFR;D.MPO;E.PTGS2;aP < 0.05,bP < 0.01。

3 讨论

本研究探究了梣酮治疗肺动脉高压的潜在应用。传统上,梣酮主要作为杀虫剂使用,但近期研究表明其具备抗炎、抗癌、抗氧化等多种药理活性[21]。然而,目前尚无研究探讨梣酮与肺动脉高压之间的关联。本研究通过整合网络药理学与分子对接技术,鉴定了梣酮作用于肺动脉高压的潜在治疗靶点,从而为肺动脉高压的治疗提供了新的视角和潜在解决方案。

在肺动脉高压的病理机制中,多个关键靶点通过不同通路驱动疾病进程。其中PTGS2在炎症反应和前列腺素合成中发挥核心作用,该酶可被炎症刺激或肿瘤微环境诱导激活,与疼痛、发热及肿瘤发展密切相关,可能成为肺动脉高压治疗的关键靶点。同时,病理状态下PTGS2会刺激促炎细胞因子的产生[22]。这加剧了炎症反应。另一项研究表明,PTGS2在病理反应期间显著上调,并与肺动脉高压密切相关[23]。梣酮作为柠檬苦素类化合物,具备显著抗炎活性,能够降低白细胞介素-6、肿瘤坏死因子-α、诱导型一氧化氮合酶以及活化核因子-κB和环氧合酶-2的表达,减少了前列腺素和一氧化氮的产生,表现出抗炎活性[24-25]。

EGFR是一种关键的受体酪氨酸激酶,归属于EGFR家族,广泛存在于各类细胞中,调控细胞周期、迁移、凋亡、增殖和分化等基本细胞活动[26]。研究证实,EGFR的磷酸化修饰能够增强血管细胞对Ca2+的敏感性,导致血管收缩加剧和肺血管重构。由于EGFR在这一病理过程中发挥关键作用,其被视为肺动脉高压的潜在治疗靶点[27]。同时,EGFR信号增强已经被证实与表皮生长因子相关的平滑肌增殖以及转化生长因子-α过表达小鼠中肺动脉高压的发展相关[28]。EGFR抑制剂也已经被证明在细胞培养和各种动物肺动脉高压模型中有效抑制血管细胞增殖[29]。

MPO作为中性粒细胞中的重要氧化酶,在缺氧诱导的肺动脉高压中表达上调[30]。该酶还与一氧化氮(一种促进血管舒张的因子)以及催化一氧化氮生成的一氧化氮合酶存在关联[31-33]。同时,MPO还能通过直接调节一氧化氮的生物利用度来调控血管反应[34]。MPO的核心功能是通过催化过氧化氢与氯离子反应生成次氯酸,参与宿主的免疫防御(抵抗微生物感染)[35]。MPO能够进入过氧化循环产生二氧化氮自由基(•NO2)并消耗一氧化氮[34]。此外,在肺动脉高压小鼠模型中观察到Rho激酶(一种参与血管收缩和血管结构重塑的酶)的激活[36]。实验进一步揭示,在缺氧条件下,与野生型小鼠相比,MPO基因敲除小鼠表现出更小的右心室压力增幅和更弱的Rho激酶激活程度,外源性MPO注射可引发Rho激酶激活并同时增加右心室压力。这些结果表明,中性粒细胞来源的MPO在机体缺氧环境中的生理调控过程中起着关键作用。动物实验中,MPO基因敲除带来的右心室压力下降效应,提示梣酮若通过抑制MPO酶活性,或可模拟这一保护表型。

最新研究结果表明,CCR2基因的破坏可改善经野百合碱处理大鼠的肺动脉高压症状,这种改善与炎症通路失调和血管功能障碍的逆转相关,并且与他达拉非表现出协同效应[37]。这些发现表明,对于表现出特定CCR2相关炎症表型且对常规肺血管扩张剂耐药的难治性肺动脉高压患者,CCR2可能成为潜在治疗靶点。当表达高水平CCR2的炎症性巨噬细胞被吸引至与肺动脉高压相关的肺动脉后,肺动脉中膜层会发生纤维化病变。这种纤维化程度与肺动脉高压的严重性呈正相关。通过抑制这些巨噬细胞的致病性或募集作用,可逆转肺动脉中膜纤维化及肺动脉高压[38]。有研究表明,梣酮可以下调STAT3表达[39],猜测梣酮可能通过抑制JAK1/STAT3信号通路的转导,降低下游炎症因子的表达,从而减轻全身或局部的炎症损伤,抑制肺血管性相关细胞的增殖,延缓肺动脉高压的发展。

研究表明,高血压患者外周血中CXCR2的表达水平较正常人群显著升高,提示CXCR2与人类高血压之间存在关联性。Oliveira等[40]研究发现,在髓系细胞中特异性敲除CXCR2受体后,多形核髓源性抑制细胞向肺组织的募集显著减少,从而抑制肺血管重构进程,最终有效抑制小鼠肺动脉高压的发展。另有研究证实,采用CXCR2拮抗剂SB225002进行干预,可通过减少粒细胞样髓源性抑制细胞在肺组织的募集,进而缓解肺动脉高压[41]。

PTGS2与炎症反应相关,EGFR涉及血管重构,CCR2和CXCR2分别与血管功能障碍、血管重塑等方面相关联,MPO则与右心压力和血管重构相联系。这些靶点之间的相互作用共同促成肺动脉高压的发生与发展,使其成为潜在的干预焦点。

本研究对27个交集靶点基因进行GO富集分析,从3个功能维度分析梣酮治疗肺动脉高压的可能作用机制:在BP层面,可能对外部刺激反应有正调节[42],以及调控钙介导的信号传导[43]。在CC层面,靶点富集于细胞顶端部分、阳离子通道复合物等。在MF层面,涉及血红素结合(如血红素氧合酶-1[44])、趋化因子受体活性以及趋化因子结合[45-46]。

KEGG富集结果表明,梣酮对肺动脉高压的作用涉及HIF-1信号通路、PI3K-Akt信号通路以及钙调节信号通路等多个通路。HIF-1在肺血管重塑、细胞增殖迁移及能量代谢中发挥核心作用。有研究表明HIF-1α与右心肥厚呈正相关[47]。在PASMCs中,HIF-1不仅调节与细胞增殖相关的基因,而且还调节与血管收缩(Ca2+调节通道)、氧化应激、线粒体断裂和肾素-血管紧张素醛固酮系统相关的基因,多种机制参与了PASMCs促增殖、迁移和抗凋亡表型的形成[48]。PI3K-Akt信号通路的激活能够促进人PASMCs的增殖、迁移和侵袭,并加速肺动脉高压的病情进展[49],有研究发现梣酮还能明显抑制JAK1-STAT3/STAT6信号通路的磷酸化激活,抑制炎症信号转导[50]。钙调节通路可响应多种刺激,包括钙离子储存耗竭、受体激活、活性氧簇、生长因子和机械应力。越来越多的证据表明,这些通道在激动剂诱导的肺血管收缩、缺氧性肺血管收缩、平滑肌细胞增殖、血管重构及肺动脉高压[51]中发挥着关键作用。

通过实时荧光定量PCR法发现,经过10 μmol/L梣酮处理24 h后,EGFR、CCR2和CXCR2的表达水平均有明显下降,其中EGFR下降最为显著。证实了梣酮能够降低EGFR、CCR2、CXCR2的表达水平,进一步验证梣酮通过靶点干预肺动脉高压的可行性。

综上所述,本研究通过网络药理学、分子对接以及实时荧光定量PCR验证,初步揭示了梣酮治疗肺动脉高压的多靶点、多通路作用特性,为中药单体成分的现代化研究提供了思路。相较于现有研究,目前尚无梣酮针对肺动脉高压的相关研究报道,原因可能在于此前梣酮的作用聚焦于癌症方面的治疗,因此本研究具有一定创新性,但其具体作用机制仍需动物实验进一步验证。梣酮作为白鲜皮的主要活性成分,有望成为肺动脉高压治疗的潜在候选药物,为肺动脉高压的中西医结合治疗开辟新途径。

参考文献| References

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