基于网络药理学探讨玉屏风颗粒调节IgA肾病模型小鼠Thl/Th2平衡的作用机制

目的:基于网络药理学方法预测玉屏风颗粒治疗Ig A肾病(Ig AN)的作用机制,并根据网络药理学结果以Th1/Th2失衡为切入点,对Ig AN模型小鼠进行机制验证。方法:网络药理学部分,通过TCMSP数据库检索玉屏风颗粒有效成分、作用靶点;从Gene Cards、OMIM、TTD数据库获取Ig AN靶点,先后使用Venny2.1.0、Cytoscape 3.7.2软件分别获取玉屏风颗粒–Ig AN两者交集靶点,构建玉屏风颗粒–活性成分–交集靶点–Ig AN关系网络;使用String数据库构建PPI网络,运用DAVID数据库进行GO、KEGG富集分析;通过Auto Dock Vina软件进行分子对接,使用Pymol软件将结果可视化。动物实验部分,选取60只SPF级雄性昆明小鼠,正常组10只,造模组50只,采用BSA(口服)+LPS(尾Wakefulness-promoting medication静脉注射)+CCl_4(皮下注射)建立Ig AN模型小鼠,造模成功后,将造模组随机分为模型组,玉屏风颗粒高、中、低剂量组,西药对照组,给药8周。观察指标:小鼠的一般情况;生化法检测肾功能、肝功能;HE染色、糖原染色观察肾组织病理学改变;免疫荧光法检测Ig A在肾组织中沉积;ELISA法检测血清中Ig A、Th1/Th2相关因子的表达;ELISA法、免疫组化法、Western Blot法检测血清及肾脏组织中TGF-β1的表达。结果:(1)经网络药理学共筛选出玉屏风颗粒活性成分34个,药物靶点222个;疾病靶点1436个;交集靶点102个;主要化合物为槲皮素、山奈酚等Captisol配制;关键靶点有TNF、IL-6、IL-4、IL-2等;分子对接结果表明,槲皮素与TNF、IL-6、IL-4、IL-2具有较好地结合活性,GO富集分析得到得到生物过程689条、细胞组分54条、分子功能115条;KEGG富集分析得到IL-17、NF-κB等信号通路。(2)各组小鼠体重:模型组明显低于正常组(P<0.01),对照组及玉GSI-IX供应商屏风颗粒高剂量组明显高于模型组(P<0.01)。(3)各组小鼠肾功能:与正常组相比,模型组小鼠24h-UTP、BUN、Scr明显升高(P<0.01);与模型组相比,对照组、玉屏风颗粒高、中、低剂量组肾功能均有所改善(P<0.01,P<0.05)。(4)各组小鼠肾组织病理学:HE染色显示,与正常组相比,模型组小鼠可见肾小球肿胀,系膜细胞、内皮细胞增生,细胞外基质增多,系膜区扩张;与模型组比较,各治疗组肾组织病理损伤均有所减轻,其中玉屏风颗粒高剂量组肾小球趋于正常,改善较明显;PAS染色显示,与正常组相比,模型组小鼠可见系膜细胞增生,细胞外基质增多,给予药物治疗后,各治疗组肾组织病变程度由中重度变为中轻度,其中玉屏风颗粒高剂量组作用较好。(5)肾组织Ig A免疫荧光:与正常组相比,模型组小鼠系膜区可见强绿色团块状Ig A荧光信号;与模型组相比,各治疗组Ig A沉积情况均有所降低,其中玉屏风颗粒高剂量组降低程度较为显著。(6)各组小鼠血清中Ig A、Th1/Th2表达:ELISA结果显示,与正常组相比,模型组小鼠血清中Ig A表达明显升高,与模型组相比,玉屏风颗粒高、中、低剂量组及对照组小鼠血清中Ig A表达均有所降低(P<0.01,P<0.05),玉屏风颗粒组间比较,高剂量组优于中、低剂量组(P<0.01)。与正常组相比,模型组小鼠血清中Th1/Th2比值明显下降(P<0.01),给予药物治疗后,各治疗组小鼠血清中Th1/Th2比值均有所上调(P<0.01);玉屏风颗粒组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。(7)各组小鼠血清及肾组织中TGF-β1表达:与正常组相比,模型组小鼠血清中TGF-β1表达水平明显升高(P<0.01);与模型组相比,玉屏风颗粒高、中、低剂量组及对照组小鼠血清中TGF-β1表达水平均明显降低(P<0.01);免疫组化结果显示,与正常组相比,模型组小鼠肾小球毛细血管基底膜及系膜区中TGF-β1大量表达,给予药物治疗后,各组小鼠肾组织中TGF-β1表达量明显减少,以玉屏风颗粒高剂量组作用较为显著;Western Blot结果显示,与正常组相比,模型组小鼠肾组织中TGF-β1蛋白呈现高表达,经药物治疗后,各治疗组肾组织中TGF-β1蛋白表达均有所降低,玉屏风颗粒高剂量组较对照组作用更明显。结论:网络药理学研究表明,玉屏风颗粒治疗Ig AN的机制可能是通过调节Th1/Th2相关细胞因子,如TNF、IL-6、IL-4、IL-2等靶点来实现的。动物实验表明,Th1/Th2失衡参与了Ig AN发生发展;玉屏风颗粒对Ig AN具有较好的治疗作用,其机制可能是通过TGF-β1纠正Th1/Th2失衡,减轻体内免疫炎症反应,改善肾功能和肾脏组织病理学,延缓肾脏纤维化来实现的。