熊 沖,方桂玉,龔彩弟,陳虹彤,趙 輝,王梓霞,陳 萍,鐘 建
(1.廣西中醫(yī)藥大學(xué)研究生學(xué)院 廣西530000;2.廣西中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院 廣西530001;3.安徽中醫(yī)藥大學(xué)研究生學(xué)院 安徽230038)
免疫球蛋白A腎?。↖gAN)是一種自身免疫疾病,其特征在于半乳糖缺乏的IgA1免疫復(fù)合物在腎小球系膜區(qū)沉積[1]。它是世界上最常見(jiàn)的原發(fā)性腎小球腎炎[2]。高達(dá)20-40%的IgAN患者在20年內(nèi)進(jìn)展為終末期腎?。‥SRD)。其中,5-10%患者的腎功能在5年內(nèi)迅速惡化。對(duì)患者的健康而言,IgAN是一個(gè)不可忽視的隱患。且昂貴的免疫抑制劑藥物作為IgAN的西醫(yī)常規(guī)治療內(nèi)容,長(zhǎng)期服用對(duì)患者家庭有著較大的負(fù)擔(dān)[3]。
雷公藤是一種衛(wèi)矛科植物,其主要功效為殺蟲(chóng)、消炎、解毒。雷公藤相對(duì)于免疫抑制藥物價(jià)格較為低廉,且由于中藥多靶點(diǎn)、多途徑的優(yōu)勢(shì),該藥具有的多種有效成分制劑在治療IgAN中效果明顯。雷公藤中的有效成分雷公藤內(nèi)酯醇具有抗炎、免疫抑制等作用,在減少蛋白尿、抑制腎功能轉(zhuǎn)歸方面具有可靠的療效,因此在免疫性腎損傷疾病方面有廣泛應(yīng)用[4-5]。雖然近年來(lái)的多篇文獻(xiàn)表明,雷公藤中多種有效成分在干預(yù)IgAN疾病進(jìn)展預(yù)后等方面有著顯著作用[6-7],但各項(xiàng)研究對(duì)雷公藤有效成分干預(yù)IgAN的潛在作用靶點(diǎn)及機(jī)制有待商榷。部分研究雖對(duì)某一或多個(gè)機(jī)制深入探討,但是取得的關(guān)聯(lián)結(jié)果較為局限,對(duì)雷公藤干預(yù)IgAN的有效靶點(diǎn)及機(jī)制未能清晰闡明。
為了進(jìn)一步探尋雷公藤干預(yù)IgAN的作用機(jī)制,給予雷公藤制劑治療IgAN臨床應(yīng)用提供證據(jù),運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)拓?fù)浞治黾夹g(shù),對(duì)中藥材的活性成分及其作用的靶點(diǎn)基因網(wǎng)絡(luò)、藥物-疾病靶點(diǎn)相互作用(PPI)網(wǎng)絡(luò)等多層次多網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建,探索雷公藤有效成分作用于IgAN靶點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)性網(wǎng)絡(luò),契合中醫(yī)藥作用的整體性、復(fù)雜性和系統(tǒng)性的特點(diǎn)。本文借助中藥系統(tǒng)藥理學(xué)技術(shù)平臺(tái)(TCMSP)結(jié)合GeneCards、OMIM疾病靶點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù),通過(guò)構(gòu)建雷公藤-活性成分-作用靶點(diǎn)-IgAN疾病網(wǎng)絡(luò)相互映射來(lái)挖掘雷公藤治療IgAN疾病的作用靶點(diǎn),利用DAVID數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行GO生物功能富集分析和KEGG代謝通路分析,探索雷公藤干預(yù)IgAN的作用機(jī)制及代謝通路研究,為雷公藤藥效物質(zhì)治療和干預(yù)IgAN發(fā)病機(jī)制的研究提供理論依據(jù)。
使用TCMSP平臺(tái)(http://lsp.nwu.edu.cn/tcmsp.php)收集雷公藤的主要活性成分,對(duì)成分藥物動(dòng)力學(xué)(absorption and distribution and metabolism and excretion,ADME)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置以篩選出在人體內(nèi)生物活性較高的成分,篩選條件為:藥物相似性(drug likeness,DL)>0.18,口服生物利用度(Oral bioavailability,OB)>30,氫鍵給體(hydrogen bond donors,Hdon)≤5,氫鍵受體(hydrogen bond acceptors,Hacc)≤10。根據(jù)篩選的活性成分,從TCMSP平臺(tái)的“Targets Infomation”中獲取該成分作用的靶蛋白名(target name=protein names),剔除其中沒(méi)有對(duì)應(yīng)靶點(diǎn)蛋白的活性成分,利用UniProt(https://www.uniprot.org/)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)TCMSP平臺(tái)中采集到的靶點(diǎn)信息進(jìn)行規(guī)范化處理,然后將每種蛋白名稱輸入其中,得到對(duì)應(yīng)的靶點(diǎn)基因名稱。
利用網(wǎng)絡(luò)可視化軟件Cytoscape 3.7.0構(gòu)建雷公藤的活性成分-作用靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò),并通過(guò)network analyzer插件對(duì)該網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋵W(xué)特征進(jìn)行分析。在網(wǎng)絡(luò)中,活性成分與靶點(diǎn)基因由節(jié)點(diǎn)(node)來(lái)表示,節(jié)點(diǎn)之間相連的為邊(edge)。基于網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特征值“自由度(degree)”與最大自由度篩選核心網(wǎng)絡(luò),篩選出雷公藤中發(fā)揮治療作用的重要活性成分,其中自由度越大,則說(shuō)明介入的生物功能越多,生物學(xué)重要性權(quán)重越大。
以“IgA nephropathy”為關(guān)鍵詞,分別檢索GeneCards數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.genecards.org/)、OMIM數(shù)據(jù)庫(kù)(http://omim.org/)獲得IgAN疾病有關(guān)的靶點(diǎn)基因信息,通過(guò)相關(guān)性得分(Relevance score)≥4篩選與IgAN關(guān)聯(lián)性較高的靶點(diǎn)基因,將兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)獲取的靶點(diǎn)基因進(jìn)行合并。
選用Rx64 3.5.3軟件中的venn Diagram插件將雷公藤預(yù)測(cè)的相關(guān)靶點(diǎn)映射到IgAN相關(guān)靶點(diǎn)中,重疊的基因部分即可以預(yù)測(cè)為雷公藤成分治療IgAN的作用靶點(diǎn),通過(guò)STRING對(duì)雷公藤治療IgAN相關(guān)靶點(diǎn)進(jìn)行PPI網(wǎng)絡(luò)分析。為了進(jìn)一步可視化呈現(xiàn)雷公藤活性化合物使用Cytoscape3.7.0軟件構(gòu)建雷公藤-成分-靶點(diǎn)-疾病網(wǎng)絡(luò)。借用network analyzer插件計(jì)算該網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮?shù),包括自由度、介數(shù)。例如靶點(diǎn)的自由度越大,表明與其相關(guān)的生物功能越多,所以生物學(xué)重要性占比更大;介數(shù)值與節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的重要性呈正相關(guān)。
通過(guò)DAVID數(shù)據(jù)庫(kù)(https://david.ncifcrf.gov/)對(duì)“1.4”結(jié)果中的預(yù)測(cè)靶點(diǎn)予以基因本體(GO)生物過(guò)程分析和京都基因與基因組百科全書(shū)(KEGG)代謝通路分析。使用GraphPad Prism 8.0軟件對(duì)生物過(guò)程及利用OmicShare數(shù)據(jù)庫(kù)(http://www.omicshare.com)對(duì)代謝通路均進(jìn)行可視化。
通過(guò)在TCMSP平臺(tái)檢索中輸入雷公藤,共檢索到已報(bào)導(dǎo)的雷公藤有效成分共144個(gè)。依據(jù)設(shè)置的篩選條件,共獲得預(yù)測(cè)的活性成分42個(gè),見(jiàn)表1。其中剔除沒(méi)有對(duì)應(yīng)靶點(diǎn)蛋白14個(gè),剩余預(yù)測(cè)活性成分28個(gè),并對(duì)各預(yù)測(cè)的活性成分進(jìn)行編號(hào)(MOL ID)。通過(guò)TCMSP數(shù)據(jù)庫(kù)中的靶點(diǎn)預(yù)測(cè)模型獲得的上述活性成分的作用靶點(diǎn)蛋白,利用UniProt數(shù)據(jù)庫(kù)得到對(duì)應(yīng)的靶點(diǎn)基因名稱,并獲得靶點(diǎn)-成分關(guān)系對(duì)。
表1 雷公藤的預(yù)測(cè)活性成分
從GeneCards數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取330條與IgAN相關(guān)的靶點(diǎn)信息、OMIM數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取10條IgAN相關(guān)的靶點(diǎn)信息,合并2個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)并且運(yùn)用EXCEL剔除重復(fù)靶點(diǎn)基因,結(jié)果共檢索出333個(gè)相關(guān)基因信息,見(jiàn)表2。
雷公藤活性成分-靶點(diǎn)基因網(wǎng)絡(luò)由150個(gè)節(jié)點(diǎn)組成,由28個(gè)雷公藤成分節(jié)點(diǎn)和122個(gè)靶點(diǎn)基因節(jié)點(diǎn),圖中28個(gè)綠色三角形節(jié)點(diǎn)表示雷公藤活性成分節(jié)點(diǎn),圖中紅色橢圓形122節(jié)點(diǎn)表示靶點(diǎn)基因節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)間的邊表示活性成分與靶點(diǎn)基因之間的相互作用關(guān)系,最大自由度值51,最小自由度值1,平均自由度4.973,結(jié)果見(jiàn)圖1。根據(jù)最大自由度與平均自由度之間的值篩選核心成分-靶點(diǎn)基因網(wǎng)絡(luò),結(jié)果見(jiàn)圖2,篩選出的核心成分按最大自由度由大到小篩選分別為:山奈酚(51)、雷公藤內(nèi)酯醇(31)、川陳皮素(27)、豆甾醇(26)、β-谷甾醇(26)、雷藤二萜酸B(21)、雷公藤素B(18)、雷公藤萜烯(17)、胰托酚酸鹽(17)、常春藤皂苷(16)、81827-74-9(16)、(2R,3R,4S)-4-(4-羥基-3-甲氧基-苯基)-7-甲氧基-2,3-二甲基-四氫萘-6-醇(14)、(1R,4AR,10AS)-5-羥基-1-(羥甲基)-7-異丙基-8-甲氧基-1,4a-二甲基-4,9,10,10a-四氫-3H-菲侖-2-酮(14)、雷公藤內(nèi)酯(13)、異黃花蒿醇(12)、5,8-二羥基-7-(4-羥基-5-甲基-香豆素-3)-香豆素(12)、雷藤二萜酸(10)、浙貝素(6)、40957-99-1(6)、3,3'-雙-(3,4-二氫-4-羥基-6-甲氧基)-2H-1-苯并吡喃(5)。
表2 IgAN疾病相關(guān)靶點(diǎn)
通過(guò)Rx64 3.5.3軟件映射出藥物與疾病相互作用的靶點(diǎn)交集,交集的靶點(diǎn)可能為雷公藤治療IgAN的預(yù)測(cè)靶點(diǎn),用韋恩圖表示,如圖3,得到共同靶點(diǎn)數(shù)26個(gè)。將作用的預(yù)測(cè)靶點(diǎn)導(dǎo)入String數(shù)據(jù)庫(kù),經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行獲得靶點(diǎn)相互作用網(wǎng)絡(luò)圖(PPI),如圖4,圖中有26個(gè)節(jié)點(diǎn),200條邊,平均節(jié)點(diǎn)度為15.4,平均局部聚類系數(shù)為0.773。圖示說(shuō)明雷公藤的活性成分作用于多個(gè)靶點(diǎn)基因,且各個(gè)靶點(diǎn)之間相互作用、協(xié)同起效。
借用Cytoscape 3.7.0軟件對(duì)該網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析和可視化處理,利用軟件中的Network Analyzer插件分析其節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵W(xué)特征,根據(jù)其自由度(Degree)、介數(shù)(Betweenness Centrality)等網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涮卣髦?。篩選網(wǎng)絡(luò)中的核心靶點(diǎn)基因。“藥物-活性成分-靶點(diǎn)-疾病”網(wǎng)絡(luò)由37個(gè)節(jié)點(diǎn)組成,由9個(gè)雷公藤活性成分節(jié)點(diǎn)、26個(gè)靶點(diǎn)節(jié)點(diǎn)、1個(gè)疾病節(jié)點(diǎn)和1個(gè)藥物節(jié)點(diǎn)組成,黃色橢圓形代表活性成分節(jié)點(diǎn),紫色菱形代表蛋白靶點(diǎn)節(jié)點(diǎn)。這里的26個(gè)靶點(diǎn)節(jié)點(diǎn)既是雷公藤成分作用靶點(diǎn),亦是IgAN疾病發(fā)生相互作用的靶點(diǎn)。見(jiàn)圖5。網(wǎng)絡(luò)分析表明,雷公藤內(nèi)酯醇自由度為12,介數(shù)為0.110211,預(yù)測(cè)為雷公藤治療IgAN中發(fā)揮的重要成分,其次為山奈酚(自由度為11、介數(shù)為0.08184897)、川陳皮素(自由度為7、介數(shù)為0.03074641)等。PPARG為活性成分中7個(gè)活性成分的共有目標(biāo)靶點(diǎn),因此可以認(rèn)為PPARG是雷公藤治療IgAN的最重要靶點(diǎn),其余NOS2、CASP9、CASP3等亦為相對(duì)重要靶點(diǎn),見(jiàn)表3。
圖1 雷公藤活性成分-靶點(diǎn)基因網(wǎng)絡(luò)圖
圖2 雷公藤活性成分-靶點(diǎn)基因核心網(wǎng)絡(luò)圖紫色代表活性成分藍(lán)色代表靶點(diǎn)
圖3 韋恩圖Disease:IgAN相關(guān)靶點(diǎn)Drug:雷公藤作用靶點(diǎn)
通過(guò)David數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)活性成分-疾病相互作用的26個(gè)關(guān)鍵靶點(diǎn)分別從生物過(guò)程(Bioprocess)、分子功能(Molecular Function)、細(xì)胞成分(Cell Component)3個(gè)水平進(jìn)行分析,設(shè)置P<0.05,篩選出具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的生物學(xué)過(guò)程,進(jìn)行生物學(xué)過(guò)程分析,使用GraphPad Prism 8.0.1軟件將這些條目做成可視化條形圖,如圖6。對(duì)GO富集的生物學(xué)過(guò)程進(jìn)行分析,預(yù)測(cè)靶點(diǎn)在生物過(guò)程(BP)中一共獲得20個(gè)條目,在分子功能(MF)中一共獲得12個(gè)條目,細(xì)胞成分(CC)中一共獲得13個(gè)條目。
對(duì)雷公藤作用于IgAN的26個(gè)關(guān)鍵靶點(diǎn)進(jìn)行KEGG代謝通路分析,設(shè)置P<0.05,篩選出具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的代謝通路,得到通路共50條,借用OmicShare軟件進(jìn)行可視化分析(通路條目過(guò)多,取靠前的30條通路,其中6條通路與IgAN發(fā)生及發(fā)展相關(guān),如圖7。
圖4 藥物-疾病靶點(diǎn)相互作用網(wǎng)絡(luò)圖(PPI)
圖5 藥物(雷公藤)-活性成分-靶點(diǎn)-疾?。↖gAN)的網(wǎng)絡(luò)
表3 雷公藤作用IgAN重要活性成分及相關(guān)作用靶點(diǎn)自由度和介數(shù)
目前IgAN的發(fā)病機(jī)制尚不明確,有研究[8]表明IgAN發(fā)病過(guò)程主要與自身免疫失調(diào)、機(jī)體感染(特別是上呼吸道感染)或遺傳易感性等方面密切相關(guān),并且IgA1分子異常糖基化[9]和免疫復(fù)合物系膜沉積導(dǎo)致的補(bǔ)體激活,激發(fā)免疫炎癥[10]反應(yīng)加劇了IgAN的臨床表現(xiàn)。近年來(lái),多項(xiàng)研究證實(shí)了雷公藤的多種成分具有抗氧化、抗炎、免疫抑制及抗增殖等作用[11],但雷公藤成分改善IgAN理化指標(biāo)的潛在機(jī)制研究較少或不足以系統(tǒng)闡述生物過(guò)程及代謝通路。本研究通過(guò)“藥物-活性成分-作用靶點(diǎn)-疾病”網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建、拓?fù)鋵W(xué)參數(shù)分析以及基因功能和通路的信息開(kāi)發(fā)對(duì)雷公藤治療IgAN的活性成分、潛在靶點(diǎn)、生物功能以及分子機(jī)制進(jìn)行了剖析。
本研究結(jié)果表明雷公藤中環(huán)氧二萜內(nèi)酯(雷公藤內(nèi)酯醇)、黃酮類(山奈酚、川陳皮素、異蛇麻素)、甾醇類(β-谷甾醇、谷甾醇)、香豆素衍生物((5,8-二羥基-7-(4-羥基-5-甲基-香豆素-3)-香豆素)等化合物顯示了治療IgAN的潛在活性。同時(shí)研究中剖析出的122個(gè)預(yù)測(cè)靶標(biāo)中,26個(gè)是多個(gè)活性化合物的共同靶標(biāo),其中自由度最高的靶標(biāo)為PPARG、NOS2、CASP3、CASP9、AKR1B,同時(shí)表明它們可能是雷公藤干預(yù)IgAN的關(guān)鍵靶點(diǎn)。通過(guò)String軟件可視化顯示IgAN靶點(diǎn)蛋白與化合物有著直接或間接作用的關(guān)系,并且大部分成分均能直接作用于PPARG這個(gè)靶點(diǎn)上而發(fā)揮關(guān)鍵治療作用,同時(shí)也與其他主要靶點(diǎn)相互作用共同干預(yù)IgAN進(jìn)展。過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體-γ(PPARG)是一種已被證明是配體激活且同時(shí)可調(diào)節(jié)自噬信號(hào)的受體,而自噬本身就是一種抗炎機(jī)制,而晚期糖基化終末產(chǎn)物AGEs可以通過(guò)增加炎癥介質(zhì)水平從而下調(diào)PPARG[12],研究[13]顯示AGEs受體(RAGE)的表達(dá)引發(fā)IL-1,IL-6,TNF-α和MMP-13的表達(dá),炎癥細(xì)胞因子似乎突出下調(diào)PPARG。
圖6 基因功能(GO)分析BP:生物過(guò)程MF:分子功能CC:細(xì)胞成分
本研究通過(guò)KEGG通路分析及靶點(diǎn)基因GO功能分析以進(jìn)一步探討雷公藤治療IgAN的潛在通路及作用機(jī)制,結(jié)果顯示這些靶點(diǎn)涉及的生物過(guò)程(BP)、分子功能(MF)、細(xì)胞成分(CC)相關(guān)信息。如圖6所示,P值(PValue)<0.05的20個(gè)生物過(guò)程中,排名靠前如凋亡過(guò)程的負(fù)調(diào)節(jié)、對(duì)脂多糖的反應(yīng)、炎癥反應(yīng)、對(duì)缺氧的反應(yīng)、蛋白磷酸化的正調(diào)控、免疫反應(yīng)的調(diào)節(jié)、免疫應(yīng)答等過(guò)程,可通過(guò)減少氧化應(yīng)激反應(yīng)、炎癥反應(yīng)及調(diào)控免疫反應(yīng)的產(chǎn)生與進(jìn)展等方式,最終影響IgAN疾病的發(fā)生與轉(zhuǎn)歸;在P值(PValue)<0.05的12個(gè)分子功能中,其中IgAN發(fā)病相關(guān)的功能有細(xì)胞因子活性、半胱氨酸型內(nèi)肽酶活性參與細(xì)胞凋亡過(guò)程、死亡受體結(jié)合、轉(zhuǎn)錄調(diào)控區(qū)DNA結(jié)合等,干預(yù)方式主要涉及IgAN病程中的炎癥反應(yīng)、細(xì)胞免疫調(diào)節(jié)等因素;在P值(PValue)<0.05的13個(gè)細(xì)胞成分中,與IgAN病程密切相關(guān)的細(xì)胞成分有細(xì)胞外空間、質(zhì)膜外側(cè)、膜筏、細(xì)胞表面、細(xì)胞外外泌體、細(xì)胞質(zhì)的核周區(qū)域、死亡誘導(dǎo)信號(hào)復(fù)合體、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞內(nèi)膜結(jié)合細(xì)胞器、RNA聚合酶II轉(zhuǎn)錄因子復(fù)合物,這些細(xì)胞成分可能參與了炎癥反應(yīng),氧化應(yīng)激及體液免疫等過(guò)程,同時(shí)表明雷公藤可能是通過(guò)作用在這些生物過(guò)程從而干預(yù)IgAN以達(dá)到治療的目的;同時(shí)對(duì)雷公藤干預(yù)IgAN相關(guān)的26個(gè)靶點(diǎn)進(jìn)行KEGG代謝通路分析,結(jié)果如圖7所示。在可視化的30條通路中,與IgAN的病程密切相關(guān)的可能是TNF信號(hào)通路、HIT-1信號(hào)通路、T細(xì)胞受體信號(hào)通路、Toll樣受體信號(hào)通路、Jak-STAT信號(hào)通路及NF-κB信號(hào)通路這6條,其中雷公藤作用于TNF信號(hào)通路干預(yù)IgAN病程的顯著性最大,可能是因?yàn)樵撏肥抢坠俑深A(yù)IgAN疾病過(guò)程中的重要通路,該通路可介入各種信號(hào)的傳導(dǎo),主要是通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡或控制炎癥反應(yīng)以釋放IL-4、IL-2等促炎因子和NO等炎癥介質(zhì),造成炎癥反應(yīng)與激活更多的炎癥基因,造成IgAN的補(bǔ)體系統(tǒng)的激活,最后通過(guò)旁路途徑和凝集素途徑導(dǎo)致對(duì)IgAN的腎損傷[14-17]。
圖7 KEGG代謝通路富集分析高級(jí)氣泡圖(取排名前30)
同時(shí)本研究顯示HIF-1信號(hào)通路的表達(dá)與IgAN發(fā)生及發(fā)展密切相關(guān),其很有可能就是雷公藤通過(guò)干預(yù)HIF-1信號(hào)通路的表達(dá)實(shí)現(xiàn)抗氧化作用。Tanaka T等人的研究[18]表明腎小管間質(zhì)缺血或缺氧被認(rèn)為是腎纖維化發(fā)生的關(guān)鍵微環(huán)境因子。介導(dǎo)應(yīng)答的分子機(jī)制ES對(duì)缺氧的作用是復(fù)雜的,其中缺氧誘導(dǎo)因子(HIF)起著關(guān)鍵作用,HIF表達(dá)與細(xì)胞外基質(zhì)增多呈正相關(guān),從而加快了腎間質(zhì)纖維化的進(jìn)程[19]。JAK-STAT通路是細(xì)胞間信號(hào)傳導(dǎo)的主要通道之一,也是代表細(xì)胞因子信息內(nèi)傳導(dǎo)的重要通路之一[20]。蔡婷等人[21]通過(guò)構(gòu)建IgAN模型腎組織,發(fā)現(xiàn)JAK2、STAT3的表達(dá)顯著上調(diào),尤以腎小管間質(zhì)中為甚,在使用雷公藤后,二者的表達(dá)明顯下降,因此猜測(cè)JAK-STAT信號(hào)通路極大概率參與IgAN腎組織損傷,以腎小管間質(zhì)損傷為主,雷公藤通過(guò)干預(yù)JAK-STAT信號(hào)通路對(duì)IgAN的腎小管間質(zhì)進(jìn)行保護(hù)。陳明喆[22]通過(guò)降低JAK-STAT信號(hào)通路中IgAN大鼠模型腎臟組織的蛋白STAT3表達(dá),發(fā)現(xiàn)IgAN大鼠腎功能具有顯著的改善作用,可能是由于降低蛋白STAT3表達(dá),使機(jī)體抗氧化能力得以提高。Hye-Ju Han等[23]構(gòu)建TCRδ-/-小鼠實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)T細(xì)胞可以控制體液免疫反應(yīng),T細(xì)胞具有重要的調(diào)節(jié)功能,尤其是對(duì)維持正常黏膜和全身IgA反應(yīng)有重要作用。Toll樣受體是直接參與與炎癥反應(yīng)相關(guān)的慢性腎病的單個(gè)跨膜非催化性蛋白質(zhì),在人類中,Toll樣受體在多種細(xì)胞類型上表達(dá),包括腎小球系膜細(xì)胞和腎小管上皮細(xì)胞,TLR4已被證實(shí)與系膜細(xì)胞損傷和腎纖維化有關(guān)[24-26]。哺乳動(dòng)物核因子NF-κB信號(hào)通路是細(xì)胞內(nèi)的基本轉(zhuǎn)錄因子系統(tǒng),是針對(duì)各種誘導(dǎo)的細(xì)胞外刺激來(lái)源[27]。NF-κB的指標(biāo)激活是二聚體Rel蛋白8的核轉(zhuǎn)位,它調(diào)節(jié)許多涉及NF-κB依賴性基因,包括炎癥,免疫,細(xì)胞凋亡,細(xì)胞增殖和分化。有研究[28]顯示mi R-21的低表達(dá)可能會(huì)使p65磷酸化達(dá)到激活NF-κB通路以此增強(qiáng)IgAN病理的炎性反應(yīng)。綜上所述,雷公藤可能通過(guò)干預(yù)誘導(dǎo)炎癥發(fā)生的關(guān)鍵靶點(diǎn)基因的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)、阻斷促腎間質(zhì)損傷信號(hào)的傳導(dǎo)、減少氧化應(yīng)激反應(yīng)的產(chǎn)生及調(diào)控免疫反應(yīng)等方面實(shí)現(xiàn)改善IgAN發(fā)生發(fā)展過(guò)程的作用。
本研究通過(guò)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵W(xué)分析和大數(shù)據(jù)挖掘的聯(lián)合使用,建立了“雷公藤-活性成分-靶點(diǎn)-IgAN”關(guān)系網(wǎng)絡(luò),緊接著使用DAVID數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行基因功能(GO)富集分析及KEGG代謝通路富集分析,最后預(yù)測(cè)了雷公藤干預(yù)IgAN的關(guān)鍵靶點(diǎn)及其相關(guān)作用機(jī)制,這將為雷公藤治療IgAN的藥效活性成分、探討相關(guān)譜效、作用機(jī)制原理及生物評(píng)價(jià)相應(yīng)指標(biāo)的篩選等探索提供理論依據(jù),為雷公藤治療IgAN的機(jī)制研究提供了科學(xué)依據(jù)與實(shí)用方法,為接下來(lái)進(jìn)一步的機(jī)制探討提供了理論基礎(chǔ)。
世界科學(xué)技術(shù)-中醫(yī)藥現(xiàn)代化2019年11期