鐘秀玉,張建
(1.河南中醫(yī)藥大學(xué)兒科醫(yī)學(xué)院,河南 鄭州 450000;2.河南中醫(yī)藥大學(xué),河南 鄭州 450000)
IgA 腎病(IgA nephropathy, IgAN)是指腎小球系膜區(qū)以IgA 或IgA 為主的免疫復(fù)合物沉積為主要特點(diǎn)的腎小球疾病,是目前世界范圍內(nèi)最常見的原發(fā)性腎小球疾病,亦是CKD 和腎衰竭的首要病因之一,約25%~30%的患者在20~25 年內(nèi)可緩慢進(jìn)展至腎衰竭[1]。IgAN發(fā)病有著明顯的地域差異,亞洲國家的發(fā)病率明顯高于歐洲、美洲、非洲等國家,我國經(jīng)腎活檢確診的IgAN 占原發(fā)性腎小球疾病的45%以上[2]。雖然IgAN在人群中有著較高的發(fā)病率,但目前我們對其發(fā)病機(jī)制的認(rèn)識仍十分有限,以至于針對IgAN 尚缺乏特異性的治療方法,現(xiàn)以RAS 抑制、嚴(yán)格控制血壓等支持治療為主。因此,積極探索IgAN 的發(fā)病機(jī)制并尋找切實(shí)有效的治療方法顯得尤為重要。
火把花[Tripterygium hypoglaucm(Levl.)Hutch]為衛(wèi)矛科雷公藤屬植物,又名昆明山海棠、斷腸草、紫金皮等,是中成藥火把花根片的主要藥源?;鸢鸦ǜ伞袄ッ魃胶L摹比テさ母炯庸ざ?,有祛風(fēng)除濕、舒筋活絡(luò)、清熱解毒等功效。同雷公藤屬植物雷公藤一樣,屬于中藥免疫抑制劑,臨床廣泛應(yīng)用于各種腎小球疾病,大量研究顯示,火把花根片能有效控制蛋白尿、改善腎功能[3-6]。現(xiàn)代藥學(xué)研究顯示,火把花根含有生物堿、萜類、皂苷、內(nèi)酯、色素等多種化學(xué)成分。藥理實(shí)驗(yàn)證明,該植物具有抗炎、抗生育、免疫抑制、抗癌、鎮(zhèn)痛等作用[7-9]。但目前就其干預(yù)IgAN 的作用機(jī)制尚不完全清楚。
網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)(Network pharmacology,NP)由Andrew L.Hopkins 教授于2007 年首次提出,有別于傳統(tǒng)藥理學(xué)研究模式,網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)基于系統(tǒng)生物學(xué)和生物網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建,揭示了藥物與疾病之間多靶點(diǎn)、多途徑、多通路的分子機(jī)制[10,11]。這一概念與傳統(tǒng)中醫(yī)藥學(xué)的“整體觀念”、“辨證論治”和“方劑干預(yù)”原則不謀而合,國內(nèi)李梢教授從生物分子網(wǎng)絡(luò)角度出發(fā),自主研制了一套中藥網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究方法,先后闡釋了中醫(yī)證候、方藥的微觀生物網(wǎng)絡(luò)及作用機(jī)制[12]。目前網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)已成為中醫(yī)藥現(xiàn)代化研究的重要且成熟的方法及理論。基于計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)進(jìn)行的分子對接操作,能夠預(yù)測配體與生物大分子之間的相互作用模式,并評估兩分子之間的結(jié)合,是藥物研發(fā)過程中重要的虛擬篩選途徑[13,14]。本研究正是基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)及分子對接技術(shù),從分子水平探討火把花根干預(yù)IgAN 的作用機(jī)制。
綜合檢索相關(guān)文獻(xiàn)并收集火把花根化合物成分及結(jié)構(gòu)信息,利用Pubchem 數(shù)據(jù)庫下載化合物結(jié)構(gòu)式或直接參照文獻(xiàn)中化學(xué)結(jié)構(gòu)式利用Chemdraw 畫出,結(jié)構(gòu)式均以sdf 格式保存。將所獲得的分子結(jié)構(gòu)式輸入SwissADME平臺[15(]http://www.swissadme.ch) 進(jìn)行類藥性篩選,核心化合物篩選標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置為:①腸胃吸收(Gatrointestinal absortion;GIabsortion)為“High”,表明該成分具備良好口服生物利用度;②設(shè)置5 類藥性預(yù)測(Lipinski、Ghose、Veber、Egan、Muegge)結(jié)果中有2個及2 個以上為“Yes”,表明該化合物具有較佳的藥代動力學(xué)特征。其中不符合篩選標(biāo)準(zhǔn)的化合物,進(jìn)行文獻(xiàn)查閱核查,若化合物藥理作用明顯與研究主題相關(guān),仍予以納入,最終獲得火把花根潛在核心化合物。然后利用Pharmmapper數(shù)據(jù)庫[16(]http://www.lilab-ecust.cn/pharmmapper/)基于藥效團(tuán)映射進(jìn)行靶點(diǎn)預(yù)測,并選擇Normalized Fit Score(NF)≥0.5 的蛋白作為藥物預(yù)測靶點(diǎn)。
利用GeneCards數(shù)據(jù)庫[17(]https://www.genecards.org/)、DisGeNet數(shù)據(jù)庫[18(]https://www.disgenet.org/)、OMIM數(shù)據(jù)庫[19(]Online Mendelian Inheritance in Man)(https://www.omim.org/)、DRUGBANK 數(shù)據(jù)庫[20](https://go.drugbank.com/),以“IgA nephropathy”、“IgAN”為檢索詞進(jìn)行檢索獲取IgAN 相關(guān)疾病靶點(diǎn)。將獲取的疾病靶點(diǎn)匯總并刪除重復(fù)值。利用Uniprot數(shù)據(jù)庫將預(yù)測到的藥物和疾病靶點(diǎn)名稱統(tǒng)一規(guī)范為Genesymbol,通過R4.2.0ggvenn包對火把花根與IgAN相關(guān)靶點(diǎn)進(jìn)行交互映射,最終獲得火把花根干預(yù)IgAN的潛在靶點(diǎn)。
蛋白交互作用網(wǎng)絡(luò)(Protein-protein interactions,PPIs)的構(gòu)建旨在透過蛋白質(zhì)交互作用從分子生物學(xué)角度闡釋蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的生化功能。將“火把花根”“IgAN”共同靶點(diǎn)上傳至STRING11.5 數(shù)據(jù)庫[21](https://stringdb.org/),選擇“智人”物種,并將蛋白互作關(guān)系置信分?jǐn)?shù)設(shè)置為中等置信度(score≥0.4),以獲得PPI 網(wǎng)絡(luò)。利用Cytoscape 3.9.0 軟件[22]對PPI 網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行分析,并使用cytohubba 插件[23]、MCODE 插件[24]篩選核心靶點(diǎn)及子網(wǎng)絡(luò)。
利用R4.2.0 clusterProfiler 包[25]基于org.Hs.eg.db注釋包及KEGG在線數(shù)據(jù)庫注釋(https://www.genome.jp/kegg/)對交集靶點(diǎn)進(jìn)行GO(Gene Ontology)與KEGG(Kyoto Encyclopedia of Gene and Genomes)生物富集分析及功能注釋,其中GO 注釋包括生物學(xué)過程(Biological process,BP)、細(xì)胞組分(Cellular component, CC)與分子功能(Molecular function, MF)。根據(jù)矯正后p 值(p.adjust)從小到大進(jìn)行排序,最終選取排在前10 位的富集結(jié)果。
將火把花根單體成分與火把花-IgAN相關(guān)靶點(diǎn)進(jìn)行匹配,上傳至Cytoscape 3.9.0 構(gòu)建成分-靶點(diǎn)信息網(wǎng)絡(luò)圖。利用軟件內(nèi)置工具“Analyze Network”對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析并獲得相關(guān)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮?shù)值,包括節(jié)點(diǎn)的度(Degree)、接近度(Closeness)、介數(shù)(Betweenness)等,以用來尋找網(wǎng)絡(luò)中重要的成分及靶點(diǎn)信息。
對“1.5”項(xiàng)下獲得的核心成分和靶點(diǎn)(Degree值排名前六)進(jìn)行分子對接。利用pubchem、Chem3D 20.0優(yōu)化(結(jié)合能最小化)并保存核心成分3D 結(jié)構(gòu)(mol2格式);利用RCSB PDB 數(shù)據(jù)庫[26(]https://www.rcsb.org/)下載核心受體蛋白晶體結(jié)構(gòu)(pdb 格式)。使用AutoDockTools 1.5.7 對受體蛋白進(jìn)行加氫、計(jì)算原子局部電荷、判斷原子類型的處理,并對小分子配體加氫、計(jì)算局部電荷(Partial charges)、設(shè)置可旋轉(zhuǎn)配體鍵;最后將處理后的配體、受體結(jié)構(gòu)保存為pdbqt 格式。使用AutoDock Vina 1.1.2[27]執(zhí)行分子對接預(yù)測,依據(jù)對接結(jié)果中Affinity 值評估小分子配體與受體蛋白的結(jié)合情況。
以“火把花”、“昆明山海棠”、“成分”為關(guān)鍵詞通過知網(wǎng)進(jìn)行檢索,閱讀整理相關(guān)文獻(xiàn)[28-31],最終共獲得43 個與火把花根相關(guān)的化合物成分信息,包括“雷公藤晉堿”、“雷公藤春堿”等生物堿類;“雷公藤甲素”、“雷藤二萜醌A”等二萜類;“雷公藤紅素”、“雷公藤內(nèi)酯甲”等三萜類以及其他黃酮類、糖苷類、脂肪酸類等成分。根據(jù)類藥性原則通過SwissADME 平臺共篩選出19 種潛在活性成分(表1),部分成分結(jié)構(gòu)式見圖1。利用PharmMapper 數(shù)據(jù)庫預(yù)測并選擇NF≥0.5 的靶蛋白作為成分靶點(diǎn),匯總并去除所有重復(fù)值,最終共篩選出285 個藥物靶點(diǎn)。
表1 火把花根潛在活性成分Table 1 Potential active ingredients of the Tripteryium hypoglaucum root
圖1 部分化合物結(jié)構(gòu)式Fig.1 Structural formula of some compounds
以“IgA nephropathy”、“IgAN”為檢索詞進(jìn)行檢索,在Genecards 數(shù)據(jù)庫、OMIM 數(shù)據(jù)庫、Disgenet 數(shù)據(jù)庫、Drugbank 數(shù)據(jù)庫中分別獲得647 個、178 個、458 個、20 個疾病相關(guān)靶點(diǎn)。整合各數(shù)據(jù)庫所獲靶點(diǎn),合并匯總并刪除重復(fù)值,最終共得到937 個與IgAN相關(guān)的疾病靶點(diǎn)。利用R4.2.0ggvenn 包對285 個火把花根中藥靶點(diǎn)與937 個IgAN 疾病靶點(diǎn)進(jìn)行交互映射,獲得54 個中藥疾病共同靶點(diǎn),并繪制VENN圖,見圖2。
圖2 藥物靶點(diǎn)和疾病靶點(diǎn)韋恩圖Fig.2 Venn diagram of drug targets and disease targets
將54 個共同靶點(diǎn)上傳至STRING11.5 數(shù)據(jù)庫建立蛋白互作網(wǎng)絡(luò)圖,并導(dǎo)入Cytoscape 3.9.0 利用Analyze Network 工具計(jì)算網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮?shù),依據(jù)節(jié)點(diǎn)度值(Degree)及邊的結(jié)合分?jǐn)?shù)(Combined score)對PPI 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)整最終得到蛋白互作網(wǎng)絡(luò)圖(圖3),其中節(jié)點(diǎn)顏色越深、面積越大、透明度越高,其degree 越大,邊的顏色越深、寬度越大、透明度越高,其combined score 越大,二者均表明該節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中更重要。利用cytohubba 插件依據(jù)MCC 算法篩選排名前十的核心靶點(diǎn)(表2),利用MCODE 插件對PPI 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步分析,篩選保存核心子網(wǎng)絡(luò),見圖4。
表2 火把花根-IgAN“MCC”評分排名前十的核心靶點(diǎn)Table 2 Top ten core targets of Tripterygium hypoglaucum Root-IgAN"MCC"score
圖3 火把花根-IgAN 靶點(diǎn)PPI 網(wǎng)絡(luò)Fig.3 Tripterygium hypoglaucum Root-IgAN target PPI network
圖4 火把花根-IgAN 靶點(diǎn)PPI 網(wǎng)絡(luò)中的子網(wǎng)絡(luò)模塊Fig.4 The module in the Tripterygium hypoglaucum Root-IgAN target PPI network
利用R4.2.0 clusterProfiler 程序包對火把花根干預(yù)IgAN 靶點(diǎn)進(jìn)行生物信息富集分析及功能注釋,見圖5。GO 富集結(jié)果顯示潛在靶點(diǎn)主要參與傷口愈合(Wound healing)、激素代謝過程(Hormone metabolic process)、白細(xì)胞黏附(Leukocyte cell-cell adhesion)等生物進(jìn)程;主要定位在囊泡腔(Vesicle lumen)、分泌顆粒管腔(Secretory granule lumen)、血小板 顆粒(Platelet alpha granule)等細(xì)胞結(jié)構(gòu)上;主要的分子功能涉及肽酶活性(Peptidase activity)、絲氨酸水解酶活性(Serine hydrolase activity)、磷酸酶結(jié)合(Phosphatase binding)等。KEGG通路主要富集癌癥中的蛋白聚糖信號通路(Proteoglycans in cancer pathway)、脂質(zhì)和動脈粥樣硬化信號通路(Lipid and atherosclerosis pathway)、FoxO 信號通路(FoxO signaling pathway)等。
圖5 火把花根干預(yù)IgAN 潛在靶點(diǎn)富集分析Fig.5 Enrichment analysis of potential targets of Tripterygium hypoglaucum roots intervention in IgAN
利用Cytoscape3.9.0 構(gòu)建火把花根成分與靶點(diǎn)信息網(wǎng)絡(luò)圖,并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵W(xué)參數(shù)獲得核心成分及靶點(diǎn)信息。如圖6 所示,該網(wǎng)絡(luò)共包含73 個節(jié)點(diǎn)、485 條邊,節(jié)點(diǎn)面積越大、顏色越深代表度值(Degree)越高,即該成分、靶點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中越重要。其中雷公藤內(nèi)酯甲、雷公藤春堿、雷公藤內(nèi)酯乙、雷公藤紅素等為火把花根干預(yù)IgAN 的核心成分;周期蛋白依賴性激酶2(CDK2)、醛糖還原酶(AKR1B1)、凝血酶(F2)、絲裂原活化蛋白激酶14(MAPK14)等為潛在的核心靶點(diǎn)。
圖6 火把花根干預(yù)IgAN 成分-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)圖Fig.6Tripterygium hypoglaucum roots interferes with IgAN components-target network diagram
利用AutoDock Vina 對“1.5”項(xiàng)下degree 值排名前6的核心成分(wilforlide A、wilfortrine、wilforlide B、Celastrol、triptobenzene H、wilforgine)及靶點(diǎn)CDK2(PDBID:1gz8)、AKR1B1(PDBID:1us0)、F2(PDBID:3po1)、MAPK14(PDBID:2zaz)、TTR(PDBID:1f41)、ALB(PDBID:1n5u)進(jìn)行分子對接計(jì)算,并根據(jù)對接評分Affinity 對結(jié)合力進(jìn)行評估,其中Affinity > 16.7 kJ/mol提示結(jié)合力極弱或認(rèn)為無結(jié)合; 29.302 kJ/mol <Affinity≤ 16.7 kJ/mol 提示結(jié)合力中等;Affinity≤29.3 kJ/mol 提示結(jié)合力較強(qiáng)。對接結(jié)果顯示小分子配體和受體蛋白共36 種組合(圖7),Affinity 值均<16.7 kJ/mol,最大值為 23.0 kJ/mol,表明核心成分與受體蛋白有著較好的結(jié)合力。其中wilforlideA與AKR1B1結(jié)合力最強(qiáng)(Affinity = 54.8 kJ/mol),具體對接模式見圖8。如圖所示,wilforlide A 與AKR1B1 氨基酸殘基通過范德華力相互作用,此外與AKR1B1 氨基酸殘基LEU195、LYS194 均形成alkyl 相互作用。其余結(jié)合力較強(qiáng)的還有triptobenzene H 和AKR1B1、Celastrol和MAPK14 等。
圖7 分子對接結(jié)果Fig.7 Molecular docking result
圖8 Wilforlide A 與AKR1B1 對接模式Fig.8 Wilforlide A and AKR1B1 docking mode
IgAN 是臨床常見的原發(fā)性腎小球疾病,根據(jù)臨床表現(xiàn)歸屬于中醫(yī)“尿血”、“尿濁”和“腎風(fēng)”等范疇?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究顯示IgAN 的發(fā)病乃多重因素相互作用的結(jié)果,患者在遺傳易感基因存在的背景下,機(jī)體IgA1分子糖基化異常、IgA 清除水平下降,導(dǎo)致pIgA1 及IgA1-免疫復(fù)合物(IgA1-IC)形成并沉積于腎小球系膜區(qū),激活補(bǔ)體系統(tǒng)、引發(fā)炎癥反應(yīng)及纖維化形成。研究顯示[9]火把花根具有明顯的免疫抑制及抗炎作用,臨床被廣泛用于包括IgAN在內(nèi)的多種腎小球疾病治療。
本研究最終共篩選出19 個火把花根潛在活性成分,預(yù)測到285 個藥物靶點(diǎn)及937 個IgAN 疾病靶點(diǎn),共獲得54 個火把花根干預(yù)IgAN 潛在靶點(diǎn)。通過成分-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)圖的構(gòu)建與分析,初步預(yù)測“雷公藤內(nèi)酯甲”、“雷公藤春堿”、“雷公藤內(nèi)酯乙”、“雷公藤紅素”等為火把花根干預(yù)IgAN 的核心成分;CDK2、AKR1B1、F2 等為核心靶點(diǎn);Proteoglycans in cancer信號通路、Lipid and atherosclerosis 信號通路、FoxO 信號通路等為主要富集通路。
IgAN 患者機(jī)體IgA-IC 形成后沉積于腎小球系膜區(qū),刺激系膜細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化為炎癥細(xì)胞和纖維化細(xì)胞,引起炎癥介質(zhì)的釋放,造成腎小球損傷及間質(zhì)纖維化。研究發(fā)現(xiàn)NLRP3 炎癥小體的激活及IL-1、IL-18炎癥因子的釋放與IgAN 發(fā)病密切相關(guān)[32]。雷公藤紅素能夠抑制活性氧生成、促使NF- B 活化上調(diào),進(jìn)而抑制NLRP3 的表達(dá)和IL-1 、IL-18 的釋放發(fā)揮抗炎作用[33]。初始CD4+T 細(xì)胞分化形成輔助性T 細(xì)胞17(Th17)和調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞(Treg),二者發(fā)揮相反的作用協(xié)同維持機(jī)體免疫穩(wěn)態(tài)[34]。IgAN 患者體內(nèi)Th17/Treg穩(wěn)態(tài)破壞,機(jī)體Treg水平降低、Th17 比例及Th17/Treg水平升高[35]。研究顯示雷公藤紅素可以抑制Th17 細(xì)胞水平、促使Treg細(xì)胞生成進(jìn)而發(fā)揮免疫抑制作用[36]。
通過網(wǎng)絡(luò)分析初步篩選的活性成分尚有“雷公藤內(nèi)酯甲”、“雷公藤內(nèi)酯乙”和“雷公藤春堿”等。研究顯示[37]雷公藤內(nèi)酯甲對角叉菜膠致炎模型抗炎作用明顯;細(xì)胞試驗(yàn)表明雷公藤內(nèi)酯甲可以直接抑制T、B 淋巴細(xì)胞增殖、發(fā)揮免疫抑制作用[38]。雷公藤春堿亦具有強(qiáng)烈的免疫抑制活性,WU 等[39]研究顯示其能明顯抑制脂多糖刺激的小鼠單核巨噬細(xì)胞增殖。雷公藤內(nèi)酯乙的藥理作用研究較少,文獻(xiàn)報(bào)道,雷公藤內(nèi)酯乙能夠阻滯細(xì)胞周期、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡而發(fā)揮抗腫瘤作用[40]。但目前尚缺乏以上成分作用于IgAN 的機(jī)制研究,未來可將其作為火把花根干預(yù)IgAN 的潛在方向深入研究。
細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶2(CDK2)作為周期蛋白依賴性激酶(CDKs)的一種,廣泛表達(dá)于真核生物中,通過與周期蛋白(Cyclin)結(jié)合共同參與細(xì)胞周期的調(diào)控。系膜細(xì)胞增殖與基質(zhì)增多是IgAN 最基本的病變。既往研究表明腎小球系膜細(xì)胞的增殖由多種正負(fù)性細(xì)胞周期調(diào)節(jié)蛋白控制,CyclinA-CDK2 的表達(dá)和活性增強(qiáng)可以促使系膜細(xì)胞增殖[41];大鼠試驗(yàn)顯示雷帕霉素可以通過抑制CyclinE-CDK2 的活性,阻斷細(xì)胞周期、抑制系膜增殖及基質(zhì)分泌[42]。
AKR1B1 是糖代謝多元醇途徑的關(guān)鍵限速酶,與糖尿病腎病的發(fā)生密切相關(guān)[43]。當(dāng)機(jī)體處于高血糖狀態(tài)時(shí),AKR1B1 活性增強(qiáng),激活多元醇途徑,葡萄糖還原生成山梨糖醇積聚于細(xì)胞內(nèi),引起細(xì)胞滲透性損傷;同時(shí)該通路激活后機(jī)體產(chǎn)生大量自由基、晚期糖基化終末產(chǎn)物,抗氧化劑水平下降,引起腎組織氧化應(yīng)激損傷[44],而氧化應(yīng)激是IgAN 進(jìn)展的主要危險(xiǎn)因素之一[45]。此外,糖代謝異常在IgAN 患者中十分常見[46],多數(shù)糖尿病患者的腎臟損傷可表現(xiàn)為IgAN[47],但AKR1B1 在IgAN 發(fā)病中的具體機(jī)制有待進(jìn)一步明確。
研究表明IgAN患者存在凝血、纖溶系統(tǒng)的異常[48],血液呈高凝狀態(tài)[49]。腎小球毛細(xì)血管壁與循環(huán)中IgA1接觸,造成血管壁受損、引起凝血級聯(lián)反應(yīng)[50],凝血反應(yīng)進(jìn)一步造成腎間質(zhì)纖維化[51]、腎小球硬化[52]。凝血酶原(F2)是凝血級聯(lián)反應(yīng)的重要節(jié)點(diǎn),被凝血活酶激活生成凝血酶,活化的凝血酶將纖維蛋白原轉(zhuǎn)化為纖維蛋白、刺激血小板聚集和催化一系列凝血相關(guān)反應(yīng)。臨床研究[53]顯示促纖溶治療對IgAN 患者有著獨(dú)立于激素之外的腎臟保護(hù)作用。
KEGG 分析顯示,交集靶基因富集最明顯的通路是Proteoglycans in cancer 信號通路、Lipid and atherosclerosis 信號通路、FoxO 信號通路。Proteoglycans in cancer 通路中的飾膠蛋白聚糖可以抑制TGF- 1 的表達(dá)。而TGF- /Smads 信號通路與IgAN 系膜細(xì)胞的增殖及腎小球纖維化的發(fā)生密切相關(guān)。體外試驗(yàn)證實(shí)IgA1 及血漿凝溶膠蛋白可以刺激系膜細(xì)胞中TGF- 1的分泌及下游Smad3、磷酸化Smad2/3、Smad4 的表達(dá),激活TGF- /Smads 信號通路、誘導(dǎo)IgAN 腎纖維化的發(fā)生[54]。
多項(xiàng)研究提示IgAN 患者存在血脂異常的臨床表現(xiàn),患者甘油三酯、總膽固醇顯著上升[55],且合并血脂異常的患者腎臟病理及腎功能損害更為嚴(yán)重[56]。靶向Lipid and atherosclerosis 通路的基因可能通過PI3K/AKT 及VEGF 信號通路影響eNOS 的表達(dá)及NO 的釋放、參與細(xì)胞凋亡生物過程。研究顯示[57]IgAN 的發(fā)生與腎小球系膜細(xì)胞增殖過度或凋亡不足密切相關(guān)。由此推測火把花根可能通過eNOS/NO 通路影響腎小球細(xì)胞凋亡發(fā)揮腎臟保護(hù)作用。
叉頭框轉(zhuǎn)錄蛋白O(FoxO)是轉(zhuǎn)錄因子叉頭框蛋白(FOX proteins)家族的亞家族,廣泛參與細(xì)胞代謝、氧化應(yīng)激、免疫調(diào)節(jié)和細(xì)胞凋亡等生物進(jìn)程。其中FoxO1 廣泛表達(dá)于多種細(xì)胞中,研究表明其在足細(xì)胞凋亡、腎纖維化中扮演重要角色。劉昆等[58]通過細(xì)胞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在同型半胱氨酸誘導(dǎo)足細(xì)胞凋亡中,F(xiàn)oxO1蛋白表達(dá)水平下降,提示FoxO1 在保護(hù)足細(xì)胞凋亡發(fā)揮重要作用;此外,F(xiàn)oxO1 可以通過參與PI3K/Akt、Wnt/ -Catenin 等多條信號通路,調(diào)控細(xì)胞凋亡、氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)等生物過程,抑制腎纖維化的發(fā)生[59]。
綜上,火把花根通過多成分、多靶點(diǎn)、多途徑發(fā)揮抗炎、免疫抑制等作用,通過抑制系膜細(xì)胞增生、腎小球硬化、間質(zhì)纖維化等病理進(jìn)程干預(yù)IgAN 的發(fā)生。本研究基于現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫及網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)對火把花根干預(yù)IgAN 的分子機(jī)制進(jìn)行了預(yù)測,預(yù)測結(jié)果為進(jìn)一步動物、細(xì)胞基礎(chǔ)研究提供了新方向。