秦 艷,李亞娟,王清蘭
1.上海中醫(yī)藥大學(xué)交叉科學(xué)研究院(上海 201203);2.上海中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)學(xué)院(上海 201203)
肝纖維化是肝臟對(duì)多種慢性損傷的一種修復(fù)愈合反應(yīng),以肝組織內(nèi)細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)的過(guò)度增生與異常沉積為特征,是多種慢性肝病的重要病理特點(diǎn),也是慢性肝病向肝硬化發(fā)展的必經(jīng)過(guò)程。肝硬化是肝纖維化的末期,進(jìn)而可能發(fā)展為肝癌。據(jù)估計(jì),肝纖維化影響全球人口的1%至2%,并導(dǎo)致全世界每年超過(guò)100 萬(wàn)人死亡[1-3]?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)除針對(duì)某些病因的治療外,目前尚缺乏理想的生物或化學(xué)臨床治療藥物。中醫(yī)藥在肝纖維化的治療上具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
黃芪湯始載于《太平惠民和劑局方》,黃芪與甘草劑量比例為6∶1,故又名黃芪六一湯。方中黃芪甘溫,大補(bǔ)肺脾之氣,固表止汗,托毒生肌,補(bǔ)氣以生血,補(bǔ)氣以生津液,為君藥。炙甘草補(bǔ)脾益氣和中,助黃芪益氣補(bǔ)虛之力,為臣佐藥。兩藥配伍,甘以守中,補(bǔ)中益氣之力增,氣血津液化生有源,則氣弱血虛所致諸癥自愈,是經(jīng)典補(bǔ)氣藥方之一[4]。研究發(fā)現(xiàn),黃芪湯對(duì)四氯化碳(CCl4)、膽管結(jié)扎(BDL)及二甲基亞硝胺(DMN)[5]等不同因素誘導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)性肝纖維化模型均具有良好的預(yù)防及治療作用[6-7],其作用機(jī)制值得進(jìn)一步研究。
網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)可從整體角度研究藥物的作用機(jī)制,適合于分析中藥復(fù)方多成分、多靶點(diǎn)的作用特點(diǎn)。本研究首先采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法初步發(fā)現(xiàn)黃芪湯抗肝纖維化的作用靶點(diǎn)并對(duì)靶點(diǎn)進(jìn)行京都基因與基因組百科全書(shū)(KEGG)信號(hào)通路分析,獲得黃芪湯成分調(diào)控的關(guān)鍵信號(hào)通路,并構(gòu)建“靶點(diǎn)-信號(hào)通路”網(wǎng)絡(luò)圖。肝星狀細(xì)胞活化是肝纖維化的主要細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ),本研究進(jìn)一步采用人肝星狀細(xì)胞系人肝星狀細(xì)胞LX-2(簡(jiǎn)稱(chēng)“LX-2細(xì)胞”),基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)結(jié)果進(jìn)一步采用細(xì)胞實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證黃芪湯抗肝纖維化的作用機(jī)制。
1.1 材料
1.1.1 細(xì)胞 LX-2 細(xì)胞株,由上海中醫(yī)藥大學(xué)肝病研究所徐列明教授贈(zèng)送。
1.1.2 藥物與試劑 黃芪湯(黃芪、甘草)由上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬曙光醫(yī)院國(guó)家中醫(yī)藥管理局中藥制劑中心(國(guó)家中醫(yī)藥管理局三級(jí)實(shí)驗(yàn)室)制成粗粉末,水煎,濃縮煎出液制成流浸膏后真空干燥,-20 ℃冷藏保存。生藥總質(zhì)量為8.0 kg,煎煮濃縮后為1.115 kg,真空干燥后質(zhì)量為1.52 kg,每克含生藥5.263 g。
含各種氨基酸和葡萄糖的培養(yǎng)基(DMEM),美國(guó)HyClone 公司(批號(hào):AE29040273);互補(bǔ)脫氧核糖核酸合成試劑盒(iScriptTM cDNA Synthesis Kit)、熒光染料定量 PCR 試劑(iTaqTM Universal SYBR?Green Supermix),美國(guó)Bio-Rad 公司(批號(hào)分別為1708891、1725122);甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH)、兔單克隆抗體、蛋白激酶B(Akt)1/2/3 兔單克隆抗體,碧云天生物技術(shù)有限公司(批號(hào)分別為AF0006、AF1186、AF1789);抗Akt 磷酸化T308(phospho T308)抗體,美國(guó)Abcam 公司(批號(hào):ab38449);抗磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)抗體、α平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-SMA)抗體、I型膠原蛋白(Col-I)抗體,均購(gòu)自美國(guó)Cell Signaling Technology公司(批號(hào)分別為4255S、19245S、72026S)。
1.1.3 儀器 脫色搖床,其林貝爾儀器制造有限公司(型號(hào):TS8);制冰機(jī),日本Sanyo 株式會(huì)社(型號(hào):SIMF140AY65);恒溫微孔板快速振蕩器,其林貝爾儀器制造有限公司(型號(hào):QB-9006);恒溫磁力攪拌器,上海司樂(lè)儀器有限公司(型號(hào):S23-2);電子天平,梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司(型號(hào):AL204);PCR 擴(kuò)增儀,德國(guó)Biometra 公司(型號(hào):Thermocycler);低溫高速離心機(jī),美國(guó)Eppendorf 公司(型號(hào):5425);實(shí)時(shí)熒光定量PCR,美國(guó)ABI 公司(型號(hào):7500Fast);酶標(biāo)儀,美國(guó)Molecular Devices 公司(型號(hào):Spectramax 190);超凈臺(tái),美國(guó)Labconco 公司(型號(hào):3612524);蛋白質(zhì)電泳及轉(zhuǎn)印系統(tǒng)/核酸蛋白測(cè)定儀,美國(guó)Bio-Rad 公司(型號(hào):turbo1704150);化學(xué)發(fā)光顯影儀,上海天能科技有限公司(型號(hào):Tanon5200)。
1.2 黃芪湯抗肝纖維化網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分子分析結(jié)合細(xì)胞實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證研究思路 本研究首先通過(guò)中藥系統(tǒng)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)分析平臺(tái)(TCMSP,http://lsp.nwu.edu.cn/tcmsp.php)、化源網(wǎng)(Chemsrc)數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.chemsrc.com/)以及檢索文獻(xiàn)獲得所有的黃芪湯的活性成分。通過(guò)TCMSP、化合物靶點(diǎn)預(yù)測(cè)(Swisstarget prediction)數(shù)據(jù)庫(kù)(http://www.swisstargetprediction.ch)、藥物銀行(DrugBank)數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.drugbank.ca)獲得化學(xué)成分的作用靶點(diǎn),即藥物靶點(diǎn);再通過(guò)全基因(Gencards)數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.genecards.org)、在線(xiàn)人類(lèi)孟德?tīng)栠z傳(OMIM)數(shù)據(jù)庫(kù)(http://www.omim.org)等獲取肝纖維化的主要靶點(diǎn),即疾病靶點(diǎn)。取上述交集獲得黃芪湯抗肝纖維化的潛在靶點(diǎn);利用富集分析(Metascape)數(shù)據(jù)庫(kù)(http://metascape.org/gp/index.html)進(jìn)行KEGG 通路富集分析,獲得黃芪湯抗肝纖維化關(guān)鍵信號(hào)通路;最后采用LX-2 細(xì)胞驗(yàn)證黃芪湯對(duì)上述關(guān)鍵信號(hào)通路的影響,闡述黃芪湯抗肝纖維化的部分作用機(jī)制。本研究思路見(jiàn)圖1。
圖1 網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)結(jié)合細(xì)胞實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證探討黃芪湯抗肝纖維化作用機(jī)制研究思路圖
1.3 黃芪湯抗肝纖維化網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分子分析
1.3.1 黃芪湯化學(xué)成分及有效靶點(diǎn)的篩選 通過(guò)
TCMSP、Chemsrc 確定黃芪、甘草的化學(xué)成分,根據(jù)口服利用度(OB)≥30%,類(lèi)藥性(DL)≥0.18 兩個(gè)藥代動(dòng)力學(xué)(ADME)屬性值進(jìn)行活性成分初步篩選以獲得活性化合物及其作用靶點(diǎn),再根據(jù)Swisstarget prediction、DrugBank 數(shù)據(jù)庫(kù)和已發(fā)表的文獻(xiàn)報(bào)道補(bǔ)充未預(yù)測(cè)到的活性化合物的已知靶點(diǎn)。篩選結(jié)束后,將蛋白質(zhì)靶點(diǎn)信息統(tǒng)一在通用蛋白質(zhì)(Uniprot)數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.uniprot.org)將化合物作用的蛋白質(zhì)靶點(diǎn)進(jìn)行規(guī)范。
1.3.2 肝纖維化相關(guān)疾病靶點(diǎn)篩選 以“hepatic fibrosis”“l(fā)iver fibrosis”為關(guān)鍵詞,采用Gencards 數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.genecards.org)、OMIM 數(shù)據(jù)庫(kù)(http://www.omim.org)挖掘影響肝纖維化的潛在靶點(diǎn)。在Genecards 數(shù)據(jù)庫(kù)中篩選出評(píng)分(Score)值相對(duì)較高的靶點(diǎn),其分值越高表示與疾病的聯(lián)系越密切。根據(jù)一般方法經(jīng)驗(yàn)篩選Score 大于兩倍中位數(shù)的目標(biāo)靶點(diǎn)為肝纖維化的潛在靶點(diǎn),在Genecards 數(shù)據(jù)庫(kù)中所得肝纖維化靶點(diǎn)Score 最大值為129.16,最小值為0.12,兩倍中位數(shù)為8.4,故設(shè)定Score>8.4 的靶點(diǎn)為肝纖維化的潛在靶點(diǎn)。最后合并4 個(gè)疾病數(shù)據(jù)庫(kù)篩選出的靶點(diǎn)作為肝纖維化的疾病靶點(diǎn)。
1.3.3 黃芪湯抗肝纖維化潛在靶點(diǎn)的篩選 利用韋恩圖(http://www.bioinformatics.com.cn)獲得藥物靶點(diǎn)和疾病靶點(diǎn)的交集,即為黃芪湯抗肝纖維化的潛在靶點(diǎn)。
1.3.4 生物學(xué)功能與通路的富集分析 Metascape數(shù)據(jù)庫(kù)(http://metascape.org/gp/index.html)是一個(gè)具有較為全面的注釋功能和定時(shí)更新基因注釋的數(shù)據(jù)庫(kù)。將黃芪湯抗肝纖維化的潛在靶點(diǎn)輸入Metascape 數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái),選擇“人”(Homo sapiens,Human),設(shè)置P<0.01,最小計(jì)數(shù)為3和富集因子>1.5(富集因子是觀察到的計(jì)數(shù)與偶然預(yù)期的計(jì)數(shù)之間的比率)來(lái)進(jìn)行KEGG富集分析,保存數(shù)據(jù)結(jié)果并采用微生信(http://www.bioinformatics.com.cn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化,得到黃芪湯抗肝纖維化靶點(diǎn)所富集的信號(hào)通路。
1.3.5 黃芪湯抗肝纖維化潛在靶點(diǎn)-信號(hào)通路網(wǎng)絡(luò)圖的構(gòu)建 運(yùn)用CytoScape 3.8.1 軟件,根據(jù)篩選出來(lái)的黃芪湯抑制肝纖維化潛在靶點(diǎn)和KEGG 分析結(jié)果,構(gòu)建肝纖維化靶點(diǎn)-信號(hào)通路網(wǎng)絡(luò)圖。
1.4 黃芪湯對(duì)LX-2細(xì)胞活化及關(guān)鍵信號(hào)通路的影響
1.4.1 細(xì)胞培養(yǎng) LX-2 細(xì)胞培養(yǎng)于含10%胎牛血清(FBS)的DMEM 培養(yǎng)基中,置于5% CO2的37 ℃細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng),待細(xì)胞長(zhǎng)至亞單層后用于實(shí)驗(yàn)。
1.4.2 分組與干預(yù) LX-2 細(xì)胞,設(shè)置正常對(duì)照組(control)、黃芪湯低劑量組(25 mg/L)、黃芪湯高劑量組(50 mg/L),給藥后培養(yǎng)24 h,按檢測(cè)指標(biāo)要求收集細(xì)胞,每組設(shè)3個(gè)復(fù)孔,每個(gè)實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。
1.4.3 Western blot 法檢測(cè)α-SMA、Col-Ⅰ蛋白表達(dá)情況 每個(gè)培養(yǎng)皿用磷酸鹽緩沖液(PBS)清洗兩遍后,加入放射免疫沉淀分析(RIPA)裂解液150 μL ,按照二喹啉甲酸(BCA)法檢測(cè)總蛋白含量。取20 μg 總蛋白進(jìn)行十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳,經(jīng)硝酸纖維素膜轉(zhuǎn)移,室溫封閉(5%脫脂奶粉,1 h)后,分別與特異性一抗孵育,洗滌,再孵育相應(yīng)二抗(搖床室溫1 h),洗滌后增強(qiáng)型化學(xué)發(fā)光試劑(ECL)化學(xué)發(fā)光,膠片曝光,圖像分析儀通過(guò)光密度測(cè)定法定量測(cè)量。
1.4.4 實(shí)時(shí)熒光定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(RT-q PCR)檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)基因表達(dá)情況 采用RT-qPCR 法檢測(cè)LX-2 細(xì)胞纖維化相關(guān)mRNA 的表達(dá),分別為α 平滑肌肌動(dòng)蛋白基因(α-SMA),Ⅰ型膠原蛋白基因(Col-Ⅰ),磷脂酰肌醇-3-激酶基因(PI3K)。用TRIzol試劑提取總RNA,測(cè)定其濃度。逆轉(zhuǎn)錄為10 μL 體系,根據(jù)試劑說(shuō)明書(shū)操作,輕柔混勻后按照條件進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄。反應(yīng)條件:25 ℃、5 min;46 ℃、20 min;95 ℃、1 min;4 ℃保存,-20 ℃儲(chǔ)存?zhèn)溆谩R镉缮ど锕こ蹋ㄉ虾#┕煞萦邢薰竞铣?。本?shí)驗(yàn)中所用引物序列見(jiàn)表1。反應(yīng)體系為10 μL 體系。反應(yīng)條件:預(yù)變性,95 ℃、30 s,1個(gè)循環(huán);PCR 反應(yīng),95 ℃、15 s,40個(gè)循環(huán),50 ℃、60 s,40個(gè)循環(huán)。以18s作為內(nèi)參,所有反應(yīng)體系均為2個(gè)復(fù)孔。
表1 引物序列
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用GraphPad Prism6.02軟件進(jìn)行分析。計(jì)量資料用±s表示,多組間比較采用one-way ANOVA 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,應(yīng)用Tukey's multiple comparisons test 進(jìn)行組間兩兩比較。以P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 黃芪湯中化學(xué)成分的篩選 黃芪湯由黃芪、甘草組成,在TCMSP 數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索到黃芪成分87 個(gè),甘草成分280個(gè),共367個(gè)成分。設(shè)定篩選參數(shù)為OB≥30%、DL≥0.18,獲取黃芪成分20個(gè)、甘草成分92個(gè),共112個(gè)有效成分。根據(jù)文獻(xiàn)以及靶點(diǎn)一一對(duì)應(yīng),最終篩選出21 個(gè)黃芪有效成分、92 個(gè)甘草有效成分,共同成分3 個(gè)。見(jiàn)表2。
表2 黃芪湯主要化學(xué)成分
2.2 黃芪湯抗肝纖維化潛在靶點(diǎn)的篩選 首先通過(guò)TCMSP 數(shù)據(jù)庫(kù)預(yù)測(cè)黃芪湯中化合物的靶點(diǎn),Swisstarget prediction 數(shù)據(jù)庫(kù)再篩選做補(bǔ)充,最后為了標(biāo)準(zhǔn)化蛋白質(zhì)靶點(diǎn)信息,統(tǒng)一在Uniprot 數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.uniprot.org)中將蛋白質(zhì)靶點(diǎn)進(jìn)行規(guī)范。黃芪成分中篩選出253 個(gè)靶點(diǎn),甘草成分中篩選出226 個(gè)靶點(diǎn),合并后刪除重復(fù)值,共得到282個(gè)靶點(diǎn)。
通過(guò)Genecards 數(shù)據(jù)庫(kù),根據(jù)一般經(jīng)驗(yàn)篩選獲得肝纖維化靶點(diǎn)1 643 個(gè)。結(jié)合OMIM 數(shù)據(jù)庫(kù)補(bǔ)充相關(guān)靶點(diǎn),合并后刪除重復(fù)值,最終得到1 689 個(gè)與肝纖維化相關(guān)靶點(diǎn)。
將上述化合物靶點(diǎn)和疾病靶點(diǎn)通過(guò)微生信(http://www.bioinformatics.com.cn)取交集,繪制出韋恩(VENN)圖[8],共篩選出153 個(gè)黃芪湯成分抗肝纖維化的潛在作用靶點(diǎn)。見(jiàn)圖2。
圖2 黃芪湯和肝纖維化靶點(diǎn)韋恩圖
2.3 黃芪湯成分-疾病靶點(diǎn)交集信號(hào)通路分析 應(yīng)用Metascape數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)黃芪湯抑制肝纖維化相關(guān)靶點(diǎn)進(jìn)行信號(hào)通路分析,借助Origin Lab 2018 對(duì)結(jié)果可視化。KEGG 富集分析結(jié)果顯示,核心靶點(diǎn)與癌癥途徑、乙型肝炎、晚期糖基化終末產(chǎn)物(AGEs)-糖基化終末產(chǎn)物受體(RAGE)信號(hào)通路、癌癥中的蛋白多糖白介素-17(IL-17)信號(hào)通路、磷脂酰肌醇-3-激酶-蛋白激酶B(PI3KAkt)信號(hào)通路、5'-單磷酸腺苷依賴(lài)的蛋白激酶(AMPK)信號(hào)通路、分泌型糖蛋白Wnt 信號(hào)通路等密切相關(guān)。見(jiàn)圖3。
圖3 黃芪湯成分-疾病靶點(diǎn)京都基因與基因組百科全書(shū)(KEGG)分析圖
2.4 黃芪湯抗肝纖維化潛在靶點(diǎn)-信號(hào)通路網(wǎng)絡(luò)圖的構(gòu)建 運(yùn)用CytoScape 3.8.1 構(gòu)建黃芪湯抗肝纖維化靶點(diǎn)-通路網(wǎng)絡(luò),得到黃芪和甘草成分與肝纖維化交集靶點(diǎn)以及核心通路網(wǎng)絡(luò)。見(jiàn)圖4。
圖4 黃芪湯抗肝纖維化核心靶點(diǎn)-關(guān)鍵通路網(wǎng)絡(luò)圖
2.5 黃芪湯對(duì)LX-2 細(xì)胞活化的影響 體外研究黃芪湯對(duì)LX-2 細(xì)胞活化的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),與正常對(duì)照組比較,黃芪湯高、低劑量組均可顯著下調(diào)LX-2 細(xì)胞α-SMA、Col-Ⅰ蛋白和mRNA表達(dá)(P<0.05),提示黃芪湯可體外抑制HSC的活化及膠原生成。見(jiàn)圖5。
圖5 黃芪湯對(duì)LX-2細(xì)胞活化的影響
2.6 黃芪湯對(duì)LX-2 細(xì)胞PI3K-Akt 信號(hào)通路的影響體外研究黃芪湯對(duì)LX-2 細(xì)胞PI3K-Akt 信號(hào)通路的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),與正常對(duì)照組比較,黃芪湯高、低劑量組可顯著下調(diào)LX-2 細(xì)胞PI3K 蛋白及mRNA 表達(dá),黃芪湯高、低劑量組可顯著抑制Akt 蛋白磷酸化(P<0.05),提示黃芪湯可體外抑制PI3K/Akt信號(hào)通路。見(jiàn)圖6。
圖6 黃芪湯對(duì)LX-2細(xì)胞中PI3K/Akt通路的影響
肝纖維化是一種病理性病變,其特征是胞外基質(zhì)(ECM)在竇周間隙中逐漸積累,是多種慢性肝病的共同病理環(huán)節(jié)[9]。如果未得到適當(dāng)及時(shí)的干預(yù),肝纖維化可進(jìn)一步發(fā)展為肝硬化,而肝硬化是全世界最常見(jiàn)的致死性疾病之一[10]。HSC 的活化在肝纖維化的進(jìn)展中起著核心作用,減慢肝損傷中活化HSC 的增殖是解決和治療肝纖維化的重要策略[11]。
黃芪湯由黃芪、甘草組成,現(xiàn)代藥理研究[12]發(fā)現(xiàn)其主要有效成分為黃芪皂苷、黃芪多糖等,具有調(diào)節(jié)免疫、促進(jìn)機(jī)體代謝、抗菌等作用。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究[13-16]發(fā)現(xiàn)其可以改善二甲基亞硝胺(DMN)模型大鼠肝纖維化,改善肝組織病理,降低肝組織羥脯氨酸(Hyp)含量,提高肝組織SOD 活性,進(jìn)而提高抗氧化應(yīng)激效應(yīng)。黃芪和甘草等均可以通過(guò)抑制HSC 活化、減少膠原形成[13,17]等起到抗肝纖維化的作用。黃芪湯抗肝纖維化的作用明確,但其作用機(jī)制仍不清楚。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)從整體角度出發(fā),通過(guò)藥物、靶點(diǎn)、疾病之間的關(guān)系分析揭示藥物的作用機(jī)制,非常適合研究中藥復(fù)方多成分、多靶點(diǎn)的作用,為中藥復(fù)方的研究提供了新的思路,因此本研究基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)結(jié)合體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探討黃芪湯抗肝纖維化的作用機(jī)制。
本研究首先基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)預(yù)測(cè)出黃芪湯抗肝纖維化的潛在靶點(diǎn)及機(jī)制,并進(jìn)一步通過(guò)KEGG 信號(hào)通路分析,發(fā)現(xiàn)黃芪湯與IL-17 信號(hào)通路、糖尿病并發(fā)癥中的AGE-RAGE 信號(hào)通路、PI3K/Akt 信號(hào)通路、AMPK信號(hào)通路、Wnt 信號(hào)通路等密切相關(guān);而這些與癌癥途徑、乙型肝炎、癌癥中的蛋白多糖、利什曼病、鉑類(lèi)耐藥、麻疹、癌癥中的轉(zhuǎn)錄失調(diào)、甲狀腺癌、朊病毒病、細(xì)胞色素P450 對(duì)外源物質(zhì)的代謝作用等密切相關(guān)[18-23]。其中PI3K/Akt 信號(hào)通路與肝纖維化的發(fā)展密切相關(guān)。PI3K 是與胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)相關(guān)的第二信使,由p85 調(diào)節(jié)亞基和p110 催化亞基構(gòu)成的異二聚體,具有磷脂酰肌醇激酶和絲/蘇氨酸激酶雙重活性[24]。絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶之一的Akt 是PI3K 下游的重要靶基酶。肝纖維化中TGF-β、血小板源性生長(zhǎng)因子、胰島素樣生長(zhǎng)因子、表皮生長(zhǎng)因子及瘦素等可通過(guò)自分泌或旁分泌的方式對(duì)PI3K/Akt 通路產(chǎn)生影響。PI3K 誘導(dǎo)的Akt 活化可促進(jìn)HSC 增殖活化[25]。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析提示,黃芪湯對(duì)PI3K/Akt 信號(hào)通路具有調(diào)節(jié)作用,因此本研究進(jìn)一步采用體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證黃芪湯對(duì)PI3K/Akt 信號(hào)通路的影響。
LX-2細(xì)胞是一種體外自活化的肝星狀細(xì)胞。本研究以黃芪湯干預(yù)LX-2 細(xì)胞,結(jié)果發(fā)現(xiàn)黃芪湯可抑制HSC 活化標(biāo)志物α-SMA 水平,降低Col-Ⅰ的表達(dá),提示黃芪湯可抑制LX-2 細(xì)胞活化。進(jìn)一步觀察黃芪湯對(duì)PI3K/Akt信號(hào)通路的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)黃芪湯可抑制LX-2細(xì)胞PI3K 表達(dá),下調(diào)Akt 磷酸化水平。以上結(jié)果表明抑制PI3K/Akt 信號(hào)通路、抑制HSC 活化可能是黃芪湯抗肝纖維的部分作用機(jī)制。
綜上所述,本研究通過(guò)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)黃芪湯抗肝纖維化具有多成分、多靶點(diǎn)、多信號(hào)通路特點(diǎn)。其中PI3K/Akt 信號(hào)通路可通過(guò)活化HSC,在肝纖維化發(fā)生發(fā)展中起重要作用。體外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證黃芪湯可通過(guò)調(diào)控PI3K/Akt 信號(hào)通路抑制HSC 的活化,從而起到抗肝纖維化的作用,這為發(fā)掘黃芪湯潛在作用機(jī)制提供了新的研究方向。