连翘抗炎作用物质基础及机制研究

来源 :天津中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiertimer
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目的:  近年来,中药药效成分直接靶点的发现已经成为当今世界上新药开发的热点。中药连翘抗炎作用较为明显,但目前对其抗炎的主要药效成分及抗炎作用机制仍缺乏系统研究。因此,本研究以连翘抗炎作用为切入点,分析连翘抗炎作用物质基础,并应用化学生物学方法捕获其关键药效成分靶点。按照“药效分子-靶标-通路-疾病”的思路,深入探究活性成分的抗炎靶点机制,旨在为连翘治疗呼吸系统疾病及辅助治疗心血管疾病、糖尿病、癌症等复杂疾病的临床应用提供理论依据,并为进一步新药开发提供潜在先导化合物。  方法:  1. 利用UPLC/Q-TOF,对连翘中主要化学成分进行鉴定,结合双荧光素酶报告基因检测系统高通量筛选连翘中具有抑制 NF-κB 和钙拮抗的活性物质,确认连翘中抗炎活性物质。  2. 运用网络药理学的方法预测连翘活性物质连翘苷元的关键抗炎作用靶点。  3. 对连翘苷元进行炔基化修饰,采用点击化学的方法制备连翘苷元功能化磁球探针,结合靶点垂钓、SDS-PAGE、Western Blot、细胞免疫荧光共定位等方法发现连翘苷元的作用靶点蛋白。  4.通过酶活检测、Western Blot、NF-κB移核等分子生物学方法以作用靶点为基础分析连翘苷元的作用通路及其作用机制。  结果:  1. 通过UPLC/Q-TOF-MS鉴定出连翘水提物中22种化学成分,结合双荧光素酶报告的高通量筛选系统筛选出连翘中抑制NF-κB活性的成分有5种,分别为(+)-松脂酚-4-O-β-D-葡萄糖苷、连翘酯苷A、牛蒡子苷、连翘苷和连翘苷元;拮抗钙离子活性的成分有6种,分别为连翘酸-1-O-β-D葡萄糖苷、连翘酯苷A、牛蒡子苷、连翘苷、连翘苷元和2,3-二羟甲基-4-(3,4-二甲氧基苯基)-γ-丁内酯。  2. 基于网络药理学筛选出连翘苷元与抗炎相关靶点8个(MAPK14、FGFR1、LCK、BRAF、PDPK1、AKT、HSP90AA1、KDR),涉及通路4条 (MAPK信号通路,PI3K-Akt信号通路,T 细胞受体信号通路,m-TOR 信号通路)。通过分子对接结果显示,连翘苷元与Akt蛋白有最高的结合能,为-9.14kcal/mol。  3.采用点击化学和磁球捕获技术捕获连翘苷元的靶蛋白。通过Western Blot分析,发现Akt为连翘苷元主要抗炎靶点之一。通过细胞免疫荧光共定位发现连翘苷元与Akt蛋白在细胞中有一定的特异性结合。  4. 酶活性检测结果显示连翘苷元可以通过抑制Akt的Thr308和Ser473位点的磷酸化抑制Akt的酶活,进而降低LPS刺激诱导的BEAS-2B细胞炎症时Akt下游蛋白IKKα/β、NF-κB的磷酸化,并能减弱NF-κB移核现象,降低IL-6、IL-8的表达。此外,连翘苷元也可以抑制HEK293T细胞中Akt下游蛋白GSK3β的磷酸化水平和葡萄糖利用。  结论:  本研究利用网络药理学、化学生物学、分子生物学等多种研究方法相结合的手段系统的探索了连翘的抗炎活性物质基础及其作用机制。研究结果显示,连翘抗炎作用可能与连翘苷元、连翘苷、连翘酯苷A、牛蒡子苷等成分相关。其中连翘苷元发挥抗炎作用的关键靶点为Akt蛋白。连翘苷元可以通过抑制Akt的Thr308和Ser473位点的磷酸化抑制Akt的酶活,进而抑制下游炎症因子的表达。同时,我们推测连翘苷元可能通过PI3K/Akt/GSK3β 信号通路对细胞的葡萄糖代谢产生一定的影响,这为之后对连翘苷元的进一步研究奠定了基础。
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