中文English
ISSN 1001-5256 (Print)
ISSN 2097-3497 (Online)
CN 22-1108/R

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于网络药理学探讨消癥活络方通过ERK5通路抗大鼠肝纤维化的机制

田乐 王颖航 潘志

引用本文:
Citation:

基于网络药理学探讨消癥活络方通过ERK5通路抗大鼠肝纤维化的机制

DOI: 10.3969/j.issn.1001-5256.2021.03.016
基金项目: 

国家自然科学基金 (81374025);

国家自然科学基金 (82074324);

吉林省中医药科技项目 (2018041)

利益冲突声明:本研究不存在研究者、伦理委员会成员、受试者监护人以及与公开研究成果有关的利益冲突,特此声明。
作者贡献声明:田乐负责课题设计,资料分析,撰写论文;王颖航参与收集数据,修改论文;潘志负责拟定写作思路,指导撰写文章并最后定稿。
详细信息
    作者简介:

    田乐(1993—),女,主要从事药效物质基础与机制研究

    通信作者:

    潘志,13596030117@126.com

  • 中图分类号: R575.2

Mechanism of Xiaozheng Huoluo prescription in preventing liver fibrosis in rats via the ERK5 pathway: An analysis based on network pharmacology

  • 摘要:   目的  基于网络药理学方法探索消癥活络方(XZHLF)防治肝纤维化的作用机制。  方法  通过TCMSP数据库、化学专业数据库、ETCM数据库、化源网数据库、PubChem数据库以及文献查阅,收集XZHLF各中药化学成分,利用Swiss ADME数据库筛选出XZHLF各中药活性成分,利用Swiss Target Prediction数据库预测XZHLF各中药活性成分靶点;通过GeneCards、OMIN数据库收集肝纤维化疾病靶点,利用韦恩图获得XZHLF防治肝纤维化的潜在作用靶点。使用Cytoscape 3.7.1软件建立XZHLF“药物-活性成分”网络和XZHLF防治肝纤维化的“活性成分-潜在作用靶点”网络。在Metascape数据库对潜在作用靶点进行GO和KEGG富集分析,选取富集基因数最多的前20条绘制气泡图。对前20条KEGG通路中的MAPK信号通路进行分析,绘制“活性成分-潜在作用靶点-通路”网络图。将健康的SD大鼠随机分为6组,分别为空白对照组(K组)、模型组(M组)、秋水仙碱阳性对照组(Y组)、XZHLF高(G组)、中(Z组)、低(D组)剂量组,利用CCl4诱导大鼠肝纤维化进行造模,造模同时给药,共8周。通过Western Blot法检测各组大鼠肝组织内ERK5、p-ERK5、MEK5、MEKK3蛋白的相对含量和表达情况。计量资料多组间比较采用单因素方差分析,进一步两两比较采用LSD-t检验。  结果  从XZHLF中筛选出110个活性成分,作用于923个活性成分靶点,与6823个肝纤维化疾病靶点相映射得到潜在作用靶点647个。XZHLF可能通过MAPK信号通路等通路,通过MAPK级联反应的调控等生物过程,作用于EGFR、AKT1、IKBKB、MAPK8、PDGFRB等多个蛋白靶点,从而发挥防治肝纤维化的作用。M组的大鼠肝组织内ERK5、p-ERK5、MEK5和MEKK3蛋白水平较K、Y、G、Z、D组明显增加,差异均有统计学意(P值均<0.05);K组的大鼠肝组织内ERK5、p-ERK5、MEK5和MEKK3蛋白水平较Y、G、Z、D组明显减少,差异均有统计学意义(P值均<0.05)。  结论  基于网络药理学的方法预测出XZHLF可能通过MAPK信号通路防治肝纤维化,通过实验验证XZHLF是通过MAPK信号通路家族中ERK5通路抗肝纤维化。XZHLF高剂量组的抗肝纤维化作用效果最为明显。

     

  • 图  1  XZHLF“药物-活性成分”网络图

    注:类三角形代表XZHLF各中药,圆形代表XZHLF各中药活性成分并用不同的颜色标记,其中粉色代表各中药共有的活性成分,圆形面积越大代表XZHLF各中药活性成分连接的XZHLF各中药活性成分靶点越多。

    图  2  肝纤维化疾病靶点韦恩图

    图  3  XZHLF防治肝纤维化潜在作用靶点韦恩图

    图  4  “活性成分-潜在作用靶点”网络图

    注:图中粉色圆形代表XZHLF各中药活性成分,圆形面积越大代表XZHLF各中药活性成连接的XZHLF防治肝纤维化潜在作用靶点越多;蓝色菱形代表XZHLF防治肝纤维化潜在作用靶点,菱形面积越大代表XZHLF防治肝纤维化潜在作用靶点连接的XZHLF各中药活性成分越多。

    图  5  KEGG通路富集分析

    图  6  GO分类富集分析气泡图

    图  7  成分-靶点-通路网络图

    注:绿色圆形代表XZHLF活性成分,蓝色菱形代表富集在MAPK信号通路上的靶点,橙色类三角形代表信号通路。

    图  8  各组大鼠肝组织中ERK5、p-ERK5、MEK5、MEKK3蛋白的表达

    注:与K组比较,*P<0.05;与M组比较,#P<0.05。

  • [1] WEISKIRCHEN R. Hepatoprotective and anti-fibrotic agents: It's time to take the next step[J]. Front Pharmacol, 2015, 6: 303. http://pubmedcentralcanada.ca/pmcc/articles/PMC4703795/
    [2] WYNN TA, RAMALINGAM TR. Mechanisms of fibrosis: Therapeutic translation for fibrotic disease[J]. Nat Med, 2012, 18(7): 1028-1040. DOI: 10.1038/nm.2807
    [3] SEKI E, BRENNER DA. Recent advancement of molecular mechanisms of liver fibrosis[J]. J Hepatobiliary Pancreat Sci, 2015, 22(7): 512-518. DOI: 10.1002/jhbp.245
    [4] TANG CF. Experimental and clinical study on Xiaozheng Huoluo Fang in prevention and treatment of liver arthralgia[D]. Changchun: Changchun University of Chinese Medicine, 2016. (in Chinese)

    唐成芳. 消癥活络方防治肝痹的实验与临床研究[D]. 长春: 长春中医药大学, 2016.
    [5] DAI DX, PAN Z, TANG CF, et al. Effect of Xiaozheng Huoluo Fang on the expression of α-SMA and TGF-β1 in liver tissue of rats with hepatic fibrosis[J]. Jilin J Chin Med, 2017, 37(2): 162-166. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZYJL201702016.htm

    代东雪, 潘志, 唐成芳, 等. 消癥活络方对肝纤维化大鼠肝组织α-SMA和TGF-β1表达的影响[J]. 吉林中医药, 2017, 37(2): 162-166. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZYJL201702016.htm
    [6] LI S, ZHANG B. Traditional Chinese medicine network pharmacology: Theory, methodology and application[J]. Chin J Nat Med, 2013, 11(2): 110-120. http://europepmc.org/abstract/MED/23787177
    [7] JIN JJ, ZHONG M, YU SM, et al. Therapeutic effect of water extract of chuanposhi on hepatic fibrosis induced by carbon tetrachloride in rats[J]. Chin J Experi Tradi Med Form, 2012, 18(22): 258-262. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZSFX201222075.htm

    金俊杰, 钟鸣, 余胜民, 等. 穿破石水提取物对四氯化碳致大鼠肝纤维化的治疗作用[J]. 中国实验方剂学杂志, 2012, 18(22): 258-262. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZSFX201222075.htm
    [8] XU SY, BIAN RL, CHEN X. Methodology of pharmacological experiment[M]. 3rd Ed. Beijing: People's Medical Publishing House, 2002: 1350-1351. (in Chinese)

    徐淑云, 卞如濂, 陈修. 药理实验方法学[M]. 第3版. 北京: 人民卫生出版社, 2002: 1350-1351.
    [9] LI ZY, TIAN YZ. Tibetan medicine Langqing atta treats liver fibrosis from stasis and heat[J]. J Changchun Univ Tradit Chin Med, 2019, 35(6): 1223-1225. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-CZXX201906062.htm

    李忠意, 田耀洲. 藏药郎庆阿塔从瘀热论治肝纤维化[J]. 长春中医药大学学报, 2019, 35(6): 1223-1225. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-CZXX201906062.htm
    [10] YI L, YANG JS. Discussion on TCM pathogenesis of liver fibrosis[J]. J Tradit Chin Med, 2005, 46(11): 806-808. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZZYZ200511001.htm

    衣蕾, 杨俊生. 肝纤维化中医病机浅探[J]. 中医杂志, 2005, 46(11): 806-808. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZZYZ200511001.htm
    [11] HAN B. Treatment of liver fibrosis with traditional Chinese Medicine[J]. Nei Mongol J Tradit Chin Med, 2014, 33(19): 39-40. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NZYY201419039.htm

    韩斌. 浅谈肝纤维化的中医治疗[J]. 内蒙古中医药, 2014, 33(19): 39-40. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NZYY201419039.htm
    [12] NISHIMOTO S, NISHIDA E. MAPK signalling: ERK5 versus ERK1/2[J]. EMBO Rep, 2006, 7(8): 782-786. DOI: 10.1038/sj.embor.7400755
    [13] CHAO TH, HAYASHI M, TAPPING RI, et al. MEKK3 directly regulates MEK5 activity as part of the big mitogen-activated protein kinase 1 (BMK1) signaling pathway[J]. J Biol Chem, 1999, 274(51): 36035-36038. DOI: 10.1074/jbc.274.51.36035
    [14] SUN W, KESAVAN K, SCHAEFER BC, et al. MEKK2 associates with the adapter protein Lad/RIBP and regulates the MEK5-BMK1/ERK5 pathway[J]. J Biol Chem, 2001, 276(7): 5093-5100. DOI: 10.1074/jbc.M003719200
    [15] ENGLISH JM, VANDERBILT CA, XU S, et al. Isolation of MEK5 and differential expression of alternatively spliced forms[J]. J Biol Chem, 1995, 270(48): 28897-28902. DOI: 10.1074/jbc.270.48.28897
    [16] FANG DJ, LIANG WG, SHEN Y. Recent progress of extracellular signal regulated kinase 5 signal transduction pathway[J]. Guangdong Med J, 2012, 33(1): 140-143. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GAYX201201065.htm

    方德健, 梁伟国, 沈雁. 细胞外信号调节激酶5信号转导通道研究的最新进展[J]. 广东医学, 2012, 33(1): 140-143. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GAYX201201065.htm
    [17] WANG Y, SU B, XIA Z. Brain-derived neurotrophic factor activates ERK5 in cortical neurons via a Rap1-MEKK2 signaling cascade[J]. J Biol Chem, 2006, 281(47): 35965-35974. DOI: 10.1074/jbc.M605503200
    [18] DORADO F, VELASCO S, ESPARÍS-OGANDO A, et al. The mitogen-activated protein kinase Erk5 mediates human mesangial cell activation[J]. Nephrol Dial Transplant, 2008, 23(11): 3403-3411. DOI: 10.1093/ndt/gfn333
    [19] RAMSAY AK, MCCRACKEN SR, SOOFI M, et al. ERK5 signalling in prostate cancer promotes an invasive phenotype[J]. Br J Cancer, 2011, 104(4): 664-672. DOI: 10.1038/sj.bjc.6606062
    [20] URUSHIHARA M, TAKAMATSU M, SHIMIZU M, et al. ERK5 activation enhances mesangial cell viability and collagen matrix accumulation in rat progressive glomerulonephritis[J]. Am J Physiol Renal Physiol, 2010, 298(1): F167-F176. DOI: 10.1152/ajprenal.00124.2009
  • 加载中
图(8)
计量
  • 文章访问数:  479
  • HTML全文浏览量:  190
  • PDF下载量:  26
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2020-09-09
  • 录用日期:  2020-10-29
  • 出版日期:  2021-03-20
  • 分享
  • 用微信扫码二维码

    分享至好友和朋友圈

目录

    /

    返回文章
    返回