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目的探讨甲型流感病毒感染小鼠肺损伤的特征及苦甘颗粒的干预机制,为阐明苦甘颗粒干预甲型流感的作用规律及机制提供依据。方法1基于网络药理学的苦甘颗粒干预甲型流感的机制预测通过TCMSP数据库收集苦甘颗粒各组成药物的化学成分,以OB、DL作为筛选参数,选择OB≥30%,DL≥0.18的成分。通过TCMSP数据库筛选苦甘颗粒各组成药物成分的靶点,Perl语言对药物靶点进行整理以及ID转换。检索Gene Cards数据库获取甲型H1N1的相关靶点,与药物靶点取交集,最终获得苦甘颗粒治疗甲型流感的潜在靶点及数目。运用Cytoscape3.7.2构建中药调控网络以及PPI蛋白互作网络,并进行网络拓扑分析,选择参数DC、BC进行筛选,获取蛋白互作网络的核心网络。运用R4.0.2软件将交集靶点进行ID转换,进行GO富集分析和KEGG富集分析,设定P<0.05。2苦甘颗粒对甲型流感病毒感染小鼠的干预机制15~17g SPF级BALB/c小鼠,在动物室一般适应性饲养1天,无异常后,按照体重随机分为正常组、染毒组、达菲组、苦甘颗粒组,每组10只,雌雄各半,分笼饲养。乙醚麻醉小鼠后,染毒组、达菲组、苦甘颗粒组均用35个LD50甲型流感病毒鼠肺适应株[A/FM/1/47(H1N1)]滴鼻感染;正常组用生理盐水滴鼻作为对照。各组小鼠滴鼻感染前1天开始灌胃给药,各组均连续给药5天。达菲组每日给药0.276g/kg;苦甘颗粒组每日给药0.088g/kg;正常组、染毒组均用等体积蒸馏水灌胃。每日固定时间称量小鼠体重、监测小鼠血糖值,并计算体重差值。麻醉后,眶静脉取血,收集血清,标记,于-80℃冰箱保存备用。取肺组织,称重后,欲做病理切片观察的肺组织于4%的多聚甲醛中保存,并标记组别;其余肺组织统一于-80℃冰箱保存备用。HE染色观察小鼠肺组织病理情况;采用液相芯片技术检测小鼠血清IL-6、VEGF-A水平;制备肺组织匀浆,取上清液,采用ELISA技术检测小鼠肺组织IL-6、IL-17、TNF-α水平。结果1 基于网络药理学的苦甘颗粒干预甲型流感的机制预测1.1甲型流感相关基因获取获取IL-6、VEGFA、IL-17等2529个流感疾病相关基因。1.2苦甘颗粒有效成分及作用靶点获取获取Luteolin(木犀草素)、Quercetin(槲皮素)等224个有效成分,PTGS2、NFKBIA等2302个作用靶点。1.3药物和疾病交集靶点获取获取 IL-6、VEGFA、PTGS2、AKT1、HSP90AA1、NFKBIA、MAKP1 等 117 个交集靶点,以及Luteolin(木犀草素)、Quercetin(槲皮素)、Kaempferol(山奈酚)等114个药物活性化学成分。1.4药物调控网络绘制并分析中药-活性成分-靶点网络图,该图直观反映了苦甘颗粒多成分、多靶点干预流感的作用机制。其中木犀草素(Luteolin)、槲皮素(Quercetin)、柚皮素(Naringenin)、山奈酚(Kaempferol)连接靶点数目较多。1.5 PPI蛋白互作网络构建PPI蛋白互作网络,并进行网络拓扑分析,经筛选后获取666个核心网络节点。1.6 GO富集分析共获取2166个基因本体条目(GO):其中相关条目涉及到2001个生物过程(Biological Process,BP)条目,主要为细胞对氧化应激的反应、对活性氧的反应、细胞对化学应激的反应、对脂多糖的反应等;46个细胞组成(Cellular Component,CC)条目,主要涉及膜筏、膜微区、膜区、囊腔等;119个分子功能(Molecular Function,MF)条目,主要涉及细胞因子受体结合、磷酸酶结合、细胞因子活性、抗氧化活性等。1.7 KEGG通路富集分析共获取TNF信号通路、IL-17信号通路等163条信号通路。2苦甘颗粒对甲型流感病毒感染小鼠的干预机制2.1苦甘颗粒对甲型流感病毒感染小鼠体重的影响甲型流感病毒感染小鼠后,小鼠体重下降,第4天即出现明显下降,第5天显著下降,提示甲型流感病毒感染小鼠模型复制成功。第4天:与染毒组比较,苦甘颗粒组升高5.0%,无显著性差异(P>0.05),达菲组升高7.9%,具有显著性差异(P<0.01)。第5天:与染毒组比较,苦甘颗粒组升高9.5%,具有显著差异(P<0.05),达菲组升高12.7%,具有显著性差异(P<0.01)。表明苦甘颗粒和达菲均可恢复甲型流感病毒致小鼠体重降低的作用,且达菲作用较强,但不能恢复至正常水平。2.2苦甘颗粒对甲型流感病毒感染小鼠体重差值的影响甲型流感病毒感染小鼠后,小鼠体重差变小,第3天即出现明显变化。此指标比体重变化更灵敏,证实以往研究结果。第4天:与染毒组比较,苦甘颗粒组升高39.2%,达菲组升高53.0%,均具有显著性差异(P<0.01)。第5天:与染毒组比较,苦甘颗粒组升高34.1%,达菲组升高44.4%%,均具有显著性差异(P<0.01)。表明苦甘颗粒和达菲均可有效恢复小鼠体重差值变化的作用,第4天即出现明显作用,且达菲作用较强,但不能恢复至正常水平。2.3苦甘颗粒对甲型流感病毒感染小鼠肺指数的影响甲型流感病毒感染小鼠后,小鼠肺指数出现明显升高(P<0.01),证实甲型流感小鼠肺损伤模型复制成功。与染毒组比较,苦甘颗粒组降低20.1%,具有显著性差异(P<0.05),达菲组降低37.8%,具有显著性差异(P<0.01),表明苦甘颗粒和达菲均可有效降低流感小鼠肺指数,但达菲作用较强。2.4苦甘颗粒对甲型流感病毒感染小鼠血糖的影响甲型流感病毒感染后,小鼠血糖降低。与染毒组比较,苦甘颗粒组、达菲组均升高54.3%,具有显著性差异(P<0.01),表明苦甘颗粒可明显改善流感病毒感染致小鼠血糖降低的作用,且作用与达菲相同,但仍无法使血糖恢复至正常水平。2.5苦甘颗粒对甲型流感病毒感染小鼠肺组织病理的影响苦甘颗粒干预可减少甲型流感病毒感染小鼠肺组织支气管上皮细胞的坏死,减轻结缔组织增生、肺泡壁的增厚、淋巴细胞与中性粒细胞浸润等;其作用与达菲接近。证实甲型流感小鼠肺损伤模型复制成功。2.6苦甘颗粒对甲型流感病毒感染小鼠血清IL-6和VEGF-A水平的影响甲型流感病毒感染后,小鼠血清IL-6水平明显升高,证实甲型流感小鼠肺损伤模型复制成功。与染毒组比较,苦甘颗粒组降低45.8%,具有显著性差异(P<0.05),达菲组降低75.3%,具有显著性差异(P<0.01)。表明苦甘颗粒干预可降低流感病毒感染小鼠血清IL-6水平,但达菲作用较强。甲型流感病毒感染后,小鼠血清VEGF-A水平明显降低,证实甲型流感小鼠肺损伤模型复制成功。与染毒组比较,苦甘颗粒组升高120.7%,达菲组升高273.3%,均具有显著性差异(P<0.01);表明苦甘颗粒干预可有效升高流感病毒感染小鼠血清VEGF-A水平。结合与正常组比较结果,达菲干预升高小鼠血清VEGF-A水平高于正常,是否有利,有待更多数据证实;而苦甘颗粒干预可使甲型流感病毒感染小鼠血清VEGF-A水平恢复至正常水平,提示苦甘颗粒优于达菲。2.7苦甘颗粒对甲型流感病毒感染小鼠肺组织IL-6、IL-17、TNF-α水平的影响甲型流感病毒感染后,小鼠肺组织IL-6水平明显升高。与正常组比较,苦甘颗粒组升高24.2%,无显著性差异(P>0.05);与染毒组比较,苦甘颗粒组降低32.5%,达菲组降低30.7%,均具有显著性差异(P<0.01)。表明苦甘颗粒干预可有效降低流感病毒感染小鼠肺组织IL-6水平,并可恢复至正常水平。对比血清IL-6研究结果,苦甘颗粒对小鼠肺组织IL-6水平的作用更明显。甲型流感病毒感染后,小鼠肺组织IL-17水平明显升高。与染毒组比较,苦甘颗粒组降低10.2%,达菲组降低9.8%,均具有显著性差异(P<0.01);与达菲组比较,苦甘颗粒组降低3.3%,无显著性差异(P>0.05)。表明苦甘颗粒干预可有效降低流感病毒感染小鼠肺组织IL-17水平,并可恢复至正常水平,作用略优于达菲。甲型流感病毒感染后,小鼠肺组织TNF-α水平明显升高。与染毒组比较,苦甘颗粒组降低17.9%,具有显著性差异(P<0.01),达菲组降低9.8%,无统计学差异(P>0.05);与达菲组比较,苦甘颗粒组降低8.9%,显著性差异(P>0.05)。表明苦甘颗粒干预可有效降低流感病毒感染小鼠肺组织TNF-α水平,并使其恢复至正常水平,而达菲作用不明显,即苦甘颗粒作用优于达菲。2.8各指标与肺指数的相关性分析肺组织IL-6水平、肺组织IL-17水平、肺组织TNF-α水平、血清IL-6水平与肺指数的相关系数依次为0.690、0.793、0.771、0.704,均呈显著正相关关系,其中肺组织IL-6水平与肺指数相关性最强;血糖值、体重差值、体重、血清VEGF-A水平与肺指数的相关系数依次为-0.891、-0.825、-0.820、-0.405,均呈显著负相关关系,其中血糖值与肺指数相关性最强。结论(1)本研究从苦甘颗粒干预甲型流感病毒感染小鼠后,血清中IL-6、VEGF-A水平以及肺组织中IL-6、IL-17、TNF-α水平证实了网络药理学的部分研究结果。(2)苦甘颗粒干预流感病毒感染优于达菲,作用机制与调节肺组织中TNF-α水平异常有关;尤其是修复流感病毒性肺损伤疗效明显,其作用机制与修复血清中IL-6水平、VEGF-A水平以及肺组织中IL-6、IL-17、TNF-α水平异常有关。(3)苦甘颗粒修复流感病毒性肺损伤作用正相关指标依次为肺指数、肺组织IL-17水平、IL-6水平、TNF-α水平、血清IL-6水平;负相关指标依次为血糖值、体重差值、体重、血清VEGF-A水平。(4)对比血清IL-6水平,肺组织IL-6水平能更好的反映苦甘颗粒疗效,提示网络药理学的局限性。(5)提示苦甘颗粒的基础方麻杏石甘汤及其加减方制剂,干预流感临床前疗效评价指标除肺指数、体重差值、体重以外,可纳入肺组织TNF-α、IL-6、IL-17、血清VEGF-A以及血糖值等相关指标;临床疗效评价指标除IL-6以外,可纳入血糖值指标。最近数据库检索结果表明,国内未见以上相同报道。