Front Cell Dev Biol：黄连解毒汤治疗类风湿性关节炎的潜在机制研究
2022-03-01 医路坦克 MedSci原创
类风湿关节炎(RA)是一种慢性炎症性自身免疫性疾病， 本研究应用网络药理学和分子对接技术，初步分析黄连解毒汤（HLJDD）治疗RA的潜在活性成分，药物靶点及相关途径。
类风湿关节炎(RA)是一种慢性炎症性自身免疫性疾病，其特征是滑膜炎、血管疙瘩形成和软骨侵蚀，最终导致进行性关节功能障碍、畸形和增加死亡风险。到目前为止，RA的治疗主要依赖于物理、药物和手术方法的适当结合，其中非甾体抗炎药(NSAIDs)和抗风湿病药物(DMARDs)被广泛用于减轻炎症和改善关节功能。然而，这些药物可能会导致一些不良反应，包括感染、胃肠道反应、皮疹、骨髓抑制以及肝肾毒性。
药剂学的最新进展引起了越来越多的关注，即使用中医药来治疗显著的疗效和轻微的副作用。黄连解毒汤(HLJDD)是我国著名的清热解毒经典中药方剂，由黄芩、黄柏、黄柏组成。HLJDD已被广泛应用于治疗炎症相关疾病，包括肝炎、肺炎、特应性皮炎、炎症性肠病和类风湿性关节炎。此外，大量研究表明，黄连解毒汤可显著降低炎症细胞因子如肿瘤坏死因子-α和炎症介质如前列腺素E_2(PGE_2)的水平，从而实现其抗炎作用。2012年的研究表明，槲皮素能显著抑制未经刺激和IL-1β诱导的类风湿滑膜成纤维细胞(RASF)的增殖以及基质金属蛋白酶-1、3、环氧合酶-2的信使核糖核酸和蛋白表达。在动物模型中，Hu et al.。此外，还成功地展示了活血化瘀汤对胶原诱导的大鼠关节炎的治疗作用。在COVID19期间，还发现和龙降逆汤通过调节以IL 6、IL 10、MMP9、NOS2、VEGF和转化生长因子β1等靶基因为靶点的多条信号通路，在新冠肺炎中发挥治疗作用。然而，活血化瘀汤治疗类风湿关节炎的具体分子机制尚不清楚。
图1：黄连解毒汤治疗类风湿性关节炎的可能机制研究工作流程的总结和描述。通过TCMSP和蝙蝠门-中药数据库，获得活血化瘀解毒汤的有效成分和相应的靶点。从4个不同的数据库下载RA相关靶点，通过交叉成分靶点和RA相关靶点来识别共同的靶点。对GO和KEGG进行富集分析，利用PPI网络结合CytoHubba插件在常用靶点中选择HUB靶点。最后，构建了复杂的植物药物-成分-中枢-靶点-疾病网络，并通过对GEO数据集中RA相关靶基因的分子对接和归一化表达进行了验证。
网络药理学作为一种基于生物信息学和药理学的新型、有前途、高性价比的药物研究方法，已被广泛应用于分子对接药物的分子机制研究。
本研究应用网络药理学和分子对接技术，初步分析HLJDD治疗RA的潜在活性成分，药物靶点及相关途径。从HLJDD中鉴定出总共102种具有相应189种靶标的活性化合物，并且通过与RA相关靶标相交进一步鉴定了41种常见靶标。进行功能富集分析以筛选与RA相关的生物学途径。通过构建共同靶点的蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络，进一步确定了10个中枢靶点，主要富集白细胞介素-17（IL-17）信号通路，肿瘤坏死因子（TNF）信号通路和Toll样受体信号通路。此外，成功构建了复杂的植物药物成分中枢目标疾病网络。分子对接结果表明，HLJDD的这些重要成分与中枢靶标具有稳定的结合。在这些成分中，槲皮素（MOL000098）是最常见的分子，与所有靶标具有稳定的结合，PTGS2被认为是最重要的靶标，最活跃的成分具有多种调节作用。在体外，我们成功验证了槲皮素在人成纤维细胞样滑膜细胞系（MH7A细胞）的细胞增殖中的抑制作用。
图2 潜在目标的识别-活性成分网络。(A)活性成分和RA相关目标的共同目标的维恩图。(B)HLJDD的活性成分-目标网络。(C)所有RA相关目标的PPI网络。青色节点代表从随后的细胞Hubba分析中获得的10个中枢目标。(D)RA相关和HLJDD之间的39个共同目标的PPI网络；使用Cytohubba插件确定了10个重要目标的PPI网络，并批准了6种以上的方法。
图3：RA相关靶的功能富集分析。(A)显示GO富集分析结果的气泡图，分别包括BP、MF和CC中的前10项。(B)KEGG富集分析的前10个通路与免疫激活相关。(C)显示前10个通路和中枢靶的详细基因的网络被放大。(D)显示10个中枢靶的KEGG通路富集的网络。
这些发现表明，HLJDD治疗RA的潜在机制可能归因于抑制免疫炎症反应，减少趋化因子的释放，减轻滑膜腔内细胞外基质（ECM）的破坏。
作者：医路坦克
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