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基于多组学探讨飞龙掌血内酯治疗 类风湿关节炎的作用机制研究
作者: 黄侠
单位: 广西医科大学

摘要

探讨飞龙掌血内酯(Toddalolactone,TOD)通过网络药理学预测、体内外实验验证及多组学联合分析探讨T治疗RA的药效作用、潜在分子机制及其对宿主代谢的调控作用。


第一部分:运用数据库筛选TOD作用靶点及RA疾病靶点,构建PPI网络,并进行GO功能富集分析、KEGG通路富集分析及分子对接研究。以TNF-α诱导的MH7A细胞为研究对象,采用CCK-8法检细胞活力;采用ELISA检测细胞培养上清液中TNF-α、IL-6和IL-1β的含量;采用Western blot检测PI3K、p-PI3K、AKT和p-AKT蛋白表达变化。

第二部分:构建胶原诱导性关节炎大鼠模型,随机分为正常组、模型组、TOD低剂量组、TOD中剂量组、TOD高剂量组和甲氨蝶呤组。观察各组大鼠体重、关节炎评分和足趾肿胀度;采用ELISA检测血清TNF-α、IL-6和IL-1β水平;采用HE染色观察踝关节及肝肾组织病理变化;采用番红固绿染色评估软骨破坏程度;采用TRAP染色检测破骨细胞活性。

第三部分:采集正常组、模型组及TOD组大鼠血清,采用LC-MS非靶向代谢组学技术筛选差异代谢物,并进行代谢通路富集分析。

第四部分:采集正常组、模型组及TOD组大鼠膝关节滑膜组织,进行RNA-seq测序,筛选差异表达基因,并开展GO功能分析和KEGG通路富集分析。



第一部分:数据库分析共获得TOD作用靶点100个、RA相关靶点495个,交集靶点29个,进一步筛选出PIK3CA等8个核心靶点。KEGG富集分析显示,PI3K/Akt信号通路是关键通路之一;分子对接显示TOD与JAK2等靶点具有强结合活性。CCK-8结果显示,TOD在5~40 μM范围内作用24 h和48 h后,对MH7A细胞活力无显著影响。ELISA结果显示,TOD可显著降低细胞上清液中IL-1β、IL-6和TNF-α水平。Western blot结果显示,TOD可显著逆转TNF-α诱导的MH7A细胞中p-PI3K和p-AKT蛋白表达升高。

第二部分:与模型组比较,TOD各剂量组均可降低CIA大鼠关节肿胀度和关节炎评分(P<0.05),且高剂量组疗效优于中、低剂量组(P<0.05)。与模型组比较,TOD可呈剂量依赖性降低大鼠血清TNF-α、IL-1β和IL-6水平(P<0.05)。HE染色结果显示,TOD各剂量组滑膜增生及炎性细胞浸润明显减轻(P<0.05);番红固绿染色结果显示,TOD可减轻软骨破坏;TRAP染色结果显示,TOD可显著抑制破骨细胞活性(P<0.05)。此外,HE染色结果显示,TOD各剂量组肝、肾组织均未见明显毒性损伤。

第三部分:LC-MS共鉴定出1780种代谢物。模型组与正常组比较,共筛选出143个差异代谢物(P<0.05),其中43个上调、91个下调;TOD组与模型组比较,共筛选出347个差异代谢物(P<0.05),其中118个上调、219个下调。经TOD干预后,共有13个代谢物发生显著回调。

第四部分:转录组学结果显示,与正常组比较,模型组共筛选出292个差异表达基因(P<0.05),其中82个上调、210个下调;与模型组比较,TOD组共筛选出311个差异表达基因(P<0.05),其中65个下调、246个上调。两组差异表达基因交共26个。



TOD可显著改善CIA模型大鼠关节炎症,抑制软骨和骨组织破坏,可能与靶向JAK2、KDR、GSK3β等关键靶点,调控PI3K/Akt等信号通路,改善氨基酸代谢、甘油磷脂代谢及花生四烯酸代谢,并降低TNF-α、IL-6和IL-1β等炎症因子水平有关,从而发挥抗RA作用。



关键词: 飞龙掌血内酯;类风湿关节炎;转录组学;代谢组学;肠道菌群
来源:中华医学会第二十八次风湿病学学术会议