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基于网络药理学与实验验证的五加皮抗膜性肾小球肾炎机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月16日 来源:Pharmacological Research - Modern Chinese Medicine CS3.4
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本研究针对膜性肾小球肾炎(MGN)现有疗法副作用大的问题,通过整合网络药理学与细胞实验,揭示五加皮(AC)中活性成分(如芝麻素、β-谷甾醇)通过调控PI3K-Akt、JAK-STAT等通路抑制炎症反应和氧化应激的作用机制,为开发低毒副作用的MGN中药疗法提供理论依据。
膜性肾小球肾炎(Membranous Glomerulonephritis, MGN)是一种由自身抗体攻击肾小球基底膜导致的慢性肾病,约半数患者会发展为终末期肾衰竭。当前主流疗法依赖糖皮质激素和免疫抑制剂,但长期使用易引发感染、代谢紊乱等严重副作用。传统中药五加皮(Acanthopanacis Cortex, AC)在抗炎和抗氧化方面具有悠久应用历史,但其治疗MGN的分子机制尚未明确。这一科学空白促使河北大学的研究团队开展了一项结合计算预测与实验验证的创新研究,相关成果发表于《Pharmacological Research - Modern Chinese Medicine》。
研究团队采用网络药理学筛选AC的15种活性成分(包括芝麻素、β-谷甾醇等),通过PharmMapper和SwissTargetPrediction预测409个潜在靶点,与DisGeNET数据库中的MGN相关基因交叉获得109个关键靶点。利用STRING数据库构建蛋白质互作网络,结合KEGG/GO富集分析锁定PI3K-Akt、MAPK等信号通路。分子 docking验证核心成分与ESR1、JAK2等靶点的强结合能力(结合能<-7 kcal/mol)。体外实验采用LPS诱导的RAW264.7巨噬细胞炎症模型,通过MTT法、Griess试剂检测NO、Western blot分析COX-2/iNOS蛋白表达,以及DCFH-DA染色评估ROS水平。
3.1 生物活性成分与靶点分析
从AC中鉴定出15种化合物,其中芝麻素(sesamin)、β-谷甾醇(β-sitosterol)等5种成分通过度值筛选(degree>85)被确定为核心成分。109个AC-MGN交叉靶点中,ESR1、MAPK14、JAK2等蛋白在PPI网络中呈现高度连接性。
3.3 通路富集分析
KEGG显示AC主要通过PI3K-Akt、HIF-1等通路调控细胞对激素的反应。GO分析揭示其涉及氧化应激响应和免疫调节等生物学过程。
3.5 分子对接验证
芝麻素与JAK2(PDB:4JI9)的结合能为-8.77 kcal/mol,形成稳定氢键;β-谷甾醇与AR(PDB:2OZ7)结合能达-12.79 kcal/mol,提示强相互作用。
3.6 细胞实验结果
AC(≤48 μg/mL)和芝麻素(≤48 μM)显著抑制LPS诱导的NO释放(p<0.0001),下调COX-2/iNOS表达,并减少ROS生成,且无细胞毒性(p>0.05 vs空白组)。
讨论与结论
该研究首次阐明AC通过多成分-多靶点网络协同作用治疗MGN的机制:芝麻素抑制JAK2/STAT3通路减轻Th17细胞过度活化;β-谷甾醇调控IL-17信号缓解肾小球损伤。相较于雷公藤多苷等现有中药,AC在≤50 μg/mL剂量下即展现显著抗炎效果且安全性更优。局限性在于未开展动物实验验证,未来需通过被动Heymann肾炎大鼠模型进一步评估其降低蛋白尿、调节PLA2R抗体的效果。这项研究为开发基于AC的MGN精准治疗方案奠定了理论基础,同时展示了网络药理学在中药现代化研究中的关键价值。
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