基于网络药理学和实验验证探讨二氢杨梅素改善db/db小鼠肾纤维化的作用机制

摘要

本研究利用网络药理学、分子对接技术以及动物实验研究探讨二氢杨梅素(dihydromyricetin,DHM)改善2型糖尿病db/db小鼠肾纤维化的作用机制。首先观察10周的DHM干预对db/db小鼠肾纤维化的改善作用。进一步通过TCMSP、PharmMapper获取DHM化学结构以及靶点,通过DisGeNET数据库检索疾病靶点;将DHM靶点与疾病靶点进行Venn分析,获得交集靶点后上传至String数据库构建PPI网络,采用Cytoscape软件构建“药物—靶点—疾病”网络;David数据库对交集靶点基因进行GO富集分析和KEGG富集分析。同时取PPI网络排名前10的交集靶点进行可视化处理,采用PDB数据库、Pymol软件以及AutoDock Tools软件将排名前5的交集靶点分别与DHM进行分子对接;对排名第一的核心靶点AKT及相关通路进行Western blot验证。动物实验观察可见DHM干预可以降低db/db小鼠体重,改善db/db小鼠血糖、肌酐、尿素氮、尿蛋白水平,HE、Masson和PAS染色结果显示db/db小鼠肾脏纤维化得到缓解。此外,网络药理学筛选共获得药物与疾病靶点交集37个,富集分析得到300个GO相关条目,108条相关通路;分子对接结果表明DHM与关键靶点均能自发结合。Western blot结果显示DHM干预可以降低db/db小鼠肾脏中的Notch1、NICD、Hes1、Hey1的蛋白表达,上调PTEN蛋白表达,抑制AKT的磷酸化,进而改善db/db小鼠肾纤维化。因此,DHM可能通过调控Notch/PTEN/AKT通路改善db/db小鼠肾纤维化。