目的:以人尿源性干细胞(human urine-derived stem cells,hUSCs)Wnt信号通路中的糖原合成酶激酶(glycogen synthase kinase-3 β,GSK-3 p)为靶标,从中药系统药理学(traditional Chinese medicine sys-tems pharmacology,TCMSP)数据库收录的中药小分子活性成分中筛选GSK-3β抑制剂,研究其是否具有增强hUSCs干性基因表达的作用.方法:参考京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and ge-nomes,KEGG)中人多能干细胞干性调控信号网络,以Wnt信号通路中的GSK-3β为靶点,利用分子对接技术对TCMSP数据库进行虚拟筛选,寻找能够增强hUSCs干性的中药小分子抑制剂;结合文献调研优化分子对接结果,通过MTT实验考察其对hUSCs细胞活力的影响,qRT-PCR实验考察其是否增强hUSCs干性基因的表达.结果:根据GSK-3β晶体结构复合的原配体对接结果,确定中药小分子活性成分的筛选规则为对接打分值高于阈值81.112(原配体打分值101.39的80％)且与受体GSK-3β的作用模式与原配体类似(与关键氨基酸残基ASP133和VAL135发生氢键作用);候选配体对接结果表明,黄芩素、白杨素、褪黑素与GSK-3β的对接打分值均高于阈值且与GSK-3β的作用模式均与原配体类似,可作为候选中药小分子活性成分;细胞实验结果表明,3种候选中药小分子活性成分在一定浓度范围内具有维持hUSCs细胞活力的作用,且均能显著上调hUSCs干性基因OCT4的表达水平,对MYC基因的表达水平无明显作用.结论:通过分子对接技术筛选到的针对GSK-3β的中药小分子抑制剂黄芩素、白杨素和褪黑素可以作为增强hUSCs干性的候选化合物,中药小分子活性成分有潜力被应用于hUSCs等人成体干细胞研究领域的药物研发.
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