参麦饮改善糖尿病肾病的网络药理学研究及实验验证

摘要

目的:利用网络药理学技术结合动物实验验证,探讨参麦饮改善糖尿病肾病(Diabetic Nephropathy,DN)可能的作用靶点与作用机制.方法:利用中药系统药理学分析平台数据库(TCMSP)、中医百科全书平台(ETCM)收集参麦饮中红参、麦冬的化学成分.通过整合药物靶标数据库(TTD)、Drugbank数据库、疾病基因与突变位点数据库(DisGeNET)筛选出DN相关的靶标建立靶点信息.运用蛋白质相互作用网络数据库(STRING)平台构建靶蛋白互作网络(PPI),将PPI网络导入Cytoscape软件进行网络拓扑结构分析,筛选出关键靶点,利用功能注释生物信息学分析平台(DAVID)数据库对关键靶点进行基因本体论(GO)富集分析及京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析;运用Cytoscape 3.2.1软件构建化合物-靶点-通路网络.造模糖尿病肾病大鼠模型,参麦饮干预6w后检测大鼠的血糖(FBG)、24 h微量白蛋白(mAlb)、血尿素氮(BUN)、血肌酐(Scr).肾组织使用蛋白免疫印迹法(Western blot)验证预测信号通路.结果:利用网络合并及网络拓扑结构分析得到关键靶点15个,并对关键靶点进行基因GO功能分析及KEGG通路富集分析,预测出Akt1、VEGFA、MAPK3等为关键靶点,VEGF信号通路、TNF信号通路、PI3K/Akt信号通路等为关键通路.与正常对照组比较,模型对照组大鼠空腹FBG、mAlb、Scr、BUN、NF-κB蛋白表达水平显著升高(P＜0.05或P＜0.01),Akt蛋白表达水平明显下调(P＜0.01);与模型对照组比较,参麦饮1.1 g/kg组、5.4 g/kg组的大鼠空腹FBG、mAlb、Scr、BUN值明显降低,NF-κB蛋白表达明显下调(P＜0.05或P＜0.01),Akt蛋白表达水平明显上调或有上调趋势(P＜0.05).结论:参麦饮具有多成分、多靶点、多途径的作用特点,能够改善糖尿病肾病的血糖、肾脏指标等,对肾脏有显著的保护作用,并对预测出的PI3K/Akt信号通路有一定的调控作用,为后续临床改善糖尿病肾病提供新的思路.