甘露消毒丹精简方调控雾霾环境下IV感染小鼠NLRP3炎性小体的机制研究

来源 :辽宁中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:caiaikai
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目的:运用网络药理学方法,筛选甘露消毒丹治疗流感的有效成分、关键靶点和主要通路,并探究其作用机制。通过建立雾霾环境下IV感染BALB/c小鼠模型,从组织学、分子生物学等水平研究甘露消毒丹精简方对雾霾条件下IV感染小鼠的NLRP3炎性小体及相关炎症因子、上游调节因子、病毒载量的影响,探讨甘露消毒丹精简方对雾霾环境下IV病毒感染的作用机制,为临床中医药治疗雾霾环境下IV病毒感染提供实验依据;通过清热解毒、芳香化浊的甘露消毒丹精简方干预雾霾环境下IV感染NLRP3炎性小体通路的作用,探讨IV激活NLRP3炎性小体通路过程与中医“外毒化生内毒”的关联性,丰富和充实中医毒邪理论内涵。材料与方法:(1)应用TCMSP数据库筛选甘露消毒丹的活性成分和潜在靶点,运用Drugbank、Dis Ge NET数据库获取流感疾病靶点,利用R语言筛选药物和疾病的交集靶点;应用Cytoscape3.6.1软件构建并分析“活性成分—关键靶点”网络和关键靶点蛋白相互作用网络;利用R语言对关键靶点进行GO功能富集分析和KEGG富集通路分析;应用Auto Dock Vina软件将活性成分与核心靶点进行分子对接,并使用Lig Plus进行可视化处理。(2)将90只SPF级BALB/c小鼠随机分成正常组、模型组、甘露消毒丹组、甘露消毒丹精简方组、磷酸奥斯他韦组,每组各18只。适应性饲养1天后,模型组、甘露消毒丹组、甘露消毒丹精简方、磷酸奥斯他韦组第2天开始造模,在模拟湿热环境的人工气候培养箱中放入各组小鼠2h,之后取出对小鼠气管滴注PM2.5混悬液,隔天1次,共滴注3次。造模后第7天,除正常组外,其他各组在乙醚麻醉后进行鼻腔接种甲型IV鼠适用株A/FM1/47(H1N1)0.1ml/只。造模24h后甘露消毒丹组、甘露消毒丹精简方组及磷酸奥司他韦组分别予以相应药物灌胃,每天一次,连续10天。各组小鼠在造模后第3、7、10天进行分批处死取材,每次6只。计算小鼠肺指数;制备小鼠肺组织病理切片,在光镜下进行观察,并根据观察出的肺组织病理炎症的严重程度予以评分;采用Westernblot法对小鼠肺组织中NLRP3蛋白的表达进行检测;采用q PCR法检测肺组织中IV病毒载量和NF-κB、NLRP3的m RNA的表达;采用ELISA法检测小鼠血清中IL-1β的表达。结果:1网络药理学结果显示,甘露消毒丹作用于流感的关键活性成分有22个,涉及靶点62个,其中核心靶点19个,可能通过参与细胞受体结合、抗氧化等生物功能及调控白介素17、肿瘤坏死因子等通路发挥治疗流感的作用。2 HE染色后发现,正常组小鼠肺组织无异常;模型组小鼠出现大量炎症细胞浸润,可观察到肺泡间隔增厚,肺泡、肺泡囊、肺泡隔结构消失,周围黏膜上皮水肿等表现;精简方组可见少量炎性细胞,与模型组比较,肺泡间隔增厚、黏膜上皮水肿情况改善;原方组及奥司他韦组小鼠炎性细胞数量较模型组明显减少,伴有轻度血管肿胀表现。3 PM2.5与IV联合感染后,各组小鼠在各时间点的肺指数、病理评分与正常组相比均有升高,并于第7天达到峰值(P<0.05);与模型组相比,各治疗组肺指数及病理评分显著下降(P<0.05),其中各治疗组肺指数间的差异不具有统计学意义(P>0.05),而甘露消毒丹组与奥司他韦组从第7天开始肺组织病理评分明显低于精简方组(P<0.05);其他差异无统计学意义(P>0.05)。4 PM2.5与IV联合感染后,各时间点各组小鼠肺组织中NLRP3蛋白表达均升高(P<0.05),并于第7天达到峰值,药物干预后,与模型组比较,各治疗组NLRP3蛋白表达下调(P<0.05),奥司他韦组较甘露消毒丹精简方组明显降低(P<0.05),而甘露消毒丹精简方组与甘露消毒丹组组间未见明显差异(P>0.05)。5 PM2.5与IV联合感染后,各组小鼠肺组织中NLRP3、NF-κB m RNA表达及IV载量均升高(P<0.05)。药物干预后,与模型组比较,各治疗组NLRP3、NF-κBm RNA表达及IV载量均有所降低;组间相比,奥司他韦组均最低(P<0.05),而甘露消毒丹精简方组与原方组仅在第3天与第10天NF-κB的表达具有显著差异(P<0.05)。6 PM2.5与IV联合感染后,各组小鼠血清中IL-1β含量升高(P<0.05),并于第7天达到峰值;药物干预后,与模型组比较,各治疗组小鼠IL-1β表达下调,其中奥司他韦组明显低于甘露消毒丹精简方组(P<0.05),在第10天甘露消毒丹组比甘露消毒丹精简方组相比含量降低(P<0.05),其余时间点差异不显著(P>0.05)。结论:1甘露消毒丹治疗流感可能与其含有槲皮素、木犀草素、汉黄芩素等成分,通过作用于RELA、TNF、JUN等靶点,参与细胞受体结合、抗氧化等生物功能及调控白介素17、肿瘤坏死因子等通路相关。2甘露消毒丹精简方通过下调NF-κB表达,抑制NLRP3炎性小体通路激活,减少IL-1β炎症因子释放实现其清热解毒、祛湿化浊调控雾霾环境下IV感染致肺部炎症的作用,且与原方相近。3雾霾环境下IV感染活化NLRP3炎性小体致炎性因子大量释放是中医毒邪理论“外毒化生内毒”的体现,甘露消毒丹精简方清热解毒,祛湿化浊,内外毒兼治发挥治疗雾霾环境下IV感染的作用。
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