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目的:采用网络药理学方法筛选丹参治疗一氧化碳中毒(Carbon monoxide poisoning,COP)急性脑损伤的作用靶点及相关信号通路,明确其潜在作用机制。根据网络药理学研究结果,选取丹参的主要有效成分丹参酮IIA作为干预措施,利用大鼠模型,阐明MAPK-ERK1/2信号通路在COP急性脑损伤发病中的作用,探讨丹参酮IIA治疗COP大鼠急性脑损伤的分子机制。方法:通过中药系统药理学数据库和分析平台(TCMSP)搜索丹参的活性成分及靶点,使用Gene Cards数据库、Drugbank数据库及OMIM数据库获取COP急性脑损伤的靶点,通过STRING数据库构建蛋白质相互作用(PPI)网络,利用Cytoscape 3.7.2软件构建药物-化合物-作用靶点-疾病网络,应用Metascape数据库进行GO富集分析和KEGG通路分析。将216只SPF级雄性SD大鼠按照随机数字表法分为3组:正常对照组(NC组)、一氧化碳中毒组(COP组)和丹参酮IIA组,每组72只。COP组和丹参酮IIA组采用高压氧舱二次吸入法建立急性重症COP大鼠模型。其中,丹参酮IIA组给予腹腔注射丹参酮IIA磺酸钠注射液[20 mg/(kg.d),1次/d],COP组和正常对照组大鼠给予相同体积的生理盐水。于造模后1 d、7 d、14 d、30 d时,用干湿重法测量脑含水量,应用苏木精-伊红(HE)染色观察各组大鼠大脑皮质组织病理形态变化,用尼氏染色法观察大脑皮质中神经元损伤情况及尼氏小体的形态和数量变化,应用TUNEL法测细胞凋亡情况,应用免疫组化与Western blotting法检测各组大鼠脑组织中VEGF-A、P-MEK1/2和P-ERK1/2阳性细胞染色强度及蛋白的表达水平。结果:检索出丹参具有202个化学成分。丹参与COP急性脑损伤有关的作用靶点71个,关键靶点13个,主要参与对有毒物质的反应、对活性氧的反应、对无机物的反应等生物过程,信号通路涉及激素代谢、炎症反应、细胞凋亡等。动物实验结果显示,COP组大鼠1 d(85.92±2.20)脑组织水肿最严重,之后逐渐减轻[7 d(80.25±1.51),14 d(74.81±0.87),30 d(73.07±1.63)],光镜下神经细胞肿胀变形,正常神经细胞数目减少,细胞核固缩。丹参酮IIA治疗能明显减轻大鼠脑水肿程度[1 d(83.50±1.21),7 d(76.76±0.99),14 d(73.09±0.70),30 d(72.59±0.73),P<0.05],光镜下神经细胞排列趋于整齐,细胞结构相对完好,凋亡细胞数量明显低于COP组(P<0.05)。NC组大鼠脑组织有少量VEGF-A、P-ERK1/2和PMEK1/2表达[VEGF-A:1 d(0.0109±0.0024),7 d(0.0117±0.0036),14 d(0.0112±0.0029),30 d(0.0105±0.0024);P-MEK1/2:1 d(0.0189±0.0034),7 d(0.0170±0.0042),14 d(0.0173±0.0033),30 d(0.0179±0.0033);P-ERK1/2:1 d(0.0102±0.0016),7 d(0.01±0.002),14 d(0.0107±0.0017),30 d(0.0105±0.0023)]。COP组VEGF-A、P-ERK1/2和P-MEK1/2阳性细胞积分光密度值及其蛋白表达水平在中毒早期(<7 d)呈增高趋势,后期逐渐减少[VEGF-A:1 d(0.0192±0.0029),7 d(0.0315±0.0038),14 d(0.0179±0.0023),30 d(0.0159±0.0035);P-MEK1/2:1 d(0.0297±0.0041),7 d(0.0490±0.0038),14 d(0.0369±0.0058),30 d(0.029±0.0047);P-ERK1/2:1 d(0.0144±0.0027),7 d(0.0307±0.0016),14 d(0.0211±0.0023),30 d(0.0171±0.0024)],但均明显高于同一时间点的正常对照组(P<0.05)。尽管丹参酮IIA治疗组VEGF-A、P-MEK1/2和P-ERK1/2蛋白表达趋势与COP组一致,但治疗组这三种蛋白表达水平[VEGF-A:1 d(0.0259±0.0030),7 d(0.0373±0.0030),14 d(0.0229±0.0027),30 d(0.0212±0.003);P-MEK1/2:1 d(0.0369±0.0076),7 d(0.0785±0.0059),14 d(0.0485±0.0074),30 d(0.039±0.0069);P-ERK1/2:1 d(0.0177±0.0022),7 d(0.0411±0.0033),14 d(0.0299±0.0023),30 d(0.0212±0.0015)]明显高于同一时间点COP组(P<0.05)结论:丹参具有多种活性成分,通过多靶点、多通路对COP诱导的急性脑损伤发挥治疗作用,其中MAPK/ERK1/2信号通路是最重要的途径之一。早期应用丹参酮IIA能减轻脑组织水肿、有效抑制细胞凋亡,并可能通过激活MAPK-ERK1/2信号通路促进VEGF-A蛋白的表达,诱导血管新生,改善脑组织微循环,进而在COP急性脑损伤中发挥神经保护作用。