摘要:目的探明艾片抗脑缺血再灌注损伤的作用及其机制。方法借助PharmMapper等数据库获得艾片(左旋龙脑)抗脑缺血再灌注损伤(cerebralischemia-reperfusioninjury,CIRI)的潜在靶点并进行基因本体(geneontology,GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(Kyotoencyclopediaofgenesandgenomes,KEGG)通路富集分析。分别设置假手术组、模型组、溶剂模型(1%聚山梨酯-80)组、阳性药(尼莫地平)组及艾片高、中、低剂量(0.20、0.10、0.05g/kg)组,采用预防和治疗给药的方式对线栓法制备的CIRI模型大鼠进行干预,ZeaLonga评分法对不同时间点(再灌注4、22.5、46.5、70.5h)模型大鼠神经功能进行评价;2,3,5-氯化三苯基四氮唑(2,3,5-triphenyltetrazoliumchloride,TTC)染色法观察大鼠脑梗死率;蛋白质印迹(Westernblotting)和免疫组织化学法对预测的通路进行初步验证。结果网络药理学预测显示,艾片抗CIRI的潜在靶点有63个,可能与调控生物过程及叉头转录因子O亚族(forkheadtranscriptionfactoroftheOclass,FOXO)信号通路、磷脂酰肌醇-3激酶(phosphatidylinositol-3-kinases,PI3K)/蛋白激酶B(proteinkinaseB,Akt)信号通路、雌激素信号通路等有关。实验结果显示,艾片0.20、0.10g/kg组能极显著降低模型大鼠脑梗死率,显著升高模型大鼠缺血侧皮层中磷酸化叉头转录因子O亚族3a(phosphorylated-forkheadboxO3a,p-FOXO3a)蛋白表达量和p-Akt/Akt和p-FOXO3a/FOXO3a值,极显著降低细胞死亡调解因子(Bcl-2interactingmediatorofcelldeath,Bim)和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(cysteinylaspartatespecificproteinase3,Caspase-3)蛋白表达量,艾片0.20g/kg组还能不同程度改善模型大鼠各时间点神经功能损伤。结论艾片可能是通过调节Akt/FOXO3a/Bim信号通路改善CIRI,发挥抗细胞凋亡作用。
脑卒中因其高发病率和高死亡率,是造成全球老年人死亡的主要原因[1],在我国,缺血性脑卒中的发病率占脑卒中的85%[2],且呈逐年增长和年轻化的趋势[3],对患者、家庭及社会都带来沉重的负担[4-5]。当前对于缺血性脑卒中的首要治疗原则是尽早重建血液再灌,恢复脑部的血氧供应,临床上主要采用阿替普酶治疗或机械溶栓,但在短时间内恢复血氧供应,很大几率会发生2次损伤,导致脑水肿、脑出血和神经元死亡[1,6],且溶栓治疗受病理生理窗(pathophysiologicalwindow,PW)的限制[7-9],故急需新的方法和药物来缓解脑缺血再灌注损伤(cerebralischemia-reperfusioninjury,CIRI)。
艾片(主含左旋龙脑)为菊科植物艾纳香Blumeabalsamifera(L.)DC新鲜叶经提取加工制成的结晶,《中国药典》年版记载其味辛、苦,性微寒,归心、脾、肺经,因辛香走窜的特性,具有良好的开窍醒神功效,兼可清热止痛,常用于治疗热病神昏、中风痰厥[10]。课题组前期研究表明,艾片预防性给药3d可改善CIRI模型大鼠的脑水肿,抑制造模引起的体温升高[11]。但目前关于艾片抗CIRI的具体机制尚未完全清楚,本研究在前期研究的基础上,从网络药理学角度初步预测艾片抗CIRI的可能机制,采用预防结合治疗给药的方式,从分子水平予以验证,探明艾片抗CIRI的通路机制,揭示其“开窍醒神”的科学内涵,为临床使用提供理论及实验依据。1材料与方法
1.1基于网络药理学的机制预测
因艾片成分较单一,故针对其主要成分抗CIRI的机制进行预测。通过PubChem数据库(