以荭草苷为关键成分的组合药物设计及其抗心肌缺氧/复氧损伤机制

目的 随着现代中药的发展,以"物质基础基本清楚"、"作用机制基本清楚"为原则的组分中药研宄成为新的热点,初步建立了"标准组分、组效关系、组分配伍、优化设计"的组分中药研发模式.本研宄以荭草苷为关键成分进行组分设计,探寻"试验设计-建立模型-多目标优化"的组分优化方法,探究"以荭草苷为关键成分的组合药物比单个成分在心肌缺氧/复氧损伤(MIRI)模型上的保护作用更好,且组合药物抗MIRI作用机制与调控自噬相关"的假说,为组分优化研究提供方法学上的参考及实验依据.方法 研究前期通过筛选条件:①黄酮类成分;②与荭草苷共同存在在同一植物中;③有抗氧化、抗炎等相关药理作用,选出槲皮苷、牡荆素、槲皮素、木犀草素、异荭草素5个成分,采用CCK-8法检测各成分对H9c2细胞存活率的影响,采用三气培养箱混合气体法建立心肌细胞缺氧/复氧损伤模型,通过CCK-8法和LDH法研究各成分对H9c2缺氧/复氧损伤细胞存活率、损伤率的影响.通过均匀设计得到荭草苷、槲皮苷、牡荆素的不同配比组合,利用CCK-8法和LDH法检测各配比对H9c2缺氧/复氧损伤模型细胞存活率和损伤率的影响;检测培养基中NO含量,利用R语言建立逐步回归模型,基于模拟退火算法理论,用Python编程解出当综合药效最佳时各成分的给药浓度,即最佳配比组合OQV-e,对OQV-e进行药效学实验验证,通过Western印迹法检测H9c2细胞内LC3,Beclin-1,p-JNK和JNK的蛋白表达水平,评价最佳配比对缺氧/复氧损伤H9c2细胞内JNK通路及细胞自噬的影响.结果 ①荭草苷(0～200μmol·L-1),槲皮苷(0～200μmol·L-1),牡荆素(0～80μmol·L-1),异荭草苷(0～200μmol·L-1)孵育36 h内对H9c2细胞增殖无明显影响;除异荭草苷外,荭草苷、槲皮苷、牡荆素均能显著性下调细胞损伤率.②OQV-e能显著提高H9c2心肌细胞存活率,降低细胞损伤率,降低NO含量,且OQV-e比其他单个成分降低细胞损伤率效果更明显(P<0.05).③与模型组相比,OQV-e的p-JNK/JNK的比值降低,LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值显著性降低,Beclin-1的表达水平明显升高(P<0.05).结论 ①结合文献调研与初步药效实验结果,选择荭草苷、槲皮苷、牡荆素进行组合药物设计;②采用均匀设计为试验设计方法,以H9c2心肌细胞缺氧/复氧损伤为实验研究模型,逐步回归分析为建模准则,模拟退火算法为计算理论,计算出最佳配比组合OQV-e,即荭草苷12.55μmol·L-1,槲皮苷39.99μmol·L-1,牡荆素19.99μmol·L-1.③OQV-e抗MIRI可能是通过抑制JNK信号通路,抑制过度自噬,进而达到保护缺氧/复氧损伤心肌的目的.