基于网络药理学探讨麻黄甘草汤治疗肺水肿的作用机制

[目的]预测麻黄甘草汤治疗肺水肿的潜在作用靶点及作用机制,并通过动物体内试验加以验证,为深入研究麻黄甘草汤的药理作用提供参考依据.[方法]通过中药系统药理学分析平台(TCMSP)数据库获取麻黄、甘草的活性成分及其作用靶点,利用GeneCards数据库收集肺水肿疾病的作用靶点,将麻黄甘草汤的成分作用靶点和肺水肿疾病靶点取交集,基于STRING数据库构建蛋白相互作用网络(PPI),使用Cytoscape 3.6软件构建成分-靶点网络图.利用DAVID数据库进行GO功能和KEGG通路富集分析.对获得的关键成分和核心靶点通过AutoDock Vina进行分子对接,用以佐证网络药理学预测结果.选用2％氯化铵构建小鼠肺水肿模型,分为空白对照组、氯化铵模型组及麻黄甘草汤治疗组;空白对照组每日上午腹腔注射200μL生理盐水,氯化铵模型组和麻黄甘草汤治疗组腹腔注射200μL2％的氯化铵溶液;氯化铵模型组和空白对照组每晚灌胃200 μL生理盐水,麻黄甘草汤治疗组灌胃200 μL 1 g/mL麻黄甘草汤,连续处理5 d后采用实时荧光定量PCR检测白细胞介素-6(IL6)、诱导型一氧化氮合酶(NOS2)、丝裂原活化蛋白激酶3(MAPK3)和基质金属蛋白酶9(MMP9)基因mRNA表达量变化.[结果]麻黄潜在药物活性成分有23种,甘草潜在药物活性成分有92种,二者药物活性成分作用靶点239个;肺水肿相关作用靶点5 196个;药物、疾病共有靶点213个.其中关键靶点有RAC-a丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(AKT1)、细胞肿瘤抗原p53(TP53)、IL6、血管内皮生长因子A(VEGFA)、雌激素受体1(ESR1)、表皮生长因子受体(EGFR)、MAPK3、过氧化物合酶2(PTGS2)、信号转导和转录激活因子3(STAT3)、MMP9、NOS2等.GO功能富集分析得到954个条目,其中生物过程710个条目,涉及代谢过程、基因转录过程、生物调控过程、对药物刺激过程等;细胞组分92个条目,主要包括细胞膜、细胞质、细胞核、细胞器等;分子功能152个条目,主要有酶的催化、蛋白质的结合、转录调节等.KEGG富集分析170条信号通路,主要涉及肿瘤坏死因子(TNF)、PI3K-Akt、IL17等信号通路;分子对接结果显示,麻黄甘草汤的关键活性成分与疾病核心靶点具有较好的结合能.动物试验实时荧光定量PCR检测结果显示,与空白对照组相比,氯化铵模型组IL6、MA PK3和MMP9基因mRNA表达量显著或极显著上调(P＜0.05;P＜0.01),NOS2基因mRNA表达量极显著下调(P＜0.01);与氯化铵模型组相比,麻黄甘草汤治疗组IL6、MAPK3、MMP9基因mRNA表达量显著或极显著下调(P＜0.05;P＜0.01),NOS2基因mRNA表达量极显著上调(P＜0.01).[结论]麻黄甘草汤可通过多成分、多靶点、多通路发挥治疗肺水肿的作用,其中的活性成分槲皮素、山奈酚、柚皮素、木犀草素等可能通过作用于IL6、MAPK3、MMP9、NOS2等靶点,进而对TNF、PI3K-AKT、IL17等信号通路产生炎症控制及免疫调节作用.