基于生物信息学及实验验证探讨脑出血后代谢相关铁死亡机制及安脑平冲方干预作用

目的 探讨脑出血后代谢相关铁死亡基因及其潜在作用机制,并研究安脑平冲方的干预作用.方法 通过差异分析GSE24265脑出血疾病基因集,与代谢相关铁死亡基因取交集,获取脑出血后差异表达的代谢相关铁死亡基因,并验证其表达差异;通过蛋白相互作用网络及GO、KEGG富集分析研究其潜在作用机制;通过TCMSP、TCMID、ETCM、PubChem、SwissTargetPrediction数据库对安脑平冲方进行网络药理学预测,获取安脑平冲方干预脑出血后代谢相关铁死亡的靶点.将SD大鼠随机分为假手术组、模型组、安脑平冲方组,安脑平冲方组予3.0 g/mL安脑平冲方药液灌胃,假手术组、模型组予等体积蒸馏水灌胃,连续7 d,观察1、3、7 d各组大鼠改良神经功能缺损评分(mNSS),检测出血侧脑组织含水量,进行脑组织HE染色、Nissl染色,RT-qPCR及Western blot检测干预靶点SLC2A3、AKR1C1、LDHA、SLC2A1 mRNA及蛋白表达.结果 脑出血后差异表达的代谢相关铁死亡基因共15个,其中ACADSB、PRKAA2低表达(P<0.01,P<0.05),AKR1C1、CAV1、G0S2、GCH1、HMOX1、LDHA、PLIN2、PSMD8、RPL8、RPLP0、SAT1、SLC2A1、SLC2A3高表达(P<0.05,P<0.01,P<0.001);15个蛋白之间有35组相互作用关系;主要富集到缺氧应激、辅酶代谢过程、细胞酮代谢过程等生物过程,在脂质体、细胞膜、胞质核糖体等细胞组分,发挥葡萄糖跨膜转运蛋白活性、己糖跨膜转运蛋白活性、辅酶结合等分子功能;介导HIF-1信号通路、流体剪切应力和动脉粥样硬化、铁死亡等信号通路.安脑平冲方能显著降低模型大鼠脑出血后3、7 d mNSS(P<0.01),改善神经功能缺损症状,减轻脑组织含水量(P<0.01),改善脑组织病理情况,增加尼氏小体数目(P<0.01),下调SLC2A3、AKR1C1、LDHA、SLC2A1 mRNA表达及蛋白表达(P<0.01,P<0.05).结论 安脑平冲方通过多组分下调SLC2A3、AKR1C1、LDHA、SLC2A1表达,调控代谢相关铁死亡通路,增加脑出血大鼠脑组织尼氏小体数目,修复病理情况,消除脑水肿,改善神经功能缺损症状,发挥神经保护作用.