补阳还五汤抗动脉粥样硬化氧化应激的生信分析及实验研究

目的 基于基因芯片数据库(GEO)、网络药理学,结合ox-LDL诱导的大鼠主动脉血管内皮细胞氧化损伤模型进行实验验证,探究补阳还五汤(Buyang Huanwu Decoction,BYHWD)干预动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)氧化应激的作用及相关机制.方法 通过TCMSP、Herb数据库收集BYHWD中7味中药有效成分及靶点;从GEO数据库下载GSE19286、GSE2372数据集,鉴定AS差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs);通过GeneCards数据库获取氧化应激靶点;取交集筛选出BYHWD、DEGs、氧化应激共同靶点,进行PPI、GO和KEGG通路富集分析;在GSE19286、GSE2372的表达矩阵中,采用独立样本t检验进行核心靶点验证.结合GEO数据库和网络药理学结果进行体外实验验证,检测药物对细胞活性氧表达及ALB、PLG、F2、GC、PLK1基因表达的影响.结果 筛选出972个中药靶点、9438个氧化应激靶点、173个DEGs,其中103个DEGs在AS组织样本中高表达、70个DEGs在AS组织样本中低表达;综合中药作用靶点、AS DEGs和氧化应激靶点,得到24个"AS潜在靶点",进行GO和KEGG富集分析,结果提示"AS潜在靶点"主要通过调控细胞周期信号通路,卵母细胞成熟信号通路和细胞减数分裂信号通路等信号通路发挥作用.根据Degree算法对"AS潜在靶点"进行拓扑分析,鉴定出前5位"AS核心靶点",据统计分析提示BYHWD可能可以通过上调ALB、PLG、F2、GC的表达、下调PLK1的表达起到干预AS氧化应激的作用.体外实验结果显示,BYHWD能抑制ox-LDL引起的活性氧(reactive oxygen species,ROS)增高;qPCR结果显示,ox-LDL刺激后的大鼠主动脉内皮细胞ALB、PLG、F2、GC基因表达均下降,PLK1基因表达上升,BYHWD含药血清干预后可以上调ALB、PLG、F2、GC基因的表达(P<0.01;P<0.05),下调PLK1的表达(P<0.05).结论 BYHWD干预AS氧化应激具有多成分、多靶点、多途径的作用特点,其机制可能与减少ROS表达,上调ALB、PLG、F2、GC基因、下调PLK1基因表达相关.