基于网络药理学和实验验证的血栓通改善缺血性脑微循环障碍作用机制研究

本文通过网络药理学和实验验证结合,探讨血栓通主要皂苷成分改善脑微循环障碍的作用机制.从网络药理数据库获取血栓通主要三七皂苷成分结构式,预测药物潜在作用靶点和脑微循环障碍疾病靶点,将药物与疾病的交集靶点导入STRING在线分析平台和Cytoscape软件构建蛋白质互作分析图及拓扑图,获得作用核心靶点,并进行GO和KEGG富集分析;通过免疫组织染色检测大脑中动脉阻塞再灌注(MCAO/R)模型大鼠大脑缺血侧皮层血小板内皮细胞黏附分子-1(PECAM-1/CD31)的表达,RT-qPCR、Westernblot检测MCAO/R模型大鼠缺血侧大脑皮层微血管药物作用潜在靶点基因的mRNA及蛋白表达水平.基于网络药理学,获取242个血栓通潜在作用靶点,425个脑微循环障碍疾病靶点,得到35个交集靶点,并筛选出蛋白激酶B(AKT1)、血管内皮生长因子A(VEGFA)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(CASP3)、基质金属蛋白酶9(MMP-9)、磷脂酰肌醇-3-激酶催化亚基a(PIK3CA)、信号传导及转录激活蛋白-3(STAT3)等关键靶点.在MCAO/R大鼠中实验验证发现,血栓通在48 mg·kg-1剂量下,可显著改善模型大鼠的神经行为损伤和脑微血管密度和形态;并在脑微血管中下调AKT1、MMP-9的mRNA水平,上调血管内皮细胞标志物CD31及磷酸化AKT、磷酯酰肌醇-3-激酶(PI3K)蛋白表达水平和B淋巴细胞瘤-2/Bc1-2相关X蛋白(Bcl-2/Bax)比值,下调磷酸化STAT3、MMP-9、cleavedcaspase-3的蛋白表达水平.结果表明血栓通可能通过调节脑微血管PI3K、AKT、MMP-9、STAT3、caspase-3相关信号通路改善缺血再灌注大鼠脑微循环障碍,减轻神经功能损伤.本研究严格遵守实验动物在医学研究过程中应该遵守的所有伦理原则.