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目的:桃核承气汤是《伤寒论》经典名方,临床上加减广泛用于慢性肾脏疾病的治疗。目前关于桃核承气汤的研究多集中在临床疗效研究方面,而其药效物质基础及作用机理研究十分缺乏。本研究建立在临床疗效确切的基础上,结合循证医学、中药化学、生物信息学、中药药理学、分子生物学及分析化学等多学科交叉的研究方法,对桃核承气汤加减治疗慢性肾衰竭进行了Meta分析,筛选了该方抗肾脏纤维化的有效物质部位,分析鉴定了有效物质部位的主要化学成分,最后基于网络药理学研究,对有效物质部位进行了抗肾脏纤维化的体内外作用机制研究。系统地对桃核承气汤进行了临床疗效评价、物质基础研究及药效作用机制研究,从而为该方的进一步开发利用奠定研究基础和提供科学依据。方法:1桃核承气汤加减治疗慢性肾衰竭的Meta分析通过检索中国知网(CNKI)数据库、中文科技期刊全文(维普,VIP)数据库、万方医学网(Wangfang)数据库和中国生物医学(CBMdisc)数据库、Pub Med、EMbase和Medline数据库,检索年限至2020年1月。以桃核承气汤加减治疗慢性肾衰竭的随机对照试验(RCTs),按Cochrane系统评价的方法评价纳入研究的质量,由两位评价人员独立按照纳入与剔除标准筛选文献、提取资料并评价纳入研究的偏倚风险,并用Review Manger 5.3软件对纳入文献结果进行Meta分析。2桃核承气汤各极性部位的提取分离采用系统溶剂萃取法,将方中桃仁、大黄、桂枝、甘草混合用70%乙醇,回流提取2次,分别为2h和1.5h,减压浓缩后将醇提液挥发至无醇味。分别用不同极性的溶剂进行萃取,最后依次得到石油醚萃取物质部位,氯仿萃取物质部位,乙酸乙酯萃取物质部位,正丁醇萃取物质部位,将其进行减压浓缩干燥后备用,芒硝作为一个单独的部位。3桃核承气汤抗肾脏纤维化有效物质部位的筛选研究采用转化生长因子-β1(TGF-β1)诱导HK-2细胞构建体外肾纤维化模型,用桃核承气汤各萃取物质部位以不同浓度干预细胞。Elisa试剂盒检测细胞上清液胶原蛋白Iα1(COLIα1),纤维粘连蛋白(FN)含量;利用CCK-8法确定筛选出的有效物质部位的最佳浓度;Western blot检测胶原蛋白Ⅰ(Co L-Ⅰ),胶原蛋白Ⅲ(Co L-Ⅲ),基质金属蛋白酶-2(MMP2),基质金属蛋白酶抑制因子-2(TIMP2),结缔组织生长因子(CTGF)蛋白的表达水平;免疫荧光染色法检测α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的表达;Real time-PCR检测纤溶酶原激活抑制剂-1(PAI-1)m RNA的表达。4桃核承气汤正丁醇有效物质部位的化学成分研究使用Welch Ultimate TM uplc XB-C18 column(100 mm×2.1mm,1.8μm)分析色谱柱;流动相A为水(含0.1%甲酸),流动相B为色谱乙腈;梯度洗脱程序:0~25min,5%B;25~65min,95%B;柱温:40℃;流速:0.3ml/min;进样体积:2μL;吸收波长为210nm。离子源为电喷雾电离源,采用高分辨率质谱测定正离子模式和负离子模式,氮气流速800L/h,气体温度200℃,毛细管电压30k V,扫描范围m/z 50-1500。5桃核承气汤正丁醇有效部位抗肾脏纤维化的网络药理学研究通过TCMSP数据库获取桃核承气汤正丁醇有效物质部位的26个化合物的OB、DL值,以OB≥30%和DL≥0.18为阈值筛选潜在的活性成分。将筛选出的化合物导入到SEA、SIB数据库获取化合物靶标,从Dis Ge Net数据库和NCBI数据库收集疾病靶标,将化合物靶标和疾病靶标整合得到化合物潜在治疗靶标。将治疗靶标导入String数据库获取关键蛋白相互作用(PPI)信息。利用Cytoscape软件中的Clue Go Version 2.5.4插件进行KEGG通路富集分析;利用DAVID Version 6.8进行GO功能富集分析。利用Cytoscape Version 3.6.0软件构建PPI网络、活性成分-靶标网络、活性成分-靶标-信号通路网络。6桃核承气汤正丁醇有效物质部位抗肾脏纤维化的作用机制研究(1)体外实验:TGF-β1诱导HK-2细胞构建体外肾纤维化模型。CCK8法检测桃核承气汤正丁醇萃取物质部位对HK2细胞活力的影响;Western blot检测α-SMA、E-cadherin、FN以及PI3K/AKT/m TOR和HIF-1α/VEGF信号通路相关蛋白的表达;免疫荧光检测α-SMA、Ecadherin、FN和TNF-α的表达;鬼笔环肽染色观察细胞中F-actin微丝蛋白。(2)体内实验:采用单侧输尿管结扎术构建UUO大鼠肾纤维化模型,将36只SPF级雄性Wistar大鼠随机分为3组,假手术组(Sham),模型组(UUO),桃核承气汤正丁醇有效物质部位组(NE-THCQ)。观察大鼠一般情况,分别于术后7天、14天分批次处死大鼠、采集血液制备血清标本,摘取肾脏。检测血清肌酐、尿素氮水平;H&E染色、Masson染色和透射电镜观察大鼠肾脏病理改变;Elisa试剂盒检测大鼠血清中IL-6、IL-1β的含量;免疫组化检测Col-Ⅰ、Col-Ⅲ、α-SMA和E-cadherin的表达;Western blot检测PI3K/AKT/m TOR和HIF-1α/VEGF信号通路相关蛋白的表达。结果:1桃核承气汤加减治疗慢性肾衰竭的Meta分析纳入8篇文献,共630例患者,其中治疗组321例,对照组309例。Meta分析显示,与对照组相比,桃核承气汤加减联合用药能改善CRF患者症状的总有效率[OR=4.89,95%CI为[3.28,7.29]];降低血尿素氮(BUN)[SMD=-0.62,95%CI为[-0.81,-0.43]]和血肌酐(Scr)[SMD=-3.12,95%CI为[-4.72,-1.52]];升高肌酐清除率(Ccr)[SMD=-0.56,95%CI为[-0.34,-077]],肾小球滤过率(e GFR)[SMD=0.62,95%CI为[0.30,0.94]]和血红蛋白(Hb)[SMD=-0.71,95%CI为[0.39,1.03]]。2桃核承气汤抗肾脏纤维化有效物质部位的筛选研究乙酸乙酯、正丁醇、氯仿萃取物质部位在200、400mg/m L浓度下能显著降低COLIα1和FN含量,CCK8法筛选出最佳干预浓度为200mg/m L。乙酸乙酯、正丁醇、氯仿萃取物质部位均能降低Co L-Ⅰ,Co L-Ⅲ,TIMP2、CTGF、α-SMA表达,上调MMP2的表达,其中正丁醇萃取物质部位作用效果最为显著(P<0.01)。实时荧光定量检测发现,乙酸乙酯、正丁醇、氯仿萃取物质部位均能抑制PAI-1m RNA的表达,且正丁醇部位最为显著(P<0.01)。3桃核承气汤正丁醇有效物质部位的化学成分研究初步鉴定出桃核承气汤正丁醇有效物质部位中可能的26个化合物,其中2个来自桃仁,1个来自桂枝,8个来自大黄,15个来自甘草。主要为皂苷,黄酮,萜类化合物。4桃核承气汤正丁醇有效部位抗肾脏纤维化的网络药理学研究筛选出7个潜在活性化合物,得到活性成分靶标484个,潜在治疗靶标118个。通过活性成分-靶标网络发现,7,2’,4’-三羟基-5-甲氧基-3-苯基香豆素度值最高,表明其潜在治疗靶点最多,其余依次为甘草苷E、常春藤皂苷元、β-谷甾醇、甘草苷、没食子酸-3-O-(6`-O-没食子酰)葡萄糖苷、18α-羟基甘草次酸。在PPI网络中前16个关键靶标依次是ALB、IL6、AKT1、VEGFA、MAPK3、EGFR、TNF、CASP3、SRC、PTGS2、MAPK8、FN1、MMP9、JUN、KDR、IL1B。GO富集分析结果显示NE-THCQ主要影响细胞增殖、凋亡和细胞内信号级联。KEGG富集分析结果显示PI3K-AKT信号通路富集靶点最多,关联性最强,此外富集的前20条通路中,MAPK、TNF、Ras、HIF-1、NOD-like receptor、Toll-like receptor、VEGF、m TOR等信号通路均直接或间接参与了肾纤维化过程。5桃核承气汤正丁醇有效物质部位抗肾脏纤维化的作用机制研究(1)体外研究:CCK8法筛选出药物干预浓度为200mg/ml,孵育时间为12h、24h、48h时对细胞活力不产生影响。NE-THCQ能显著降低α-SMA和FN表达,并上调了E-cadherin,在48h作用最为显著(P<0.01);显著抑制TGF-β1诱导的HK-2细胞TNF-α的表达(P<0.01)和F-actin蛋白的重排;抑制PI3K/AKT/m TOR信号通路磷酸化蛋白的表达,显著下调TGF-β1诱导的HK-2细胞中p-PI3K/PI3K(P<0.01)、p-m TOR/m TOR和p-AKT/AKT的比值(P<0.05);显著抑制TGF-β1诱导的HK-2细胞中HIF-1α(P<0.01)和VEGF的表达(P<0.05)。(2)体内研究:NE-THCQ能改善UUO大鼠肾脏形态病理学改变;降低血肌酐、尿素氮的水平(P<0.01);显著减少血清IL-6、IL-β1的含量(P<0.01);显著抑制Col-Ⅰ、Col-Ⅲ和α-SMA的表达,上调E-cadherin的表达(P<0.05或P<0.01);抑制UUO大鼠肾组织中PI3K/AKT/m TOR信号通路磷酸化蛋白的表达,显著下调p-PI3K/PI3K、p-m TOR/m TOR(P<0.05)和p-AKT/AKT的比值(P<0.01);显著抑制UUO大鼠肾组织中HIF-1α和VEGF的表达(P<0.01)。结论:1桃核承气汤加减辅助治疗CRF,较西药单纯治疗能提高临床疗效、改善肾功能、提高患者生存状态,但纳入文献的数量和质量有限,相关结论有待进一步验证。2初步筛选出桃核承气汤的有效物质部位群,分别为氯仿萃取物质部位,乙酸乙酯萃取物质部位和正丁醇萃取物质部位,其中正丁醇萃取物质部位为活性最佳。3初步鉴定出桃核承气汤正丁醇有效物质部位的26个可能的化合物,筛选出7个潜在活性化合物,为进一步研究其药理机制奠定了基础。4通过网络药理学研究,推测桃核承气汤正丁醇有效物质部位可能是通过调节PI3K/AKT、m TOR、HIF、VEGF等信号通路,靶向炎症因子(如TNF、IL-6、IL-1β等),影响ECM降解酶活性(如MMP1、MMP2、MMP3等)以及刺激相关信号因子的表达从而对炎症、缺氧、血管生成、ECM的合成和降解进行综合调控,以发挥其抗肾脏纤维化的作用。5通过体内外实验发现,PI3K/AKT/m TOR和HIF-1α/VEGF信号通路介导了肾纤维化的发生。NE-THCQ抗肾脏纤维化的作用机制可能与其调控PI3K/AKT/m TOR和HIF-1α/VEGF信号通路从而抑制肾小管上皮细胞骨架重排、逆转上皮细胞间充质转化(EMT)、抑制细胞外基质(ECM)合成与分泌、抑制炎症反应、改善肾功能以及适应缺氧损伤有关。