摘要:
目的 利用網(wǎng)絡藥理學技術(shù)和實驗研究方法探究黃芩活性成分調(diào)控鐵死亡逆轉(zhuǎn)腫瘤耐藥的藥效物質(zhì)基礎、潛在靶標及作用機制。方法 通過中藥系統(tǒng)藥理學數(shù)據(jù)庫與分析平臺(TCMSP),以生物利用度(OB)≥30%且類藥性(DL)≥0.18的條件篩選黃芩活性成分,使用UniProt數(shù)據(jù)庫獲得黃芩活性成分的對應靶點基因。在GeneCards、OMIM數(shù)據(jù)庫中搜集腫瘤耐藥的相關(guān)靶點。利用Cytoscape 3.7.0軟件將獲得的黃芩活性成分與腫瘤耐藥的交集靶點,繪制“活性成分–作用靶點”網(wǎng)絡,并借助CytoHubba插件獲得活性成分度(degree)值排名,并分析關(guān)鍵核心靶點。通過DAVID數(shù)據(jù)庫在線分析功能進行基因本體論(GO)功能和京都基因與基因組百科全書(KEGG)通路富集分析。利用FerrDb數(shù)據(jù)庫獲取鐵死亡過程中的調(diào)控基因,將其與黃芩活性成分參與逆轉(zhuǎn)腫瘤耐藥性的靶點基因取交集,獲得黃芩通過調(diào)控鐵死亡過程逆轉(zhuǎn)腫瘤多藥耐藥性的靶點基因。利用Discovery Studio軟件進行化合物和核心靶點的分子對接。取處于指數(shù)生長期的ZR-75-30和HeLa細胞,加入不同終濃度(12.5、25.0、50.0、100.0、200.0 μmol/L)的漢黃芩素培養(yǎng)48 h,分別計算漢黃芩素聯(lián)合鐵死亡抑制劑(Fer-1 1 μmol/L)、誘導劑(Erastin 20 μmol/L和RSL3 8 μmol/L)對腫瘤細胞生長的抑制率,檢測漢黃芩素對腫瘤細胞ROS活力的影響。采用Western blotting法驗證腫瘤蛋白53(TP53)的表達變化情況。結(jié)果 共篩選出黃芩中包括漢黃芩素、β-谷甾醇、黃芩素、豆甾醇、金合歡素等在內(nèi)的32個活性成分,以及前列腺素內(nèi)過氧化物合酶2(PTGS2)、TP53、花生四烯酸-12-脂加氧酶(ALOX12)等在內(nèi)15個作用靶標。通過介導白細胞介素-17(IL-17)、低氧誘導因子-1(HIF-1)、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)-蛋白激酶B(Akt)、腫瘤壞死因子(TNF)、C型凝集素受體、神經(jīng)營養(yǎng)因子等信號通路調(diào)控鐵死亡,從而發(fā)揮逆轉(zhuǎn)腫瘤多藥耐藥的作用。細胞增殖實驗的結(jié)果表明,漢黃芩素表現(xiàn)出抑制腫瘤細胞ZR-75-30和HeLa細胞增殖的作用。與漢黃芩素組比較,漢黃芩素與Fer-1聯(lián)用后細胞抑制率有所下降;與Erastin和RSL-3聯(lián)用后對細胞抑制作用明顯增強(P<0.05、0.01)。與對照組相比,100 μmol/L漢黃芩素可以顯著促進ZR-75-30和HeLa細胞ROS含量以及HeLa細胞TP53蛋白表達的升高(P<0.05)。漢黃芩素與Fer-1聯(lián)用時ROS含量、TP53蛋白表達明顯下降;與Erastin和RSL-3聯(lián)用后ROS含量、TP53蛋白表達明顯升高(P<0.05、0.01)。結(jié)論 黃芩調(diào)控鐵死亡逆轉(zhuǎn)腫瘤耐藥具有多成分、多靶點、多通路的作用特點,揭示了其藥效物質(zhì)和作用機制。