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作者:周文文;司丽君;郭君婷;赵婷婷;王守宝;斯拉甫·艾白;刘桂花;
单位:新疆医科大学药学院;新疆维吾尔自治区药物研究院;中国医学科学院协和药物研究所国家药物筛选中心;
摘要:目的:本研究运用网络药理学方法结合体内外实验验证,以红藻氨酸(KA)诱导的大鼠癫痫模型和谷氨酸(L-Glu)诱导SH-SY5Y神经元细胞损伤模型阐明癫痫合剂抗癫痫作用及其主要机制。方法:通过数据库筛选癫痫合剂活性成分及潜在治疗靶点,构建蛋白互作(PPI)网络并分析核心靶点,进行GO和KEGG通路富集分析,采用Autodock Vina对核心成分与关键靶点进行分子对接。体内建立红藻氨酸大鼠癫痫模型,设正常对照组、模型对照组、癫痫合剂2、4 g/kg组及阳性对照卡马西平125 mg/kg组,观察癫痫合剂对大鼠脑电(EEG)、认知功能、海马神经元损伤及γ氨基丁酸/谷氨酸(GABA/Glu)等神经递质的影响。体外以谷氨酸9 mmol/L诱导SH-SY5Y细胞损伤进行机制研究,设空白对照组、模型对照组、阳性对照姜黄素2.5μmol/L组及癫痫合剂0.5、1 mg/mL组,采用CCK-8法检测细胞活力;Annexin V-FITC/PI双染法检测细胞凋亡率;JC-1探针检测线粒体膜电位变化;DCFH-DA探针检测细胞内ROS水平;Western blot法检测癫痫合剂对PI3K/AKT/mTOR通路相关蛋白磷酸化表达的影响。结果:网络药理学分析显示,癫痫合剂主要活性成分包括槲皮素、木犀草素、没食子酸、3,4,5-三甲氧基肉桂酸等,关键靶点包括mTOR、AKT1和TP53等。体内实验证实,癫痫合剂能明显抑制红藻氨酸诱导的癫痫发作(P<0.05或P<0.01),改善认知障碍,保护海马神经元,升高GABA、5-HT、DA、NA/NE含量,降低Glu含量(P<0.05或P<0.01)。以谷氨酸诱导神经元细胞损伤模型,癫痫合剂0.5、1 mg/mL组显著提高SH-SY5Y细胞活力,降低细胞凋亡率和ROS水平,降低线粒体膜电位(P<0.05或P<0.01),下调PI3K、AKT、mTOR蛋白磷酸化表达(P<0.05或P<0.01)。结论:癫痫合剂具有明确的抗癫痫及神经保护作用,其机制可能通过调控PI3K/AKT/mTOR信号通路,抑制谷氨酸诱导的神经元氧化应激与凋亡级联反应,并调节脑内GABA/Glu递质平衡,从而发挥整体抗癫痫作用。
关键词:癫痫合剂;;网络药理学;;氧化应激;;红藻氨酸;;神经保护;;线粒体;;磷酸肌醇-3激酶;;蛋白激酶;;雷帕霉素
基金资助:新疆维吾尔自治区重大科技专项项目(编号:2022A03017-5);; 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(编号:2023-RW360-01);; 新疆维吾尔自治区重大科技专项项目(编号:2022A03006-1)