基于动物实验和网络药理研究调经汤对POI的作用及机制
发布时间：
2022-07-22
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动物实验,大鼠动物模型
目的
通过动物实验和网络药理探讨调经汤治疗早发性卵巢功能不全（premature ovarian insufficiency，POI）的作用及机制。
方法
（1）动物实验将32只12周龄未交配且具有规律动情周期的SD雌性大鼠随机分为空白组、动物模型组、西药组、中药组共4组。空白组大鼠按0.4mL/100g体质量腹腔注射无菌注射用水，其余各组大鼠按0.4mL/100g体质量腹腔注射浓度为0.5mg/mL的顺铂溶液，连续7天，建立免疫性POI大鼠动物模型。造模结束后，给予空白组和模型组等体积的生理盐水灌胃；西药照组给予浓度为1.25mg/mL的戊酸雌二醇（商品名∶补佳乐）溶液0.12mg/（kg·d）；中药组给予1g/100g体质量的调经汤水煎液灌胃，2次/天，连续给药 14 天。杀鼠取材后采用 Elisa 法检测大鼠血清中促卵泡生成激素（follicle-stimulating hormone，FSH）、抗缓勒管激素（anti-mullerian hormone，AMH），HE 染色观察一侧大鼠卵巢组织形态。
（2）网络药理∶利用京都基因与基因组百科全书（kyoto encyclopedia of genes and genomes，KEGG）DRUG数据库、中药系统药理学数据库与分析平台（traditional Chinese medicine database and analysis platform，TCMSP）分别挖掘补佳乐的基本信息及调经汤潜在活性成分及靶点，通过人类基因数据库（the human gene database，GeneCards）、在线人类孟德尔遗传数据库（online mendelian inheritance in man， OMIM）、药物基因组学知识库（pharmacogenornics knowledgebuse，PharmGKB）筛选POI的相关疾病靶点。将得到的药物耗点与疾病肥点进行匹配，得到药物-疾病交集靶点数据库，利用Cytoscape3.8.0软件构建中药成分-耙点-痰病网络。使用 String 网站对得到的交集靶点进行蛋白互作分析，利用R语言进行基因本体（gene oncology，GO）分析和KEGG富集分析。
结果
（1）动物实验
1.外观变化与模型组比较，西药组与中药组大鼠随着给药时间增加精神状态逐渐恢复，体重增加较快，行为敏捷，其中中药组恢复优于西药组∶
2.体重变化；给药14天后，四组大鼠体重均有不同程度增加，除模型组与空白组比较差异具有统计学意义（P<0.05）外，西药组和中药组与模型组比较结果均无统计学差异（P >0.05），且两组间比较差异也不具有统计学意义（P>0.05）；
3.动情周期变化∶空白组动情周期表现为规律性变化，其余三组造模后动情周期失去正常规律性变化，主要表现为动情间期、动情前期时间延长，动情期缩短或消失。给药一段时间后，西药组和中药组大鼠动情周期逐渐恢复规律性变化，模型组动情周期恢复最差；
4.卵巢组织形态变化空白组大鼠的卵巢组织形态结构清晰、不同等级卵泡均可见，子宫内膜厚，模型组卵巢组织萎缩，子宫内膜薄，西药组卵巢组织形态较模型组有明显改善，子宫内膜增厚，中药组卵巢组织形态恢复最好，子宫内膜明显增厚，成熟卵泡数最多；
5.血清激素比较∶与空白组比较，其余三组大鼠血清FSH、AMH值差异均无统计学意义（P>0.05），与模型组比较，中药组AMH水平升高，但三组大鼠血清FSH、AMH比较差异均无统计学意义（P>0.05），且西药组与中药组组间比较差异亦无统计学意义（P>0.05）。
（2）网络药理
调经汤共筛选出181个活性成分和2873个潜在靶点，POI靶点4597个。通过比对调经汤和POI的共同靶点，筛选出192个关键基因。主要活性成分有槲皮素（quercetin）、山奈酚（kaempferol）、木樨草素（luteolin）、β-谷甾醇（beta-sitosterol）、豆甾醇（stigmasterol），核心基因为缺氧诱导因子1亚基a（hypoxia inducible factor l subunit alpha，HIFIA）、丝裂原活化蛋白激酶1（mitogen-activated protein kinase I，MAPKI）、JUN原癌基因（JUN proto-oncogene，JUN）、雌激素受体1（estrogen reccptor 1，ESRI）、MYC原癌基因（MYC proto-oncogene，MYC）、肿瘤蛋白p53（tumor protein p53，TP53）、信号传导及转录激活因子3（signal transduccr and activator of transcription 3，STAT3）。生物学过程主要是对氟化物及氧化应激的反应、细胞对化学物应激刺激的反应和物质代谢反应等，发挥转录、结合等分子功能；生物学通路包括白细胞介素-17 （interleukin-17，IL-17）、肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）、磷脂酰肌醇3 激酶（phosphatidylinositol 3 kinase，PI3K）-蛋白激酶B（protein kinase B，AKT）、丝裂原活化蛋白激酶（mitogen activated protein kinase，MAPK）、叉头框转录因子O亚族（forkhead box transcription factor O，FoxO）、雌激素（estrogen）、Wnt 信号道路等. 补佳乐的靶蛋白为雌激素受体，KEGG通路为雌激素信号通路。分子对接结果显示槲皮素与HIFIA结合度最好，结合值为6.78。
结论
（1）调经汤可恢复顺铂所致POI大鼠卵巢的形态结构，增厚子宫内膜，改善卵巢储备功能∶
（2）调经汤治疗POI主要通过对氧化物及氧化应激反应、对化学物应激刺激的反应和物质代谢反应等潜在生物学过程，并借助免疫、信号传导、激素等多个潜在通路起作用；
（3）与补佳乐相比，调经汤可通过多成分、多靶点、多途径治疗POL。
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