芪参颗粒调节花生四烯酸PLA2-COX通路防治心肌纤维化的机制研究

Arachidonic acid metabolism is an critical mechanism in the development of cardiac fibrosis. Intervention of PLA2 - COX pathway thus to inhibit inflammation and fibrosis has become a hot spot therapeutic approach for coronary heart disease, but related affirmative efficacy drugs are rarely produced. Previous research of us indicated that chinese medicine compound had definite efficacy on anti-inflammatory and fibrosis, furthermore, network pharmacology predicted it can act on arachidonic acid metabolism specially and balance the subtypes of COX1 and COX2,which single-target chemical drugs can not be achieved. Therefore, left coronary artery ligation preparation rat myocardial ischemia animal is applied as animal model,Qishenkeli compound is used as intervention, the ADME/T and network pharmacology research methods based on the structure-drug target prediction is taken to predict potential targets, after experimental validation, responsitive active ingredients are picked up according to their structures, eventually elaborate whether the QiShenkeli compound act on the PLA2-COX pathway to achieve its efficacy from two levels,including what and how its happens.

花生四烯酸代谢是导致心肌纤维化发生发展的重要分子机制。干预PLA2-COX通路，尤其针对COX不同的功能亚型COX1和COX2，进而达到抑制心肌炎症与纤维化已经成为心血管疾病治疗新的研究热点，但目前缺乏安全有效的治疗药物。课题组前期研究表明芪参颗粒不仅具有确切的抗炎、抗纤维化功效，且网络药理学研究明确提示其能够调节花生四烯酸代谢，尤其能够调节具有反向效用的COX1与COX2之间的动态平衡为特色，这是单靶点化学药物无法达到的。因此，本课题利用左冠状动脉结扎术制备大鼠心肌缺血导致纤维化动物模型，以确有疗效的中药复方芪参颗粒为干预手段，综合ADME/T与成分结构-药靶预测的网络药理学研究方法，结合实验验证，并反向寻找产生该效应的活性成分；进而从活性成分与效应蛋白两个层面出发，全面揭示芪参颗粒通过调节花生四烯酸PLA2-COX通路抗心肌纤维化的效应机制。

本研究针对花生四烯酸代谢紊乱是导致心肌纤维化发生发展的重要分子机制，从干预PLA2-COX通路，尤其针对COX不同的功能亚型，进而抑制心肌炎症与纤维化治疗冠心病入手；利用左冠状动脉结扎术制备大鼠心肌缺血导致纤维化动物模型，以确有疗效的中药复方芪参颗粒为干预手段，综合ADME/T与成分结构-药靶预测的网络药理学研究方法，结合实验验证，并反向寻找产生该效应的活性成分；进而从活性成分与效应蛋白两个层面出发，全面揭示芪参颗粒通过调节花生四烯酸PLA2-COX通路抗心肌纤维化的效应机制。.前期研究结果显示：利用ADME/T软件预测，益心解毒方共计979个已知药物组成成分，其对应了1138个潜在药物靶标，以及包括钙信号转导通路，花生四烯酸代谢等若干通路。本次研究以具有调节不同亚型COX为切入点，研究发现，与阳性药Celecoxib、Aspirin相比，芪参颗粒能够更好的调节COX1\COX2平衡状态；且对花生四烯酸通路中的其他关键蛋白如5-LOX、15-LOX也有部分的调控作用。同时，研究发现芪参颗粒能够多途径抑制心肌细胞凋亡进而保护心功能。 . 在建立适应于本研究的体外模型时，不同于以往的心肌细胞损伤模型，本研究所建立模型旨在从花生四烯酸代谢紊乱引发环氧酶变化的角度出发，优先采用炎症刺激物脂多糖(LPS)直接刺激H9C2心肌细胞，但实验结果并未出现预期结果。重新查阅文献，对实验进行再次设计，首次采用LPS诱导的RAW264.7细胞模型的上清作为条件培养基（CM），进而刺激H9C2心肌细胞，对心肌细胞造成损伤，从而建立心肌细胞炎症损伤模型。. 另一方面，从芪参颗粒的化学成分与代谢吸收入手，将指纹图谱技术与液质联用技术相结合，通过比对芪参颗粒给药组血浆（2小时）和空白血浆的基峰图，从芪参颗粒给药组血浆（2小时）中初步差异性成分，再将差异性成分与单味药的指纹图谱相比对，确定其来源。同时结合上述细胞模型，筛选出芒柄花苷、异类叶升麻苷等十余个具有潜在抗炎保护心肌细胞的活性成分。. 综上，本课题通过对芪参颗粒的活性成分与作用机制的研究中发现，芪参颗粒中与调控花生四烯酸代谢相关的活性成分主要来源于银花和甘草，其机制不仅与调控花生四烯酸代谢的环氧酶途径相关，且对脂氧酶途径以及其他炎性通路均有很好的调控作用；通过以上途径起到抗炎、抑制心肌纤维化以及保护心功能的药理作用。