Mechanism of <italic style="font-style: italic">Dendrobium huoshanense</italic> in Treatment of Gastric Ulcer： Based on Network Pharmacology and <italic style="font-style: italic">in Vivo</italic> Experiment

Wen-qi GUI; Yuan FANG; Xiao-yu LIAO; Ji SUN; Nian-jun YU; Dai-yin PENG; Lan HAN

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20220507

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Mechanism of Dendrobium huoshanense in Treatment of Gastric Ulcer： Based on Network Pharmacology and in Vivo Experiment

更新时间：2022-03-07

- Mechanism of Dendrobium huoshanense in Treatment of Gastric Ulcer： Based on Network Pharmacology and in Vivo Experiment
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 28, Issue 7, Pages: 151-161(2022)
- 作者机构：
  
  安徽中医药大学药学院，中药复方安徽省重点实验室，安徽道地中药材品质提升协同创新中心，合肥 230012
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20220507
  CLC： R2-0;R22;R285.5;R289;R33
- Received：28 October 2021，
  
  Published Online：06 January 2022，
  
  Published：05 April 2022
- 稿件说明：
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桂文琪,方媛,聊晓玉等.基于网络药理学和体内实验验证霍山石斛治疗胃溃疡的作用机制[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(07):151-161.

GUI Wen-qi,FANG Yuan,LIAO Xiao-yu,et al.Mechanism of Dendrobium huoshanense in Treatment of Gastric Ulcer： Based on Network Pharmacology and in Vivo Experiment[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(07):151-161.
桂文琪,方媛,聊晓玉等.基于网络药理学和体内实验验证霍山石斛治疗胃溃疡的作用机制[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(07):151-161. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20220507.

GUI Wen-qi,FANG Yuan,LIAO Xiao-yu,et al.Mechanism of Dendrobium huoshanense in Treatment of Gastric Ulcer： Based on Network Pharmacology and in Vivo Experiment[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(07):151-161. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20220507.

摘要

目的

通过网络药理学方法及体内实验研究探讨霍山石斛治疗胃溃疡（GU）的作用机制。

方法

从中药系统药理学数据库与分析平台（TCMSP）数据库及文献中收集建立霍山石斛的成分库，寻找其主要活性化合物，并通过TCMSP等数据库预测作用靶点。从GeneCards、在线人类孟德尔遗传数据库（OMIM）、DisGeNET等数据库中筛选GU相关基因，将成分靶点与疾病基因交集后构建蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络，并进行基因本体（GO）富集分析和京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集分析。根据预测结果采用苏木素-伊红（HE）染色法、免疫组化、酶联免疫吸附测定法（ELISA）、蛋白免疫印迹法（Western blot）、实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）等实验验证霍山石斛对乙酸诱导GU大鼠模型的影响。

结果

筛选出霍山石斛63种有效成分，得到霍山石斛治疗GU的靶基因37个，PPI分析得到多个霍山石斛治疗GU的可能核心靶点，并通过作用于磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（Akt）、缺氧诱导因子-1（HIF-1）、肿瘤坏死因子（TNF）、核转录因子-

B（NF-

B）等信号通路和各种生物过程影响GU的发展。体内实验结果显示，霍山石斛可显著降低模型大鼠血清中白细胞介素-1

（IL-1

），白细胞介素-6（IL-6）及TNF-

等炎性因子的水平（

0.05，

0.01），增加溃疡边缘的胃血流量（GBF），增加溃疡边缘表皮生长因子（EGF），表皮生长因子受体（EGFR）的表达（

0.01），显著下调GU大鼠胃组织中PI3K，Akt蛋白和mRNA的表达，上调人第10号染色体缺失的磷酸酶（PTEN）蛋白和mRNA的表达（

0.01）。

结论

网络药理学分析及动物实验结果提示，霍山石斛可以通过调节EGFR/PI3K/Akt信号通路抑制组织炎症，增加溃疡边缘的胃微循环血流，促进细胞增殖和受损胃黏膜的修复。

Abstract

Objective

To explore the mechanism of

Dendrobium huoshanense

in the treatment of gastric ulcer （GU） based on network pharmacology and

in vivo

experiment.

Method

The active components of

D. huoshanense

were searched from Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform （TCMSP） and literature， and the targets of the components were screened from TCMSP and SwissTargetPrediction. GU-related genes were retrieved from GeneCards， Online Mendelian Inheritance in Man （OMIM）， and DisGeNET. Thereby， the common targets of the disease and the medicinal were yielded and the protein-protein interaction （PPI） network was constructed， followed by Gene Ontology （GO） term enrichment and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes （KEGG） pathway enrichment. According to the predicted results， hematoxylin-eosin （HE） staining， immunohistochemistry， enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA）， Western blot， and real-time fluorescent quantitative polymerase chain reaction （Real-time PCR） were used to validate the effects of

D. huoshanense

on acetic acid-induced GU in rats.

Result

A total of 63 active components of

D. huoshanense

and 37 target genes of

D. huoshanense

for the treatment of GU were screened out. PPI network analysis yielded several possible core anti-GU targets of

D. huoshanense

. They influenced the development of GU by acting on signaling pathways such as phosphatidylinositol 3-kinase （PI3K）/protein kinase B （Akt）， hypoxia inducible factor-1 （HIF-1）， tumor necrosis factor （TNF）， and nuclear factor-

B （NF-

B）， and various biological processes. The

in vivo

experiment showed that

D. huoshanense

significantly reduced the levels of inflammatory factors such as interleukin-1

（IL-1

）， interleukin-6 （IL-6）， and TNF-

in the serum of model rats （

0.05，

0.01）， increased gastric blood flow （GBF） at the ulcer margin， raised the expression of epidermal growth factor （EGF） and epidermal growth factor receptor （EGFR） at the ulcer margin （

0.01）， significantly down-regulated protein and mRNA expression of PI3K and Akt， and up-regulated protein and mRNA expression of phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten （PTEN） in the gastric tissues of GU rats （

0.01）.

Conclusion

Through regulating EGFR/PI3K/Akt signaling pathway，

D. huoshanense

can inhibit tissue inflammation， increase gastric microcirculatory blood flow at the ulcer margin， and promote cell proliferation and repair of damaged gastric mucosa.

关键词

Keywords

references

GRAHAM D Y . History of Helicobacter pylori ， duodenal ulcer， gastric ulcer and gastric cancer ［J］. World J Gastroenterol ， 2014 ， 20 （ 18 ）： 5191 - 5204 .

LI Z ， ZOU D ， MA X ， et al . Epidemiology of peptic ulcer disease： endoscopic results of the systematic investigation of gastrointestinal disease in China ［J］. Am J Gastroenterol ， 2010 ， 105 （ 12 ）： 2570 - 2577 .

KO J K ， CHO C H . Alcohol drinking and cigarette smoking：a "partner" for gastric ulceration ［J］. Chin Med J ， 2000 ， 63 （ 12 ）： 845 - 854 .

GARCÍA RODRÍGUEZ L A ， HERNÁNDEZ-DÍAZ S . Risk of uncomplicated peptic ulcer among users of aspirin and nonaspirin nonsteroidal antiinflammatory drugs ［J］. Am J Epidemiol ， 2004 ， 159 （ 1 ）： 23 - 31 .

SAHOO S K ， SAHOO H B ， PRIYADARSHINI D ， et al . Antiulcer activity of ethanolic extract of Salvadora indica （W.） leaves on albino rats ［J］. J Clin Diagn Res ， 2016 ， 10 （ 9 ）： FF07 - FF10 .

林力森，李国政，符月敏 . 养胃温脾汤辅助治疗脾胃虚弱型消化性溃疡患者的疗效［J］. 世界中医药， 2020 ， 15 （ 21 ）： 3323 - 3326 .

ZHA X Q ， ZHAO H W ， BANSAL V ， et al . Immunoregulatory activities of Dendrobium huoshanense polysaccharides in mouse intestine， spleen and liver ［J］. Int J Biol Macromol ， 2014 ， 64 ： 377 - 382 .

汪蒙蒙，季兆洁，甘江华，等 . 霍山石斛的抗炎作用［J］. 中国实验方剂学杂志， 2019 ， 25 （ 20 ）： 76 - 81 .

甘江华，黄玙璠，彭代银，等 . 3种石斛对脾阴虚型大鼠便秘的治疗作用及其机制初步研究［J］. 中国中药杂志， 2019 ， 44 （ 12 ）： 2600 - 2606 .

世界中医药学会联合会 . 网络药理学评价方法指南［J］. 世界中医药， 2021 ， 16 （ 4 ）： 527 - 532 .

王子怡，王鑫，张岱岩，等 . 中医药网络药理学：《指南》引领下的新时代发展［J］. 中国中药杂志， 2022 ， 47 （ 1 ）： 7 - 17 .

RU J ， LI P ， WANG J ， et al . TCMSP： a database of systems pharmacology for drug discovery from herbal medicines ［J］. J Cheminform ， 2014 ， 6 ： 13 .

DAINA A ， MICHIELIN O ， ZOETE V . SwissADME： a free web tool to evaluate pharmacokinetics， drug-likeness and medicinal chemistry friendliness of small molecules ［J］. Sci Rep ， 2017 ， 7 ： 42717 .

DAINA A ， MICHIELIN O ， ZOETE V . SwissTargetPrediction： updated data and new features for efficient prediction of protein targets of small molecules ［J］. Nucleic Acids Res ， 2019 ， 47 （ W1 ）： W357 - W364 .

姚亮，彭代银，俞年军，等 . 正交试验优化霍山米斛总多糖提取工艺［J］. 安徽中医药大学学报， 2016 ， 35 （ 4 ）： 83 - 87 .

杜念龙 . 九味益胃合剂对胃溃疡模型大鼠胃黏膜修复及MEK/ERK信号通路影响的实验研究［D］. 武汉：湖北中医药大学， 2017 .

TAKAGI K ， OKABE S ， SAZIKI R . A new method for the production of chronic gastric ulcer in rats and the effect of several drugs on its healing ［J］. Jpn J Pharmacol ， 1969 ， 19 （ 3 ）： 418 - 426 .

国家药典委员会 . 中华人民共和国药典：一部［M］. 北京：中国医药科技出版社， 2020 ： 97 .

YU S ， WANG Z ， SU Z ， et al . Gigantol inhibits Wnt/ β -catenin signaling and exhibits anticancer activity in breast cancer cells ［J］. BMC Complement Altern Med ， 2018 ， 18 （ 1 ）： 59 .

FANG H ， HU X ， WANG M ， et al . Anti-osmotic and antioxidant activities of gigantol from Dendrobium aurantiacum var. denneanum against cataractogenesis in galactosemic rats ［J］. J Ethnopharmacol ， 2015 ， 172 ： 238 - 246 .

WU J ， LI X ， WAN W ， et al . Gigantol from Dendrobium chrysotoxum Lindl. binds and inhibits aldose reductase gene to exert its anti-cataract activity： an in vitro mechanistic study ［J］. J Ethnopharmacol ， 2017 ， 198 ： 255 - 261 .

XUE Y R ， YAO S ， LIU Q ， et al . Dihydro-stilbene gigantol relieves CCl 4 -induced hepatic oxidative stress and inflammation in mice via inhibiting C5b-9 formation in the liver ［J］. Acta Pharmacol Sin ， 2020 ， 41 （ 11 ）： 1433 - 1445 .

ZHANG Y ， ZHANG Q ， WEI F ， et al . Progressive study of effects of erianin on anticancer activity ［J］. Onco Targets Ther ， 2019 ， 12 ： 5457 - 5465 .

OUYANG P ， HE X ， YUAN Z W ， et al . Erianin against Staphylococcus aureus infection via inhibiting sortase A ［J］. Toxins （Basel）， 2018 ， 10 （ 10 ）： 385 .

DOU B ， HU W ， SONG M ， et al . Anti-inflammation of Erianin in dextran sulphate sodium-induced ulcerative colitis mice model via collaborative regulation of TLR4 and STAT3 ［J］. Chem Biol Interact ， 2020 ， 324 ： 109089 .

GONG Y Q ， FAN Y ， WU D Z ， et al . In vivo and in vitro evaluation of erianin， A novel anti-angiogenic agent ［J］. Eur J Cancer ， 2004 ， 40 （ 10 ）： 1554 - 1565 .

CHEN M F ， LIOU S S ， KAO S T ， et al . Erianin protects against high glucose-induced oxidative injury in renal tubular epithelial cells ［J］. Food Chem Toxicol ， 2019 ， 126 ： 97 - 105 .

SONG T H ， CHEN X X ， LEE C K ， et al . Dendrobine targeting JNK stress signaling to sensitize chemotoxicity of cisplatin against non-small cell lung cancer cells in vitro and in vivo ［J］. Phytomedicine ， 2019 ， 53 ： 18 - 27 .

LI R ， LIU T ， LIU M ， et al . Anti-influenza a virus activity of dendrobine and its mechanism of action ［J］. J Agric Food Chem ， 2017 ， 65 （ 18 ）： 3665 - 3674 .

BRZOZOWSKI T ， KONTUREK P C ， KONTUREK S J ， et al . Effect of local application of growth factors on gastric ulcer healing and mucosal expression of cyclooxygenase-1 and -2 ［J］. Digestion ， 2001 ， 64 （ 1 ）： 15 - 29 .

TARNAWSKI A S ， AHLUWALIA A . The critical role of growth factors in gastric ulcer healing： the cellular and molecular mechanisms and potential clinical implications ［J］. Cells ， 2021 ， 10 （ 8 ）： 1964 .

TARNAWSKI A ， HOLLANDER D ， STACHURA J ， et al . Vascular and microvascular changes-key factors in the development of acetic acid-induced gastric ulcers in rats ［J］. J Clin Gastroenterol ， 1990 ， 12 （ Suppl 1 ）： S148 - S157 .

ZHANG W ， HUAI Y ， MIAO Z ， et al . Systems pharmacology for investigation of the mechanisms of action of traditional Chinese medicine in drug discovery ［J］. Front Pharmacol ， 2019 ， 10 ： 743 .

MARTÍN M J ， MARHUENDA E ， PÉREZ-GUERRERO C ， et al . Antiulcer effect of naringin on gastric lesions induced by ethanol in rats ［J］. Pharmacology ， 1994 ， 49 （ 3 ）： 144 - 150 .

SHIMOYAMA A T ， SANTIN J R ， MACHADO I D ， et al . Antiulcerogenic activity of chlorogenic acid in different models of gastric ulcer ［J］. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol ， 2013 ， 386 （ 1 ）： 5 - 14 .

GU F L ， HUANG R S ， HE X M ， et al . Dendrobium huoshanense Polysaccharides prevent inflammatory response of ulcerative colitis rat through inhibiting the NF- κ B signaling pathway ［J］. Chem Biodivers ， 2021 ， 18 （ 7 ）： e2100130 .

ZHANG Y ， WANG H ， MEI N ， et al . Protective effects of polysaccharide from Dendrobium nobile against ethanol-induced gastric damage in rats ［J］. Int J Biol Macromol ， 2018 ， 107 （ Pt A ）： 230 - 235 .

SHARMA A ， TIRPUDE N V ， KUMARI M ， et al . Rutin prevents inflammation-associated colon damage via inhibiting the p38/MAPKAPK2 and PI3K/Akt/GSK3 β /NF- κ B signalling axes and enhancing splenic Tregs in DSS-induced murine chronic colitis ［J］. Food Funct ， 2021 ， 12 （ 18 ）： 8492 - 8506 .

LA CASA C ， VILLEGAS I ， ALARCÓN DE LA LASTRA C ， et al . Evidence for protective and antioxidant properties of rutin， a natural flavone， against ethanol induced gastric lesions ［J］. J Ethnopharmacol ， 2000 ， 71 （ 1/2 ）： 45 - 53 .

ABDEL-RAHEEM I T . Gastroprotective effect of rutin against indomethacin-induced ulcers in rats ［J］. Basic Clin Pharmacol Toxicol ， 2010 ， 107 （ 3 ）： 742 - 750 .

YI S X ， YANG R D ， YAN J ， et al . Effect of electro-acupuncture at Foot-yangming Meridian on somatostatin and expression of somatostatin receptor genes in rabbits with gastric ulcer ［J］. World J Gastroenterol ， 2006 ， 12 （ 11 ）： 1761 - 1765 .

ABE S ， SASANO H ， KATOH K ， et al . Immunohistochemical studies on EGF family growth factors in normal and ulcerated human gastric mucosa ［J］. Dig Dis Sci ， 1997 ， 42 （ 6 ）： 1199 - 1209 .

QIU W ， LEIBOWITZ B ， ZHANG L ， et al . Growth factors protect intestinal stem cells from radiation-induced apoptosis by suppressing PUMA through the PI3K/Akt/p53 axis ［J］. Oncogene ， 2010 ， 29 （ 11 ）： 1622 - 1632 .

赵革，张丹，杨小会，等 . 丁香活性组分抑制PI3K/Akt/mTOR通路诱导人结肠癌HCT116细胞凋亡的研究［J］. 中国中药杂志， 2021 ， 46 （ 5 ）： 1197 - 1204 .

ZHANG H X ， YANG J J ， ZHANG S A ， et al . HIF-1 α promotes inflammatory response of chronic obstructive pulmonary disease by activating EGFR/PI3K/Akt pathway ［J］. Eur Rev Med Pharmacol Sci ， 2018 ， 22 （ 18 ）： 6077 - 6084 .

LI H ， SCHMID-BINDERT G ， WANG D ， et al . Blocking the PI3K/Akt and MEK/ERK signaling pathways can overcome gefitinib-resistance in non-small cell lung cancer cell lines ［J］. Adv Med Sci ， 2011 ， 56 （ 2 ）： 275 - 284 .

MARSIT C J ， ZHENG S ， ALDAPE K ， et al . PTEN expression in non-small-cell lung cancer：Evaluating its relation to tumor characteristics，allelic loss，and epigenetic alteration ［J］. Hum Pathol ， 2005 ， 36 （ 7 ）： 768 - 776 .

SHEN Y ， SUN J ， NIU C ， et al . Mechanistic evaluation of gastroprotective effects of Kangfuxin on ethanol-induced gastric ulcer in mice ［J］. Chem Biol Interact ， 2017 ， 273 ： 115 - 124 .

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Mechanism of Dendrobium huoshanense in Treatment of Gastric Ulcer： Based on Network Pharmacology and in Vivo Experiment

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