Mechanism of Sinitang against Myocardial Ischemia-reperfusion Injury： Prediction Based on Network Pharmacology and Verification by Cellular Experiments

ZHAO Bo; QU Xin-liang; WANG Qi; GAO Lu; DONG Tai-wei; CHEN Lin; WEI Pei-feng; WANG Bin; LI Min

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20220937

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Mechanism of Sinitang against Myocardial Ischemia-reperfusion Injury： Prediction Based on Network Pharmacology and Verification by Cellular Experiments

更新时间：2023-05-17

- Mechanism of Sinitang against Myocardial Ischemia-reperfusion Injury： Prediction Based on Network Pharmacology and Verification by Cellular Experiments
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 28, Issue 9, Pages: 168-175(2022)
- 作者机构：
  
  陕西中医药大学药学院，陕西咸阳 712046
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20220937
  CLC： R2-0;R33;R289;R541
- Received：26 September 2021，
  
  Published Online：02 March 2022，
  
  Published：05 May 2022
- 稿件说明：
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赵博,屈新亮,王祁等.网络药理学预测四逆汤抗心肌缺血再灌注损伤机制及实验验证[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(09):168-175.

ZHAO Bo,QU Xin-liang,WANG Qi,et al.Mechanism of Sinitang against Myocardial Ischemia-reperfusion Injury： Prediction Based on Network Pharmacology and Verification by Cellular Experiments[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(09):168-175.
赵博,屈新亮,王祁等.网络药理学预测四逆汤抗心肌缺血再灌注损伤机制及实验验证[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(09):168-175. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20220937.

ZHAO Bo,QU Xin-liang,WANG Qi,et al.Mechanism of Sinitang against Myocardial Ischemia-reperfusion Injury： Prediction Based on Network Pharmacology and Verification by Cellular Experiments[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(09):168-175. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20220937.

摘要

目的

基于网络药理学预测四逆汤抗心肌缺血/再灌注损伤（MI/RI）的作用机制及验证研究。

方法

通过中药系统药理学数据库与分析平台（TCMSP）数据库筛选检索四逆汤的主要成分，并通过TCMSP平台筛选潜在的成分靶点，结合人类孟德尔遗传数据库（OMIM）和GeneCards数据库获取经人工确认的四逆汤抗MI/RI的作用靶点。应用蛋白互作网络分析数据库（STRING）构建蛋白-蛋白相互作用（PPI）网络模型，应用DAVID数据库分别进行基因本体（GO）功能富集分析和京都基因和基因组百科全书（KEGG）通路富集分析，利用细胞实验进行验证，以揭示四逆汤抗MI/RI的机制。

结果

从四逆汤中共筛选得到105个活性成分，234个靶点，治疗MI/RI靶点116个。GO功能富集分析得到GO条目587个，其中生物过程条目417个、细胞组成条目101个和分子功能条目69个；KEGG通路富集分析筛选出125条信号通路，主要涉及细胞内皮生长因子（VEGF）、磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B（PI3K/Akt）、叉头框转录因子O（FoxO）、缺氧诱导因子-1（HIF-1）、细胞凋亡等信号通路。细胞存活率检测结果表明四逆汤可增加缺氧/复氧（H/R）损伤的H9C2细胞存活率；试剂盒检测结果表明四逆汤可降低H/R损伤的H9C2细胞中肿瘤坏死因子-

（TNF-

）、白细胞介素-6（IL-6）、肌酸磷化酶-同工酶（CK-MB）的水平；流式细胞仪检测结果表明四逆汤可降低H/R损伤的H9C2细胞凋亡率；蛋白免疫印迹法（Western blot）结果显示四逆汤可降低H/R损伤的H9C2细胞中B细胞淋巴瘤-2（Bcl-2）相关X蛋白（Bax）的表达，增加Bcl-2的表达。

结论

四逆汤抗MI/RI呈现多靶点、多通路协同作用，治疗机制可能与细胞凋亡相关信号通路有关。

Abstract

Objective

To predict the mechanism of Sinitang in treating myocardial ischemia-reperfusion injury （MI/RI） based on network pharmacology and verify the prediction results by cellular experiments.

Method

The traditional Chinese medicine system pharmacology database and analysis platform （TCMSP） was employed for retrieval of the main components and potential targets of Sinitang. Online Mendelian Inheritance in Man （OMIM） and GeneCards were employed to obtain the targets of Sinitang in treating MI/RI. STRING was employed to construct the protein-protein interaction （PPI） network， and DAVID to perform gene ontology （GO） annotation and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes （KEGG） pathway enrichment. Finally， cellular experiments were carried out to verify the predicted anti-MI/RI mechanism of Sinitang.

Result

A total of 105 active ingredients and 234 targets of Sinitang were screened out， among which 116 targets were predicted to be involved in the treatment of MI/RI. The GO annotation gave 587 entries， including 417 biological process entries， 101 cell component entries， and 69 molecular function entries. The KEGG analysis enriched 125 signaling pathways， involving vascular endothelial growth factor （VEGF）， phosphoinositide 3-kinase/protein kinase B （PI3K/Akt）， forkhead box transcription factor O （FoxO）， hypoxia-inducible factor-1 （HIF-1） apoptosis and other signaling pathways. The results of cell viability assay showed that Sinitang increased the survival rate of H9C2 cells damaged by hypoxia/reoxygenation （H/R）. Sinitang decreased the levels of tumor necrosis factor-

（TNF-

）， interleukin-6 （IL-6）， and creatine kinase-MB （CK-MB） in H9C2 cells damaged by H/R. The results of flow cytometry demonstrated that Sinitang decreased the apoptosis rate of H9C2 cells damaged by H/R. Western blot showed that Sinitang down-regulated the expression of Bcl-2 related X protein （Bax） and up-regulated that of B-cell lymphoma-2 （Bcl-2） in H/R-injured H9C2 cells.

Conclusion

Sinitang treats MI/RI in a multi-target and multi-pathway manner， which involves the signaling pathways associated with apoptosis.

关键词

Keywords

references

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