Mechanism of Xueniao Capsule in Treatment of Acute Pyelonephritis Based on Network Pharmacology

Hui HUA; Cong LIU; Yu-xia HE; Jian-cui LIN; Qiong WU; Xu-liang HAO

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20220113

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Mechanism of Xueniao Capsule in Treatment of Acute Pyelonephritis Based on Network Pharmacology

更新时间：2021-12-14

- Mechanism of Xueniao Capsule in Treatment of Acute Pyelonephritis Based on Network Pharmacology
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 28, Issue 2, Pages: 208-219(2022)
- 作者机构：
  
  1.山西省中医药研究院方剂研究所，太原 030012
  2.山西中医药大学中药与食品工程学院，太原 030012
  3.山西省中医药大学附属医院，太原 030012
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20220113
  CLC： R285;R289;R22;R2-031;R33
- Published：20 January 2022，
  
  Published Online：12 November 2021，
  
  Received：03 September 2021，
- 稿件说明：
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花卉,刘聪,何宇霞等.基于网络药理学探究血尿胶囊治疗急性肾盂肾炎的作用机制[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(02):208-219.

HUA Hui,LIU Cong,HE Yu-xia,et al.Mechanism of Xueniao Capsule in Treatment of Acute Pyelonephritis Based on Network Pharmacology[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(02):208-219.
花卉,刘聪,何宇霞等.基于网络药理学探究血尿胶囊治疗急性肾盂肾炎的作用机制[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(02):208-219. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20220113.

HUA Hui,LIU Cong,HE Yu-xia,et al.Mechanism of Xueniao Capsule in Treatment of Acute Pyelonephritis Based on Network Pharmacology[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(02):208-219. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20220113.

摘要

目的

采用网络药理学和实验验证的方法探究血尿胶囊治疗急性肾盂肾炎（APN）的作用机制。

方法

通过APN大鼠模型研究血尿胶囊对APN的作用效果。使用中药系统药理学数据库与分析平台（TCMSP），化学专业数据库，中医证候关联（SymMap）数据库检索菝葜、薏苡仁、棕榈子的化学成分，PharmMapper与SwissTargetPrediction数据库收集成分的靶点信息，使用治疗靶标数据库（TTD），DrugBank数据库，疾病相关的基因与突变位点数据库（DisGeNET），GeneCards数据库，在线人类孟德尔遗传数据库（OMIM）收集疾病靶点信息。使用基因注释工具（Metascap）对血尿胶囊治疗APN的关键基因进行基因本体（GO）富集分析及京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析。使用实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）与蛋白免疫印迹法对预测结果进行验证。

结果

与空白组和假手术组比较，模型组左右肾比值升高，脏器指数升高（

0.05，

0.01），白细胞（WBC），中性粒细胞（NEUT），单核细胞（MONO），淋巴细胞（LY）水平明显升高（

0.05，

0.01），核转录因子-

B（NF-

B），白细胞介素-6（IL-6），肿瘤坏死因子-

（TNF-

）水平明显升高（

0.05，

0.01）。与模型组比较，诺氟沙星组左右肾比值降低，脏器指数降低（

0.05，

0.01），WBC，NEUT，MONO，LY水平降低（

0.05，

0.01），NF-

B，IL-6，TNF-α水平降低（

0.05，

0.01）；血尿胶囊低剂量组左右肾比值降低，脏器指数降低（

0.05，

0.01），WBC，NEUT，MONO，LY水平降低（

0.05，

0.01），NF-

B，IL-6，TNF-

水平降低（

0.05，

0.01）；血尿胶囊中剂量组左右肾比值降低，脏器指数降低（

0.05，

0.01），WBC，NEUT，MONO，LY水平降低（

0.05，

0.01），IL-6，TNF-

水平降低（

0.05，

0.01）；血尿胶囊高剂量左右肾比值降低，脏器指数降低（

0.05，

0.01），WBC，NEUT，MONO，LY水平降低（

0.05，

0.01），NF-

B，IL-6，TNF-

水平降低（

0.05，

0.01）。网络药理学分析得到菝葜活性化合物17种，薏苡仁活性化合物18种，棕榈子活性化学物6种，血尿胶囊治疗APN关键基因39个，GO分析富集704生物学过程，22个细胞组成，59个分子功能，KEGG信号通路共富集62条通路。实验验证结果表明与空白组比较，模型组的前列腺素-过氧化物合成酶2（PTGS2），丝裂原活化蛋白激酶1（MAPK1），磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K），蛋白激酶B2（Akt2），Janus激酶2（JAK2），信号转导和转录激活因子3（STAT3）mRNA的表达量和PI3K，Akt2，JAK2，STAT3蛋白表达量显著升高（

0.01）；与模型组比较，血尿胶囊低剂量组MAPK1，PI3K，JAK2，STAT3 mRNA表达量和PI3K，JAK2，STAT3蛋白表达量显著降低（

0.01）；中剂量组MAPK1，PTGS2，PI3K，JAK2，STAT3 mRNA表达量和PI3K，JAK2，STAT3蛋白降低（

0.05，

0.01）；高剂量组PTGS2，MAPK1，PI3K，Akt2，JAK2，STAT3 mRNA表达量和PI3K，Akt2，JAK2，STAT3蛋白表达量降低（

0.05，

0.01）。

结论

血尿胶囊对APN具有一定的疗效，血尿胶囊发挥作用为多靶点，多途径的，其机制可能与抑制PI3K/Akt信号通路和JAK2/STAT3信号通路活性表达有关。

Abstract

Objective

To explore the mechanism of Xueniao capsule in the treatment of acute pyelonephritis （APN） by network pharmacology and experimental verification.

Method

The effect of Xueniao capsule on APN was investigated based on the APN model in rats. The Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform （TCMSP）， Chemistryl Database， and SymMap were searched for the chemical components of Smilacis Chinae Rhizoma，Coicis Semen， and Trachycarpi Petiolus. The target information of the components was collected from PharmMapper and SwissTargetPrediction， and disease target information from Therapeutic Target Database （TTD）， DrugBank， DisGeNET， GeneCards， and Online Mendelian Inheritance in Man（OMIM）. The key genes of Xueniao capsule for APN underwent Gene Ontology（GO） and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes（KEGG） pathway enrichment analyses by Metascap. Real-time quantitative polymerase chain reaction （PCR） and Western blot were employed to verify the prediction results.

Result

Compared with the blank group and the sham operation group， the model group showed an increased ratio of the left kidney to the right kidney and organ index（

0.05，

0.01），up-regulated white blood cells （WBC），neutrophils （NEUT），monocytes （MONO）， and lymphocytes （LY）（

0.05，

0.01）， and elevated levels of nuclear factor-

B（NF-

B）， interleukin-6 （IL-6）， and tumor necrosis factor-

（TNF-

）（

0.05，

0.01）. Compared with the model group， the norfloxacin group， the low- and high-dose Xueniao capsule groups showed a decreased ratio of the left kidney to the right kidney and organ index（

0.05，

0.01）， dwindled levels of WBC， NEUT， MONO， and LY（

0.05，

0.01）， and reduced levels of NF-

B， IL-6， and TNF-

（

0.05，

0.01）. The medium-dose Xueniao capsule group showed a decreased ratio of the left kidney to the right kidney and organ index（

0.05，

0.01）， reduced levels of WBC， NEUT， MONO， and LY（

0.05，

0.01）， and dwindled levels of IL-6 and TNF-α（

0.05，

0.01）. Network pharmacological analysis revealed 17 active compounds from Smilacis Chinae Rhizoma， 18 active compounds from Coicis Semen， six active compounds from Trachycarpi Petiolus， and 39 key genes for the treatment of APN in Xueniao capsule. GO enrichment analysis demonstrated 704 biological processes， 22 cellular components， and 59 molecular functions. Sixty-two pathways were enriched in KEGG enrichment analysis. The experimental verification results showed that compared with the blank group， the model group showed increased mRNA expression of prostaglandin-endoperoxide synthase 2 （PTGS2）， mitogen-activated protein kinase 1 （MAPK1）/extracellular signal-regulated protein kinase 2 （ERK2），phosphoinositide 3 kinase （PI3K），protein kinase B2（Akt2），Janus kinase 2 （JAK2），and signal transducer and activator of transcription 3 （STAT3）and protein expression of PI3K， Akt2， JAK2， and STAT3 （

0.05，

0.01）. Compared with the model group， the low-dose Xueniao capsule group showed decreased mRNA expression of MAPK1， PI3K， JAK2， and STAT3 and protein expression of PI3K， JAK2， and STAT3 （

0.05，

0.01）. The medium-dose Xueniao capsule group showed decreased mRNA expression of MAPK1， PTGS2， PI3K， JAK2， and STAT3， and protein expression of PI3K， JAK2， and STAT3 （

0.05，

0.01）. The high-dose Xueniao capsule group showed reduced mRNA expression of PTGS2， MAPK1， PI3K， Akt2， JAK2， and STAT3 and protein expression of PI3K， Akt2， JAK2， and STAT3 （

0.05，

0.01）.

Conclusion

Xueniao capsule has a certain curative effect on APN via multiple targets and multiple pathways. The mechanism may be related to the inhibition of the PI3K/Akt signaling pathway and the JAK2/STAT3 signaling pathway.

关键词

血尿胶囊网络药理学磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（Akt）信号通路Janus激酶2（JAK2）/信号转导和转录激活因子3（STAT3）信号通路急性肾盂肾炎（APN）

Keywords

Xueniao capsulenetwork pharmacologyphosphoinositide 3 kinase （PI3K）/protein kinase B（Akt） signaling pathwayJanus kinase 2 （JAK2）/signal transducer and activator of transcription 3 （STAT3） signaling pathwayacute pyelonephritis （APN）

references

李碧怡，彭嘉健，邝敏华，等.八正散对急性肾盂肾炎模型大鼠炎症因子和局部免疫功能的影响［J］.中国中医急症，2020，29（12）：2133-2136.

刘敏，张艳秋，贾胜琴.急性肾盂肾炎病因及发病机制的研究进展［J］.实用医技杂志，2019，26（10）：1292-1294.

李新建，徐绍林，贡联兵.急性肾盂肾炎临床合理用药［J］.人民军医，2020，63（8）：810-813.

徐红艳，胡国华，龙丽帆.急性肾盂肾炎中医治疗研究进展［J］.实用中医药杂志，2019，35（6）：759-760.

钱芳芳，张长林.菝葜化学成分与药理作用的研究进展［J］.药学研究，2013，32（4）：229-231.

喻巧容，黄锁义.薏苡化学成分与药理作用研究概况［J］.中国医药导报，2019，16（15）：21-24.

叶桦珍，周子君.棕榈子高效液相色谱指纹图谱的构建［J］.福建分析测试，2018，27（6）：1-5.

任艳，邓燕君，马焓彬，等.网络药理学在中药领域的研究进展及面临的挑战［J］.中草药，2020，51（18）：4789-4797.

姜廷新，刘艳.血尿胶囊治疗急性肾盂肾炎活性部位作用临床探讨［J］.黑龙江科学，2018，9（9）：24-25.

胡剑卓.血尿胶囊在急性肾炎患者中的疗效观察及对炎症因子的影响研究［J］.中国处方药，2018，16（11）：92-93.

冯静，赵自云，许颖川，等.血尿胶囊治疗无症状性血尿39例疗效观察［J］.中国中西医结合肾病杂志，2012，13（4）：345-346.

姚静，杨彦坤，杨柳，等.基于细胞调控因子探讨血尿胶囊对急性肾盂肾炎模型大鼠的作用及机制［J］.中成药，2017，39（8）：1705-1709.

姚静.血尿胶囊治疗急性肾盂肾炎活性部位筛选及作用机制研究［D］.太原：山西省中医药研究院，2017.

周栋，孙伟，何伟明，等.急性肾盂肾炎大鼠模型的建立与观察［J］.中国中医药信息杂志，2007，1（1）：30-32.

许海玉，黄璐琦，卢鹏，等.基于体内ADME过程和网络药理学的中药现代研究思路［J］.中国中药杂志，2012，37（2）：142-145.

李文静，肖帅，郑琴，等.基于GC-MS技术和网络药理学探讨益智仁挥发油治疗阿尔茨海默病的作用机制［J］.中国中药杂志，2021，46（12）：3052-3057.

LEVIN G ，DUFFIN K L，OBUKOWICZ M G，et al.Differential metabolism of dihomo-γ-linolenic acid and arachidonic acid by cyclo-oxygenase-1 and cyclo-oxygenase-2： implications for cellular synthesis of prostaglandin E1 and prostaglandin E2［J］.Endocr J，2002，365（2）：489-496.

LUCIDO M J，ORLANDO B J，VECCHIOALEX J，et al.Crystal structure of aspirin-acetylated human cyclooxygenase-2：insight into the formation of products with reversed stereochemistry［J］.Biochem，2016，55（8）：1226-1238.

HE C，LIN H Y，WANG C C，et al.Exopolysaccharide from Paecilomyces lilacinus modulates macrophage activities through the TLR4/NF-κB/MAPK pathway［J］.Mol Med Rep，2019，20（6）：4943-4952.

王冰，吴燕红，杨志，等.MAPK/ERK信号转导通路的分子生物学特征及生物效应［J］.第四军医大学学报，2005（S1）：18-21.

TANAKA T，NARAZAKI M，KISHIMOTO T.IL-6 in inflammation，immunity，and disease［J］.Cold Spring Harb Perspect Biol，2014，6（10）：a016295，.

MA X J.Regulation of cytokine gene expression in immunity and diseases regulation of IL-6 in immunity and diseases［J］.Adv Exp Med Biol，2016，5（4）：79-88.

LI J，ZHANG H B，HUANG W L，et al.TNF-α inhibitors with anti-oxidative stress activity from natural products［J］.Curr Top Med Chem，2012，12（13）：1408-1421.

CHATZANTONI K，MOUZAKI A.Anti-TNF-α antibody therapies in autoimmune diseases［J］.Curr Top Med Chem，2006，6（16）：1707-1714.

PUNYTE V，VILKEVICIUTE A，GEDVILAITE GRETA，et al.Association of VEGFA，TIMP-3，and IL-6 gene polymorphisms with predisposition to optic neuritis and optic neuritis with multiple［J］.Sclerosis Ophthalmic Genet，2020，42（1）：1-10.

MIZUI M.Natural and modified IL-2 for the treatment of cancer and autoimmune diseases［J］.Clin Immunol，2018，9（206）：63-70.

ABBAS A K，TROTTA E R，SIMEONOV D，et al.Revisiting IL-2： biology and therapeutic prospects［J］.Sci Immunol，2018，3（25）：1482.

BANERJEE S，BIEHL A，GADINAX M，et al.JAK-STAT signaling as a target for inflammatory and autoimmune diseases： current and future prospects［J］.Drugs，2017，77（5）：521-546.

GAO Q W，LIANG X W，SHAIKH A S，et al.JAK/STAT signal transduction： promising attractive targets for immune，inflammatory and hematopoietic diseases［J］.Curr Drug Targets，2018，19（5）：487-500.

WANG D Z，JINX M Y，ZHAO X Y，et al.FGF1ΔHBS ameliorates chronic kidney disease via PI3K/AKT mediated suppression of oxidative stress and inflammation［J］.Cell Death Dis，2019，10（6）：464.

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