Exploration du mécanisme d'action de la décoction Xiao Qing Long dans le traitement de l'œdème pulmonaire de haute altitude basée sur un modèle pharmacologique intégré

WANG Rongrong ,  

WANG Chuchu ,  

XU Qi ,  

JIAN Qin ,  

LIN Junzhi ,  

LI Ruli ,  

ZHENG Chuan ,  

摘要

L'objectif est d'explorer les mécanismes potentiels par lesquels la décoction Xiao Qing Long (XQL) agit pour prévenir et traiter l'œdème pulmonaire de haute altitude (HAPE) à l'aide de la pharmacologie réseau, du docking moléculaire et de la simulation de dynamique moléculaire, avec une validation expérimentale in vivo sur modèle animal. Les ingrédients actifs, les cibles médicamenteuses de XQL et les cibles liées à HAPE ont été collectés à partir de BATMAN-TCM, GeneCards et de la base de données Mendélienne en ligne (OMIM). Un réseau d'interaction protéine-protéine (PPI) a été construit basé sur les cibles communes, et les cibles clés ont été filtrées et visualisées à l'aide du logiciel Cytoscape. L'annotation fonctionnelle et l'analyse des voies des cibles communes ont été réalisées via l'ontologie génétique (GO) et la base KEGG. La capacité de liaison des ingrédients actifs aux cibles clés a été évaluée avec AutoDock et GROMACS. Pour la validation expérimentale, un modèle murin d'HAPE a été induit par hypoxie à basse pression (simulation à 6000 m d'altitude pendant 48 h). Les effets thérapeutiques ont été évalués par coloration à l'hématoxyline-éosine (HE), teneur en eau des tissus pulmonaires, rapport humide/sec des tissus, PCR quantitative en temps réel pour l'expression génique, ainsi que par immunohistochimie et western blot pour l'expression protéique clé. L'analyse de la pharmacologie réseau a identifié 355 composants actifs de XQL, 2142 cibles médicamenteuses, 716 cibles liées à HAPE, et 236 cibles communes. Les cibles clés incluent l'interleukine (IL)-6, le facteur de nécrose tumorale (TNF), la protéine kinase B1 (Akt1) et le facteur inductible par l'hypoxie-1α (HIF-1α). L'analyse GO a couvert 738 processus biologiques (BP), 72 composants cellulaires (CC) et 135 fonctions moléculaires (MF). L'analyse KEGG a enrichi significativement deux voies importantes : la phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)/Akt et HIF-1α. Les résultats du docking moléculaire et de la dynamique moléculaire montrent une bonne affinité de liaison entre les composants actifs sélectionnés et les cibles clés. Dans le modèle HAPE induit par hypoxie à basse pression, le groupe modèle a montré une augmentation significative de la teneur en eau pulmonaire, du rapport humide/sec et du score de lésion pathologique (P<0,01), avec une fuite importante des globules rouges dans les alvéoles et l'interstitium, une augmentation des cellules inflammatoires, un épaississement des cloisons alvéolaires et une fusion des alvéoles. Le groupe traité par XQL a significativement amélioré ces lésions (P<0,01). L'expression des facteurs inflammatoires TNF-α, IL-6 et IL-1β dans le tissu pulmonaire était significativement augmentée dans le groupe modèle comparé au groupe contrôle (P<0,01) et réduite dans le groupe XQL par rapport au modèle (P<0,05, P<0,01). L'expression de l'ARNm des gènes des voies clés PI3K, Akt1, mTOR et HIF-1α était significativement augmentée dans le groupe modèle (P<0,01) et diminuait en fonction de la dose après traitement par XQL (P<0,05, P<0,01). L'immunohistochimie et le western blot ont montré une augmentation significative des niveaux des protéines clés PI3K, p-PI3K, Akt1, p-Akt1, mTOR, p-mTOR et HIF-1α dans le tissu pulmonaire du groupe modèle (P<0,05, P<0,01) avec une diminution notable après traitement par XQL (P<0,05, P<0,01). Conclusion : la décoction Xiao Qing Long peut atténuer l'inflammation pulmonaire et améliorer l'œdème pulmonaire de haute altitude, probablement en régulant les voies PI3K/Akt/mTOR et HIF-1α. Cette étude apporte de nouvelles perspectives et bases théoriques pour l'application de la médecine traditionnelle chinoise dans le traitement du HAPE.

关键词

Xiao Qing Long; œdème pulmonaire de haute altitude; phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)/protéine kinase B (Akt)/cible de la rapamycine chez les mammifères (mTOR); facteur inductible par l'hypoxie-1α (HIF-1α); pharmacologie intégrée; médecine traditionnelle chinoise

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