Цель исследования — использовать сетевую фармакологию, молекулярное докирование и молекулярно-динамическое моделирование для изучения потенциальных механизмов действия рецепта Сяо Цин Лун Тан (XQL) при лечении высокогорного легочного отека (HAPE) с последующей верификацией на модели животных. Методика включала сбор активных компонентов XQL, лекарственных мишеней и мишеней, связанных с HAPE, из BATMAN-TCM, GeneCards и онлайн базы данных Mendelian наследственных заболеваний человека (OMIM). Создана сеть взаимодействия белок-белок (PPI) на основе пересекающихся мишеней, с отбором и визуализацией ключевых мишеней с помощью Cytoscape. Проведен функциональный аннотирование и анализ путей пересекающихся мишеней с помощью анализа генного онтологического (GO) и базы KEGG. Оценена способность связывания активных компонентов с ключевыми мишенями с использованием программ AutoDock и GROMACS. В экспериментальной части была создана модель HAPE в мышах под низким давлением и гипоксией (имитация высоты 6000 м, 48 ч). Эффективность лечения оценивалась с помощью гематоксилин-эозиновой (HE) окраски, содержания воды в легочной ткани, соотношения влажной и сухой массы легких, количественного ПЦР в реальном времени для анализа экспрессии генов, а также иммуноцитохимии и вестерн-блоттинга для определения экспрессии ключевых белков. Результаты сетевой фармакологии выявили 355 активных компонентов XQL, 2142 лекарственных мишени, 716 мишеней HAPE и 236 пересекающихся мишеней. Ключевыми мишенями были интерлейкин-6 (IL-6), фактор некроза опухоли (TNF), протеин киназа B1 (Akt1), индуцируемый гипоксией фактор-1α (HIF-1α) и др. GO-анализ показал, что пересекающиеся мишени участвуют в 738 биологических процессах (BP), 72 клеточных компонентах (CC) и 135 молекулярных функциях (MF). KEGG-анализ выявил значительное обогащение в двух главных сигнальных путях: фосфатидилинозитол-3-киназа (PI3K)/Akt и HIF-1α. Молекулярное докирование и динамическое моделирование показали хорошую связываемость выбранных активных компонентов с ключевыми мишенями. В модели HAPE, вызванной низким давлением и гипоксией, содержание воды в легких, отношение влажной к сухой массе и баллы патологических повреждений значительно повысились (P<0,01). В альвеолах и интерстиции легких наблюдалось значительное количество эритроцитов и воспалительных клеток, расширение межальвеолярных перегородок и сливание альвеол. Группа лечения XQL значительно улучшила указанные патологические изменения (P<0,01). Анализ экспрессии воспалительных факторов показал значительное повышение TNF-α, IL-6 и IL-1β в легочной ткани модели по сравнению с нормальной группой (P<0,01), а в группе XQL уровень воспалительных факторов значительно снизился по сравнению с моделью (P<0,05, P<0,01). Экспрессия матричной РНК генов ключевых путей PI3K, Akt1, мишени рапамицина у млекопитающих (mTOR) и HIF-1α существенно увеличилась в модели (P<0,01) и снижалась дозозависимо при лечении XQL (P<0,05, P<0,01). Имунноцитохимия и анализ Western blot показали значительное повышение уровней ключевых белков PI3K, фосфорилированного (p)-PI3K, Akt1, p-Akt1, mTOR, p-mTOR и HIF-1α в ткани легких модели (P<0,05, P<0,01) с заметным снижением после лечения XQL (P<0,05, P<0,01). Вывод: Сяо Цин Лун Тан может снижать воспаление легких и улучшать высокогорный легочный отек, вероятно, через регуляцию экспрессии путей PI3K/Akt/mTOR и HIF-1α. Исследование предоставляет новые идеи и теоретическую основу для применения традиционной китайской медицины в терапии HAPE.

Сяо Цин Лун Тан; высокогорный легочный отек; фосфатидилинозитол-3-киназа (PI3K)/протеинкиназа B (Akt)/мишень млекопитающих рапамицина (mTOR); индуцируемый гипоксией фактор-1α (HIF-1α); интегративная фармакология; традиционная китайская медицина