目的:运用网络药理学分析黄芪桂枝五物汤治疗三阴性乳腺癌(triple-negative breast cancer,TNBC)的有效活性成分、关键作用靶点和作用机制,并通过体外试验验证其抑制TNBC细胞(MDA-MB-231)的增殖、迁移和集落形成能力。方法:通过中药系...目的:运用网络药理学分析黄芪桂枝五物汤治疗三阴性乳腺癌(triple-negative breast cancer,TNBC)的有效活性成分、关键作用靶点和作用机制,并通过体外试验验证其抑制TNBC细胞(MDA-MB-231)的增殖、迁移和集落形成能力。方法:通过中药系统药理数据库(Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacolo-gy Database and Analysis Platform,TCMSP)检索黄芪桂枝五物汤的有效活性成分及其作用靶点,同时利用人类基因数据库(The Human Gene Database,GeneCards)、药物基因学知识库(Pharmacogenetics and Pharmacogenom-ics Knowledge Base,PharmGkb)和治疗靶点数据库(Therapeutic Target Database,TTD)确定TNBC的相关靶点,并取交集以确定共同作用靶点。将交集靶点导入蛋白质相互作用数据库(Search Tool for the Retrieval of Interac-ting Genes/Proteins,STRING)平台以构建蛋白质-蛋白质相互作用网络(protein-protein interatction,PPI),并进行基因本体(gene ontology,GO)功能与京都基因和基因组数据库(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路富集分析,使用Cytoscape 3.10.0软件构建网络模型。细胞计数试验盒-8(Cell Counting Kit-8,CCK-8)实验检测黄芪桂枝五物汤提取物(0、20、40、80、120、160、200μg/mL)对MDA-MB-231细胞增殖活性的影响;细胞划痕实验检测黄芪桂枝五物汤(80μg/mL)对MDA-MB-231细胞迁移能力的影响;细胞集落实验检测黄芪桂枝五物汤提取物(0、20、40、80μg/mL)对MDA-MB-231细胞集落形成能力的影响。结果:共筛选出45种活性成分和223个相关作用靶点,TNBC相关靶点共计6200个,其中191个为交集靶点。PPI网络分析得到核心作用靶点为蛋白激酶B(v-akt murine thymoma viral oncogene homolog 1,AKT1)、白细胞介素-6(interleu-kin-6,IL-6)、肿瘤抑制蛋白53(tumor protein 53,TP53)、白细胞介素-1B(interleukin-1B,IL-1B)、雌激素受体1(estrogen receptor 1,ESR1)、环氧合酶2(prostaglandin-endoperoxide synthase 2,PTGS2)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(recombinant caspase 3,CASP3)、表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)、原癌基因c-Jun(JUN)、基质金属蛋白酶9(matrix metallopeptidase 9,MMP9)。GO功能主要富集在蛋白质结合、酶结合、蛋白质同源二聚活性等;KEGG通路主要富集在肿瘤相关、脂质与动脉粥样硬化、晚期糖基化终产物(advanced glycation end-products receptor for advanced glycation end-products,AGE-RAGE)信号通路等。CCK-8实验结果显示,黄芪桂枝五物汤提取物(0、20、40、80μg/mL)可显著抑制MDA-MB-231细胞增殖(P<0.001),且半数抑制浓度(median inhibitory concentration,IC50)为81.02μg/mL。细胞划痕实验结果表明,与对照组相比,80μg/mL的黄芪桂枝五物汤提取物能显著抑制MDA-MB-231细胞迁移能力(P<0.05)。细胞集落实验结果显示,黄芪桂枝五物汤提取物能抑制MDA-MB-231细胞的集落形成能力(P<0.05)。结论:黄芪桂枝五物汤通过槲皮素、山柰酚等成分作用于AKT1、TP53等关键靶点,抑制乳腺癌细胞的增殖、迁移和集落形成,本研究揭示了其多靶点、多途径的抗肿瘤机制,为TNBC治疗提供了新的策略。展开更多
文摘目的:运用网络药理学分析黄芪桂枝五物汤治疗三阴性乳腺癌(triple-negative breast cancer,TNBC)的有效活性成分、关键作用靶点和作用机制,并通过体外试验验证其抑制TNBC细胞(MDA-MB-231)的增殖、迁移和集落形成能力。方法:通过中药系统药理数据库(Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacolo-gy Database and Analysis Platform,TCMSP)检索黄芪桂枝五物汤的有效活性成分及其作用靶点,同时利用人类基因数据库(The Human Gene Database,GeneCards)、药物基因学知识库(Pharmacogenetics and Pharmacogenom-ics Knowledge Base,PharmGkb)和治疗靶点数据库(Therapeutic Target Database,TTD)确定TNBC的相关靶点,并取交集以确定共同作用靶点。将交集靶点导入蛋白质相互作用数据库(Search Tool for the Retrieval of Interac-ting Genes/Proteins,STRING)平台以构建蛋白质-蛋白质相互作用网络(protein-protein interatction,PPI),并进行基因本体(gene ontology,GO)功能与京都基因和基因组数据库(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路富集分析,使用Cytoscape 3.10.0软件构建网络模型。细胞计数试验盒-8(Cell Counting Kit-8,CCK-8)实验检测黄芪桂枝五物汤提取物(0、20、40、80、120、160、200μg/mL)对MDA-MB-231细胞增殖活性的影响;细胞划痕实验检测黄芪桂枝五物汤(80μg/mL)对MDA-MB-231细胞迁移能力的影响;细胞集落实验检测黄芪桂枝五物汤提取物(0、20、40、80μg/mL)对MDA-MB-231细胞集落形成能力的影响。结果:共筛选出45种活性成分和223个相关作用靶点,TNBC相关靶点共计6200个,其中191个为交集靶点。PPI网络分析得到核心作用靶点为蛋白激酶B(v-akt murine thymoma viral oncogene homolog 1,AKT1)、白细胞介素-6(interleu-kin-6,IL-6)、肿瘤抑制蛋白53(tumor protein 53,TP53)、白细胞介素-1B(interleukin-1B,IL-1B)、雌激素受体1(estrogen receptor 1,ESR1)、环氧合酶2(prostaglandin-endoperoxide synthase 2,PTGS2)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(recombinant caspase 3,CASP3)、表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)、原癌基因c-Jun(JUN)、基质金属蛋白酶9(matrix metallopeptidase 9,MMP9)。GO功能主要富集在蛋白质结合、酶结合、蛋白质同源二聚活性等;KEGG通路主要富集在肿瘤相关、脂质与动脉粥样硬化、晚期糖基化终产物(advanced glycation end-products receptor for advanced glycation end-products,AGE-RAGE)信号通路等。CCK-8实验结果显示,黄芪桂枝五物汤提取物(0、20、40、80μg/mL)可显著抑制MDA-MB-231细胞增殖(P<0.001),且半数抑制浓度(median inhibitory concentration,IC50)为81.02μg/mL。细胞划痕实验结果表明,与对照组相比,80μg/mL的黄芪桂枝五物汤提取物能显著抑制MDA-MB-231细胞迁移能力(P<0.05)。细胞集落实验结果显示,黄芪桂枝五物汤提取物能抑制MDA-MB-231细胞的集落形成能力(P<0.05)。结论:黄芪桂枝五物汤通过槲皮素、山柰酚等成分作用于AKT1、TP53等关键靶点,抑制乳腺癌细胞的增殖、迁移和集落形成,本研究揭示了其多靶点、多途径的抗肿瘤机制,为TNBC治疗提供了新的策略。
