[1]昆明医科大学药学院暨云南省天然药物药理重点实验室
[2]上海中医药大学岳阳中西医结合医院药学研究室
[3]中国科学院成都文献情报中心
[4]云南省现代生物医药产业学院
基于细胞实验,采用网络药理学、生物信息分析及分子对接技术,探究构树茎(twigs of Broussonetia papyrifera,TBP)抗特应性皮炎(atopic dermatitis,AD)的活性成分和潜在机制。通过白细胞介素-4(interleukin-4,IL-4)/肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-alpha,TNF-α)诱导的人永生化角质形成细胞(HaCaT)模型验证TBP的抗AD活性,利用TCMSP、SwissTargetPrediction、UniProt、STRING等数据库及Cytoscape软件预测并筛选TBP抗AD的活性成分及核心靶点,使用R语言进行GO功能注释和KEGG通路分析,并对核心成分与核心靶点进行分子对接验证,使用机器学习算法和生物信息分析技术筛选TBP抗AD的关键生物标志物及其相关途径,使用CIBERSORT算法进行免疫浸润分析。细胞实验结果显示TBP的氯仿和乙酸乙酯提取物能够显著抑制IL-13的分泌,且无细胞毒性。网络药理学结果显示TBP抗AD的核心成分有构树宁黄烷A、构树宁B等,核心靶点有丝氨酸/苏氨酸激酶1(serine/threonine kinase 1,AKT1)、原癌基因酪氨酸蛋白激酶SRC(proto-oncogene tyrosine-protein kinase SRC,SRC)、信号转导和转录激活因子1(signal transducer and activator of transcription 1,STAT1)等;GO显示生物过程主要与丝氨酸磷酸化调控相关,细胞组分和分子功能主要涉及膜筏和磷酸酶结合,KEGG结果显示靶点主要集中在免疫调节和炎症反应相关通路;分子对接表明构树宁黄烷A与核心靶点结合紧密,生物信息分析显示构树宁黄烷A抗AD的关键生物标志物STAT1与干扰素γ应答通路和E2F靶标通路显著相关,其表达水平与活化的CD4记忆T细胞的浸润呈正相关。研究结果提示TBP及构树宁黄烷A可能通过靶向STAT1、SRC和AKT1,协同抑制NOD样受体(nucleotide-binding oligomerization domain-like receptors,NLRs)与Toll样受体(Toll-like receptors,TLRs)信号通路,减少IL-13、IL-1β等促炎因子释放,调节CD4记忆T细胞与肥大细胞浸润,缓解辅助性T细胞1/辅助性T细胞2(T helper 1/T helper 2,Th1/Th2)免疫失衡及表皮屏障损伤,从而发挥抗AD作用。