【摘要】：血管衰老是各種心血管疾病(cardiovascular diseases,CVDs)的主要危險因素,這導致心血管疾病的發(fā)病率和死亡率急劇升高。因此,開展延緩血管衰老的研究具有重要的臨床意義。多年的實踐表明,益氣活血中藥,如由人參、三七和川芎三味中藥組成的人參三七川芎(Renshen Sanqi Chuanxiong,RSC),在延緩血管衰老方面具有顯著的療效。然而,RSC延緩血管衰老的作用機制尚未完全闡明。本論文分成兩個部分來初步探討RSC延緩血管衰老的作用機制。第一部分是運用網(wǎng)絡(luò)藥理學方法研究RSC延緩血管衰老的作用機制,第二部分是結(jié)合上述的網(wǎng)絡(luò)藥理學預(yù)測結(jié)果和前期文獻調(diào)研,以RSC的活性成分—人參皂苷Rg1為研究對象,基于microRNA-34a/SIRT1/p53通路探討人參皂苷Rg1對血管內(nèi)皮細胞衰老的影響。第一部分基于網(wǎng)絡(luò)藥理學研究人參三七川芎延緩血管衰老的作用機制目的:網(wǎng)絡(luò)藥理學是一種基于系統(tǒng)生物學、網(wǎng)絡(luò)信息學、多向藥理學、藥代動力學和各種組學等技術(shù),揭示“藥物-靶點-基因-疾病”之間復(fù)雜的相互作用網(wǎng)絡(luò)關(guān)系,系統(tǒng)地探索藥物作用機制的方法。此方法體現(xiàn)出的系統(tǒng)性、整體性特點與中醫(yī)藥的整體觀不謀而合。本研究以人參三七川芎為研究對象,旨在運用網(wǎng)絡(luò)藥理學的方法來研究RSC延緩血管衰老的作用機制。方法:首先,從中藥系統(tǒng)藥理學分析平臺(TCMSP)收集RSC中三味藥的所有化學成分,并以類藥性(DL)值≥0.18作為進一步篩選活性化合物的標準。其次,上述化合物通過對已知的藥物-靶點相互作用(DTIs)進行映射來識別相應(yīng)的靶點,并運用平衡的基于子結(jié)構(gòu)-藥物-靶點網(wǎng)絡(luò)推理(bSDTNBI)方法來預(yù)測新靶點。然后,通過NCBI基因數(shù)據(jù)庫、AgeFactDB數(shù)據(jù)庫和HAGR數(shù)據(jù)庫,構(gòu)建了人血管衰老相關(guān)基因,并與上述化合物的靶點進行匹配,進一步獲得RSC中與血管衰老相關(guān)的靶點。最后,運用Cytoscape軟件構(gòu)建化合物-靶點網(wǎng)絡(luò)和靶點-功能網(wǎng)絡(luò),并進行ClueGo分析和KEGG通路整合和分析RSC對血管衰老的作用。結(jié)果:1、RSC共有498種化學成分,經(jīng)過剔除DL值小于0.18的化合物,篩選出122個活性成分,并通過靶點預(yù)測和靶點識別獲得692個靶點;2、這些靶點與構(gòu)建出的146個人類血管衰老相關(guān)基因進行匹配,得出RSC中有49個與血管衰老相關(guān)的基因;3、化合物-靶點網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)果表明大多數(shù)活性化合物能作用于共同的靶點顯示出協(xié)同作用,這提示RSC可能通過作用于這些共同靶點增強其延緩血管衰老的效果。靶點-功能網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)果顯示每個靶點都涉及了多個功能模塊,這提示RSC對于血管衰老的防治是發(fā)揮多種功能的綜合性結(jié)果。ClueGo分析結(jié)果表明大多數(shù)靶點與缺氧誘導因子-1(hypoxia-inducible factor-1,HIF-1)信號傳導途徑,甲狀腺激素信號傳導途徑和FOXO信號傳導途徑密切相關(guān);4、KEGG通路分析的結(jié)果表明RSC對血管衰老作用的相關(guān)整合通路主要與血管生成調(diào)節(jié)模塊、細胞存活模塊、氧化應(yīng)激耐受模塊和DNA修復(fù)模塊有關(guān)。結(jié)論:該研究表明,運用網(wǎng)絡(luò)藥理學方法能初步闡明RSC延緩血管衰老的和作用機制,RSC作用的49個血管衰老相關(guān)靶點為課題組后期的工作提供一定的指導。第二部分基于microRNA-34a/SIRT1/p53通路探討人參皂苷Rg1對血管內(nèi)皮細胞(vascular endothelial cells,VECs)衰老的影響目的:結(jié)合上述的網(wǎng)絡(luò)藥理學預(yù)測結(jié)果和前期文獻調(diào)研,本研究主要以RSC中最具代表性的活性成分—人參皂苷Rg1為研究對象,旨在探討人參皂苷Rg1對衰老VECs的干預(yù)作用以及其能否通過調(diào)控microRNA-34a/SIRT1/p53通路發(fā)揮延緩H_2O_2誘導的VECs衰老的作用。方法:以人臍靜脈內(nèi)皮細胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)作為研究對象,建立H_2O_2誘導的衰老模型,以白藜蘆醇作為陽性對照藥,實驗分為青年對照組、H_2O_2模型組、人參皂苷Rg1組、白藜蘆醇組。藥物組提前加入人參皂苷Rg1(20μmoL·L~(-1))或白藜蘆醇(10μmoL·L~(-1))干預(yù)24 h,然后用H_2O_2(100μmoL·L~(-1))造模4 h,最后換成完全培養(yǎng)基培養(yǎng)24 h。采用衰老特異性β-半乳糖苷酶(senescence-associatedβ-galactosidase,SA-β-gal)染色法測定內(nèi)皮細胞的衰老程度,CCK-8法檢測細胞增殖能力,流式細胞儀分析細胞周期,WST-1法檢測細胞內(nèi)超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活力,QRT-PCR檢測microRNA-34a、SIRT1和p53的核酸表達,western-blot技術(shù)檢測SIRT1、p53和衰老相關(guān)蛋白p21、p16的蛋白表達。結(jié)果:與模型組相比,人參皂苷Rg1組和白藜蘆醇組可有效減低衰老內(nèi)皮細胞的β-半乳糖苷酶染色陽性率,增強細胞增殖能力和SOD活力,減少G_0/G_1期細胞比例,增加G_2/M期細胞比例,抑制microRNA-34a和p53的核酸表達,促進SIRT1的核酸表達,此外抑制p53、p21和p16的蛋白表達,促進SIRT1的蛋白表達,差異均有統(tǒng)計意義(P0.05)。結(jié)論:該研究表明,H_2O_2誘導的衰老的內(nèi)皮細胞可以作為衰老研究的模型,人參皂苷Rg1延緩VECs衰老的效果明顯,其機制可能是通過調(diào)控microRNA-34a/SIRT1/p53通路延緩VECs衰老的進程。
【圖文】：

人參三七川芎延緩血管衰老作用的網(wǎng)絡(luò)藥理學研究流程圖

廣東藥科大學碩士研究生學位論文人源血管衰老相關(guān)基因美國國立生物技術(shù)信息中心（National Center for Biote, NCBI)基因數(shù)據(jù)庫（www.ncbi.nlm.nih.gov/gene）收集了 172因。NCBI 基因數(shù)據(jù)庫整合了多個數(shù)據(jù)源的基因特異性信息[40]老數(shù)據(jù)庫：JenAge 衰老因子數(shù)據(jù)庫(the JenAgeAgeing Factor , http://agefactdb.jenage.de)[41]和人類老齡化基因組資源數(shù)ing Genomic Resources, HAGR, http://genomics.senescence.info衰老相關(guān)基因。AgeFactDB 將衰老表型數(shù)據(jù)與實驗驗證和計GR只從實驗驗證中收集衰老相關(guān)基因。本研究只收集來自A衰老相關(guān)基因。在刪除兩個數(shù)據(jù)庫之間的重復(fù)基因之后，獲因。最后，，匯集 1726 個血管相關(guān)基因和 309 個衰老相關(guān)基因血管衰老相關(guān)基因（圖 2.2）。
【學位授予單位】：廣東藥科大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R285.5

【參考文獻】

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本文編號：2624517