【摘要】：血管衰老是各種心血管疾病(cardiovascular diseases,CVDs)的主要危險(xiǎn)因素,這導(dǎo)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(shí)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(jī)制尚未完全闡明。本論文分成兩個(gè)部分來初步探討RSC延緩血管衰老的作用機(jī)制。第一部分是運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法研究RSC延緩血管衰老的作用機(jī)制,第二部分是結(jié)合上述的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)預(yù)測結(jié)果和前期文獻(xiàn)調(diào)研,以RSC的活性成分—人參皂苷Rg1為研究對(duì)象,基于microRNA-34a/SIRT1/p53通路探討人參皂苷Rg1對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞衰老的影響。第一部分基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究人參三七川芎延緩血管衰老的作用機(jī)制目的:網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)是一種基于系統(tǒng)生物學(xué)、網(wǎng)絡(luò)信息學(xué)、多向藥理學(xué)、藥代動(dòng)力學(xué)和各種組學(xué)等技術(shù),揭示“藥物-靶點(diǎn)-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(jī)制的方法。此方法體現(xiàn)出的系統(tǒng)性、整體性特點(diǎn)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(duì)象,旨在運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的方法來研究RSC延緩血管衰老的作用機(jī)制。方法:首先,從中藥系統(tǒng)藥理學(xué)分析平臺(tái)(TCMSP)收集RSC中三味藥的所有化學(xué)成分,并以類藥性(DL)值≥0.18作為進(jìn)一步篩選活性化合物的標(biāo)準(zhǔn)。其次,上述化合物通過對(duì)已知的藥物-靶點(diǎn)相互作用(DTIs)進(jìn)行映射來識(shí)別相應(yīng)的靶點(diǎn),并運(yùn)用平衡的基于子結(jié)構(gòu)-藥物-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)推理(bSDTNBI)方法來預(yù)測新靶點(diǎn)。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(diǎn)進(jìn)行匹配,進(jìn)一步獲得RSC中與血管衰老相關(guān)的靶點(diǎn)。最后,運(yùn)用Cytoscape軟件構(gòu)建化合物-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)和靶點(diǎn)-功能網(wǎng)絡(luò),并進(jìn)行ClueGo分析和KEGG通路整合和分析RSC對(duì)血管衰老的作用。結(jié)果:1、RSC共有498種化學(xué)成分,經(jīng)過剔除DL值小于0.18的化合物,篩選出122個(gè)活性成分,并通過靶點(diǎn)預(yù)測和靶點(diǎn)識(shí)別獲得692個(gè)靶點(diǎn);2、這些靶點(diǎn)與構(gòu)建出的146個(gè)人類血管衰老相關(guān)基因進(jìn)行匹配,得出RSC中有49個(gè)與血管衰老相關(guān)的基因;3、化合物-靶點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)增強(qiáng)其延緩血管衰老的效果。靶點(diǎn)-功能網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)果顯示每個(gè)靶點(diǎn)都涉及了多個(gè)功能模塊,這提示RSC對(duì)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(diǎn)與缺氧誘導(dǎo)因子-1(hypoxia-inducible factor-1,HIF-1)信號(hào)傳導(dǎo)途徑,甲狀腺激素信號(hào)傳導(dǎo)途徑和FOXO信號(hào)傳導(dǎo)途徑密切相關(guān);4、KEGG通路分析的結(jié)果表明RSC對(duì)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(xì)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(yùn)用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法能初步闡明RSC延緩血管衰老的和作用機(jī)制,RSC作用的49個(gè)血管衰老相關(guān)靶點(diǎn)為課題組后期的工作提供一定的指導(dǎo)。第二部分基于microRNA-34a/SIRT1/p53通路探討人參皂苷Rg1對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)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(xué)預(yù)測結(jié)果和前期文獻(xiàn)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(duì)象,旨在探討人參皂苷Rg1對(duì)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(dǎo)的VECs衰老的作用。方法:以人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)作為研究對(duì)象,建立H_2O_2誘導(dǎo)的衰老模型,以白藜蘆醇作為陽性對(duì)照藥,實(shí)驗(yàn)分為青年對(duì)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(xì)胞的衰老程度,CCK-8法檢測細(xì)胞增殖能力,流式細(xì)胞儀分析細(xì)胞周期,WST-1法檢測細(xì)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(dá),western-blot技術(shù)檢測SIRT1、p53和衰老相關(guān)蛋白p21、p16的蛋白表達(dá)。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(xì)胞的β-半乳糖苷酶染色陽性率,增強(qiáng)細(xì)胞增殖能力和SOD活力,減少G_0/G_1期細(xì)胞比例,增加G_2/M期細(xì)胞比例,抑制microRNA-34a和p53的核酸表達(dá),促進(jìn)SIRT1的核酸表達(dá),此外抑制p53、p21和p16的蛋白表達(dá),促進(jìn)SIRT1的蛋白表達(dá),差異均有統(tǒng)計(jì)意義(P0.05)。結(jié)論:該研究表明,H_2O_2誘導(dǎo)的衰老的內(nèi)皮細(xì)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(jī)制可能是通過調(diào)控microRNA-34a/SIRT1/p53通路延緩VECs衰老的進(jìn)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(xué)研究流程圖

廣東藥科大學(xué)碩士研究生學(xué)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(gè)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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和計(jì)GR只從實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(gè)數(shù)據(jù)庫之間的重復(fù)基因之后，獲因。最后，，匯集 1726 個(gè)血管相關(guān)基因和 309 個(gè)衰老相關(guān)基因血管衰老相關(guān)基因（圖 2.2）。
【學(xué)位授予單位】：廣東藥科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R285.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2624517