目的基于网络药理学方法,探讨防风在砷暴露引起的小鼠肝肾损伤中的作用机制,特别是其对铁死亡的调控效应。方法通过中药系统药理学数据库与分析平台(traditional chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform...
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目的基于网络药理学方法,探讨防风在砷暴露引起的小鼠肝肾损伤中的作用机制,特别是其对铁死亡的调控效应。方法通过中药系统药理学数据库与分析平台(traditional chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform,TCMSP)、中药综合数据库(traditional Chinese medicine integrated database,TCMID)、中药百科全书数据库(encyclopedia of traditional chinese medicine,ETCM)数据库收集防风中18味中药有效成分及预测靶点;通过GeneCards数据库获取肝损伤、肾损伤及砷中毒靶点,并在铁死亡数据库(ferroptosis database,FerrDb)中获取铁死亡靶点;确定交集靶点后,构建蛋白质-蛋白质相互作用网络(protein-protein interaction,PPI),进行基因本体论(gene ontology,GO)功能注释,京都基因与基因百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)分析;为验证上述预测,将36只昆明小鼠随机分为正常对照组(Control)、亚砷酸钠(Sodium arsenite,NaAsO_(2))模型组、防风低剂量(NaAsO^(2+)L)组、防风中剂量(NaAsO^(2+)M)组、防风高剂量(NaAsO^(2+)H)组以及二巯基丙磺酸钠(sodium dimercaptopropanesulfonate,DMPS)阳性药(NaAsO^(2+)D)组,共6组;通过对应药物灌胃30 d后,HE染色观察小鼠肝、肾病理变化,Western blot检测肝、肾组织中炎症因子[核因子E2相关因子2(anti-nuclear factor erythroid 2-related factor 2 antibody,Nrf2)、白细胞介素-1β(anti-interleukin-1 beta antibody,IL-1β)、IL-18]、铁死亡相关蛋白[谷胱甘肽过氧化物酶4(anti-Glutathione peroxidase 4 antibody,GPX4)、溶质载体家族7成员11(anti-solute carrier family 7 member 11 antibody,SLC7A11)、环氧合酶2(anti-cyclooxygenase-2 antibody,COX2)]以及PI3K/AKT通路蛋白[磷酸化磷脂酰肌醇3-激酶(anti-phosphorylated Phosphoinositide 3-kinase antibody,p-PI3K)、磷脂酰肌醇3-激酶(anti-phosphoinositide 3-kinase antibody,PI3K)、磷酸化蛋白激酶B(anti-phospho-AKT antibody,p-AKT)、蛋白激酶B(anti-AKT antibody,AKT)]的表达,采用生化试剂盒检测各组小鼠肝、肾组织中Fe^(2+)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、谷胱甘肽(glutathione,GSH)的含量。结果网络药理学显示,氯霉素A、亥矛酚苷、川白酯内酯等18种防风化合物被筛选出来;筛选出2655个肝损伤靶点,2300个肾损伤靶点,防风活性成分靶点72个,2224个砷靶点,1546个铁死亡靶点,PPI分析预测AKT1、ESR1、CASP8、IL6、TP53等可能是其治疗砷致肝、肾铁死亡的重要靶点;KEGG富集分析预测PI3K/AKT与防风调节砷诱导肝、肾铁死亡密切相关;动物实验结果显示,与Control相比,NaAsO_(2)处理小鼠肝、肾细胞边界不清、细胞肿胀、炎性细胞大量浸润,炎症细胞因子(IL-1β、IL-18)、MDA、Fe^(2+)、COX2含量增加,Nrf2、GSH、GPX4、SC7A11、p-PI3K以及p-AKT水平降低(P<0.05);与NaAsO_(2)模型组相比,防风高、中、低剂量组和NaAsO^(2+)D组小鼠肝、肾组织中细胞损伤、炎性细胞浸润、炎性细胞因子、铁死亡相关蛋白、PI3K/AKT通路蛋白、Fe^(2+)、MDA及GSH水平的变化均被不同程度逆转(P<0.05)。结论防风调控铁死亡缓解NaAsO_(2)暴露介导的小鼠肝、肾组织损伤,其作用机制可能与抑制炎症反应和激活PI3K/AKT信号通路有关。
目的通过研究噪声暴露致小鼠听力损伤后,耳蜗背侧核的兴奋性梭形神经元和耳蜗腹侧核的抑制性D型星形神经元接受听觉神经输入的电生理特性改变,探索噪声致听觉系统外周损伤后引起的中枢神经通路的变化。方法30只健康成年的转基因小鼠SOM-tdTomato采用随机数字表法随机分为对照组(15只,不给予任何噪声暴露)、噪声暴露组(15只,120 dB SPL白噪声每天暴露4 h,连续暴露7 d)。应用听性脑干反应(ABR)测试两组小鼠的听功能,应用膜片钳离体脑片技术分析比较两组小鼠听觉神经到耳蜗核的梭形神经元和D型星形神经元投射通路电生理特性的改变;应用免疫荧光染色法确定记录神经元的类型。结果与对照组比较,噪声暴露组小鼠短声和短纯音ABR反应阈值升高,波Ⅲ潜伏期延长(P<0.05)。膜片钳离体脑片记录结果表明:两类神经元都表现有来自听神经的兴奋性突触后反应,与对照组比较,噪声暴露组反应幅度降低、概率下降、延时延长,其中对D型星形神经元的支配效率降低更多。结论听觉神经可以直接支配耳蜗核的梭形神经元和D型星形神经元;噪声损伤听力后,这种支配效率和强度均明显降低。
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