2023年第4期
 
Combining single-cell RNA sequencing data and network pharmacology to explore the mechanism of action of Dayuan Yin in the treatment of acute lung injury
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Combining single-cell RNA sequencing data and network pharmacology to explore the mechanism of action of Dayuan Yin in the treatment of acute lung injury(结合单细胞RNA测序数据和网络药理学探讨大元饮治疗急性肺损伤的作用机制)

[摘要] 目的 达原饮(DYY)是一种传统中药(TCM)配方,对肺部疾病具有良好的作用,但目前还缺少该药治疗急性肺损伤(ALI)的系统研究。因此,本研究旨在通过单细胞RNA测序数据和网络药理学的联合分析,探讨DYYALI分子调控机制的作用。方法 通过单细胞RNA测序数据集找出差异表达基因,并从中药系统药理学(TCMSP)数据库中获取DYY的有效成分和治疗靶点。随后,利用蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络、基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)对关键靶点进行分析。构建了描述化合物、靶点和通路之间相互作用的视觉网络,识别出核心成分。通过分子对接验证活性成分-核心靶标关系。最后,采用脂多糖诱导的ALI大鼠模型进行初步实验。结果 单细胞RNA测序中共鉴定出5243ALI显著差异表达基因,其中260个基因为DYY靶基因。然后,在药物与疾病的交叉点鉴定出81个靶基因。鉴定的核心靶基因包括PIK3R1IL-1β、IL-6ICAM1CCL2GO分析主要涉及细胞炎症反应、细胞凋亡的双重调控和协同迁移。KEGG分析显示炎症通路富集。主要活性成分与IL-1β有良好的联系。DYY可显著降低ALI大鼠肺组织中PI3KAktNF-κBp65的磷酸化表达,调节相关炎症细胞的活化。结论 我们成功筛选了DYY治疗ALI的潜在有效成分。体内实验初步验证了网络药理学的预测,表明DYY可以抑制PI3K/Akt/NF-κВ信号通路,减少细胞因子释放,调节炎症细胞数量,为ALI治疗提供了一种替代治疗方案。

[关键词] 单细胞测序;网络药理学;分子对接;达原饮;急性肺损伤