基于生物信息学探讨泄浊解毒方调控细胞自噬治疗溃疡性结肠炎的机制

作     者：康欣 孙超迪 刘建平 任杰 杜明民 赵源 郎晓猛 KANG Xin;SUN Chaodi;IU Jianping;REN Jie;DU Mingmin;ZHAO Yuan;LANG Xiaomeng

作者机构：河北省中医院石家庄050011 河北省中西医结合胃肠病研究重点实验室石家庄050011 河北省浊毒证重点实验室石家庄050011 邯郸市中医院河北邯郸056001 

出 版 物：《中国实验方剂学杂志》 (Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae)

年 卷 期：2025年第31卷第1期

页      面：166-173页

核心收录：

学科分类：1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 100506[医学-中医内科学] 1006[医学-中西医结合] 1005[医学-中医学] 1002[医学-临床医学] 100210[医学-外科学(含：普外、骨外、泌尿外、胸心外、神外、整形、烧伤、野战外)] 100602[医学-中西医结合临床] 10[医学] 

基　　金：国家中医临床研究基地建设项目(国家中医药办科技函131号) 河北省自然科学基金项目(H2022423326) 

主　　题：溃疡性结肠炎 泄浊解毒方 生物信息学 细胞自噬 

摘      要：目的:利用生物信息学与动物实验方法探讨泄浊解毒方调节细胞自噬治疗溃疡性结肠炎(UC)潜在机制。方法:从基因表达综合数据库(GEO)中获取UC患者结肠黏膜组织差异表达基因,与细胞自噬基因取交集,获取细胞自噬差异基因(DEARG),将DEARG分别导入Metascape和STRING数据库,进行基因本体/京都基因与基因组百科全书(GO/KEGG)富集分析、蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)分析,最终得到15个关键DEARG,通过最小绝对收缩和选取算子(LASSO)回归和接收者操作特征曲线(ROC)曲线分析获取核心DEARG;运用CIBERSORT去卷积法对UC患者样本做免疫浸润分析,以及核心DEARG与免疫细胞的相关性分析。将C57BL/6J小鼠分为正常组和模型制备组,采用2.5%的葡聚糖硫酸钠自由饮方式,建立UC小鼠模型,按照随机数字表法分为泄浊解毒低、中、高剂量组及美沙拉嗪组,灌胃7 d,苏木素-伊红染色观察结肠黏膜形态,蛋白免疫印迹法检测结肠组织中胱天蛋白酶-1(Caspase-1)、组织蛋白酶B(CTSB)、C-C基序趋化因子2(CCL2)、趋化因子(CXC基序)受体4(CXCR4)、缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)蛋白表达量,实时荧光定量聚合酶链式反应法检测结肠组织中Caspase-1、CCL2、CTSB、CXCR4、HIF-1αmRNA表达。结果:从GEO数据库筛选出数据集GSE87466,与细胞自噬基因取交集,运用PPI分析、LASSO回归和ROC曲线分析后得到核心DEARG(Caspase-1、CCL2、CTSB、CXCR4),免疫浸润分析结果显示NK细胞、M0型巨噬细胞、M1型巨噬细胞、树突细胞在UC患者结肠黏膜组织中表达具有显著差异,核心DEARG与此类免疫细胞同样存在显著相关性。与泄浊解毒方网络药理学结果取交集后发现HIF-1α信号通路可能是泄浊解毒方调控UC的关键信号通路。动物实验观察到泄浊解毒方可明显缓解UC小鼠结肠黏膜炎症性反应,与正常组比较,模型组Caspase-1、CCL2、CTSB、CXCR4、HIF-1α蛋白和mRNA的表达量显著升高,经泄浊解毒方及美沙拉嗪治疗后,各组小鼠结肠黏膜中Caspase-1、CCL2、CTSB、CXCR4、HIF-1α蛋白和mRNA的表达量均显著下调。结论:Caspase-1、CCL2、CTSB、CXCR4是与UC发病密切相关的细胞自噬基因,泄浊解毒方可下调细胞自噬核心基因缓解小鼠结肠黏膜炎症反应。