摘 要:旨在探討黃連防治鴨病毒性腸炎(duck viral enteritis,DVE)的作用機(jī)制,本研究首先應(yīng)用中藥系統(tǒng)藥理學(xué)分析平臺(tái)(Traditional Chinese Medicine System Pharmacology Analysis Platform,TCMSP)篩選黃連活性成分及作用靶點(diǎn),GeneCards數(shù)據(jù)庫(kù)分析DVE相關(guān)靶點(diǎn),Venny和Cytoscape3.7.2軟件繪制黃連與DVE交集靶點(diǎn)及構(gòu)建“藥物-成分-疾病-靶點(diǎn)”網(wǎng)絡(luò),利用STRING數(shù)據(jù)庫(kù)建立蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)(protein interaction network,PPI),借助DAVID數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行靶點(diǎn)GO功能富集分析和KEGG通路富集分析,然后分正常對(duì)照組、病毒感染組和黃連防治組進(jìn)行動(dòng)物干預(yù)試驗(yàn),采集組織樣本進(jìn)行病理組織學(xué)觀察和相關(guān)細(xì)胞因子測(cè)定,結(jié)果表明:篩選出黃連14個(gè)活性成分和212個(gè)作用靶點(diǎn),其中,與DVE交集的靶點(diǎn)25個(gè),涉及RNA聚合酶Ⅱ啟動(dòng)子轉(zhuǎn)錄、序列特異性DNA結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子活性、免疫應(yīng)答、炎癥反應(yīng)和細(xì)胞凋亡等生物學(xué)過(guò)程,富集在Toll樣受體信號(hào)通路、炎癥性腸病、細(xì)胞因子-細(xì)胞因子受體相互作用、單純皰疹病毒感染等信號(hào)通路,核心靶點(diǎn)是IL-6、IL-10和STAT1;病毒感染組鴨肝、脾和十二指腸發(fā)生不同程度的病理?yè)p傷,且這些組織中IL-6含量較正常對(duì)照組鴨顯著提升(P≤0.05),IL-10和STAT1含量顯著降低(P≤0.05),而黃連防治組鴨肝、脾和十二指腸組織病理?yè)p傷明顯減輕,IL-6、IL-10和SYAT1含量趨于正常水平。由此可見,黃連能有效緩解鴨病毒性腸炎所致的鴨機(jī)體組織病理?yè)p傷,其作用機(jī)制涉及到多種炎癥反應(yīng)信號(hào)通路。
關(guān)鍵詞:黃連;網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué);鴨病毒性腸炎;作用機(jī)制
中圖分類號(hào):S853.74
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號(hào):0366-6964(2024)07-3225-09
收稿日期:2023-10-18
基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(32360872;31560703);貴州省科技平臺(tái)人才項(xiàng)目(黔科合人才[2016]4009號(hào))
作者簡(jiǎn)介:文安林(1996-),貴州雷山人,碩士生,主要從事獸醫(yī)病理學(xué)研究,E-mail:381554077@qq.com
*通信作者:歐德淵,主要從事獸醫(yī)病理學(xué)研究,E-mail:dyou@gzu.edu.cn;文 明,主要從事獸醫(yī)微生物學(xué)與免疫學(xué)研究,E-mail:mwen@gzu.edu.cn
Network Pharmacologic Analysis and Experimential Verification on the Mechanism of
Coptidis Rhizoma in Preventing Duck Viral Enteritis
WENAnlin1,YANGYunyun1,LUOYongrong2,YANGYing1,3,CHENGZhentao1,3,
OUDeyuan1,3*,WENMing1,3*
(1.College of Animal Science,Guizhou University,Guiyang550025,China;
2.Anshun Academy of Agricultural Science,Anshun561000,China;
3.Guizhou Research Center of Animal Biologicals Engineering and Technology,Guiyang550025,China)
Abstract:To explore the mechanism of Coptidis Rhizoma treating duck viral enteritis(DVE),the active ingredients and targets of Coptidis Rhizoma were firstly screened by the Traditional Chinese Medicine System Pharmacology Analysis Platform(TCMSP),and the DVE related targets and their intersection targets with Coptidis Rhizoma were analyzed and drew using the GeneCards database and Venny and Cytoscape3.7.2software,which constructed a\"drug component disease target\"network.And the protein interaction network(PPI)were established by STRING databases and their GO function and KEGG pathway were analyzed with the DAVID database.Then,the results of network pharmacology were verified by animal experiments which narmol group,virus infection group and drug intervention group,and their tissue samples were collected for histopathological observation and related cytokine determination.The results showed that14active components and212action targets of Coptidis Rhizoma were selected,including25targets that intersect with DVE,involving biological processes such as RNA polymerase II promoter transcription,sequence specific DNA binding transcription factor activity,immune response,inflammatory response,and cell apoptosis,enriched in signaling pathways such as Toll like receptor signaling,inflammatory bowel disease,cytokine-cytokine receptor interaction,and herpes simplex virus infection,the core targets are IL-6,IL-10,and STAT1.By animal experiments,there were the varting degrees of pathological damage in liver,spleen and duodenum in virus infection group ducks,and IL-6content was significantly increased compared to the normal control group ducks(P≤0.05),while the IL-10and STAT1contents were significantly reduced(P≤0.05).However,the pathological damage was significantly reduced in drug intervention group ducks,the levels of IL-6,IL-10,and SYAT1tended to normal levels.These results indicated that Coptidis can effectively alleviate the pathological damage of duck tissues caused by duck viral enteritis,and its mechanism may involves various inflammatory response signaling pathways.
Key words:Coptidis Rhizoma; network pharmacology; duck viral enteritis; mechanism
*Corresponding authors:OU Deyuan,E-mail:dyou@gzu.edu.cn;WEN Ming,E-mail:mwen@gzu.edu.cn
病毒性傳染病如鴨病毒性腸炎、鴨病毒性肝炎、鴨坦布蘇病毒病等,是威脅和危害水禽養(yǎng)殖健康發(fā)展的重要因素,其中,鴨病毒性腸炎(duck viral enteritis,DVE)危害較大。鴨病毒性腸炎是由鴨腸炎病毒(duck enteritis virus,DEV)引起鴨、鵝等雁形目禽類的一種急性敗血性接觸性傳染病,具有較高的發(fā)病率和死亡率[1]。DEV又稱鴨瘟病毒(duck plagues virus,DPV)或鴨皰疹病毒1型(anatid herpesvirus1),為皰疹病毒科(Herpesviridae)α皰疹病毒亞科(Alphaherpesvirinae)馬立克病毒屬(Mardivirus)成員[2]。DEV侵入動(dòng)物機(jī)體的第一步是在消化道進(jìn)行復(fù)制,再散布全身引起全身感染,因此DEV感染的重要病理變化是消化道黏膜炎癥及其壞死性病變[3-5]。針對(duì)畜禽宿主,病毒性傳染病防控關(guān)鍵措施有兩點(diǎn):一是疫苗預(yù)防注射,抵御病毒感染;二是使用藥物干預(yù),減輕病理?yè)p害。現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明,中藥具有良好的抗病毒作用:一方面是中藥能阻止病毒的吸附與穿入,抑制病毒的自我復(fù)制,達(dá)到抑制病毒作用;另一方面是中藥通過(guò)提高動(dòng)物機(jī)體非特異免疫功能,間接達(dá)到抗病毒作用。黃連(Coptidis Rhizoma)是目前發(fā)現(xiàn)具有良好抗病毒作用的中藥之一,屬毛茛科多年生草本植物,主產(chǎn)于四川、重慶、云南、貴州等地,具有清熱燥濕、瀉火解毒等功效,并已證實(shí)在病毒性疾病防治中發(fā)揮抗病毒和抗炎等作用[6-8],但由于黃連有效成分復(fù)雜,作用靶點(diǎn)及其作用機(jī)制尚未明晰,嚴(yán)重限制了黃連等中藥的開發(fā)利用。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)是從系統(tǒng)生物學(xué)和生物網(wǎng)絡(luò)平衡角度出發(fā),采用疾病-基因-靶點(diǎn)-藥物相互作用網(wǎng)絡(luò),將單個(gè)靶點(diǎn)或多個(gè)靶點(diǎn)在整個(gè)生物網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行定位,以發(fā)現(xiàn)藥物的作用靶點(diǎn)和預(yù)測(cè)作用機(jī)制,在諸多研究領(lǐng)域上顯示出重要的理論和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,已廣泛應(yīng)用到藥物研發(fā)中[9-11]。項(xiàng)目組在前期臨床研究中發(fā)現(xiàn),黃連對(duì)鴨病毒性腸炎具有良好的防治效果,但其作用機(jī)制尚未清楚。因此,本研究采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)預(yù)測(cè)和動(dòng)物試驗(yàn)探究黃連活性成分、預(yù)測(cè)和驗(yàn)證黃連防治DVE的作用機(jī)制,以期為黃連在防治DVE的開發(fā)利用上提供科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 毒株、藥物和試驗(yàn)動(dòng)物
鴨腸炎病毒貴州株(DEV-GZ,TCID50=3.16×10-9·0.1mL-1),由貴州省動(dòng)物生物制品工程技術(shù)研究中心贈(zèng)送;黃連粉劑(批號(hào)200920,主要成分是小檗堿、黃連堿、甲基黃連堿等),購(gòu)自陜西海益斯生物科技有限公司;1d清潔級(jí)三穗麻鴨60只,購(gòu)自貴州省貴陽(yáng)市花溪區(qū)董家堰塘蛋鴨孵化場(chǎng),隔離飼養(yǎng)至30d時(shí)備用。
1.1.2 主要試劑與儀器
鴨源IL-6間接ELISA檢測(cè)試劑盒(批號(hào)LY3926-A)、鴨源IL-10間接ELISA檢測(cè)試劑盒(批號(hào)LY3949-A)和鴨源STAT1間接ELISA檢測(cè)試劑盒(LY7596-B)購(gòu)自江蘇綠葉生物科技有限公司;超凈工作臺(tái)(SW-CJ-2D)購(gòu)自蘇州凈化設(shè)備有限公司;臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)(D3024R)購(gòu)自北京大龍興創(chuàng)實(shí)驗(yàn)儀器股份公司;酶標(biāo)檢測(cè)儀(Epoch)購(gòu)自美國(guó)伯騰儀器有限公司。
1.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)與分析平臺(tái)
本研究所用的數(shù)據(jù)庫(kù)和分析平臺(tái)主要有TCMSP數(shù)據(jù)庫(kù)(https://old.tcmsp-e.com/tcmsp.php)、GeneCards數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.genecards.org/)、UniProt數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.uniprot.org/)、STRING數(shù)據(jù)庫(kù)(https://string-db.org/),DAVID數(shù)據(jù)庫(kù)(https://david-d.ncifcrf.Gov)、Cytoscape3.7.2軟件、Venny圖(http://bioinformatics.psb.ugent.be/webtools/Venn/)和微生信(http://www.bioinformatics.com.cn/)。
1.2 基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析黃連防治DVE的作用機(jī)制
首先通過(guò)TCMSP數(shù)據(jù)庫(kù)篩選黃連的活性成分和作用靶點(diǎn),篩選標(biāo)準(zhǔn)為口服生物利用度(OB)≥30%和類藥性(DL)≥0.18;然后應(yīng)用GeneCards數(shù)據(jù)庫(kù)檢索“Duck plague”和篩選DVE相關(guān)靶點(diǎn),并采用Uniprot數(shù)據(jù)庫(kù)和Venny圖篩選并繪制黃連作用靶點(diǎn)與DVE相關(guān)靶點(diǎn)交集圖,獲得黃連防治DVE的作用靶點(diǎn);將黃連作用靶點(diǎn)與DVE相關(guān)靶點(diǎn)交集信息導(dǎo)入Cytoscape3.7.2軟件,構(gòu)建黃連活性成分-作用靶點(diǎn)-疾病相互作用網(wǎng)絡(luò)圖;再通過(guò)STRING數(shù)據(jù)庫(kù)和Cytoscape3.7.2軟件將交集靶點(diǎn)信息限定在物種“ducks”上,構(gòu)建可視化的交集靶點(diǎn)間蛋白互作網(wǎng)絡(luò)圖;最后利用DAVID數(shù)據(jù)庫(kù),限定物種為“Falcated Duck”,對(duì)黃連與DVE的交集靶點(diǎn)進(jìn)行GO功能與KEGG通路富集分析,預(yù)測(cè)黃連防治DVE的作用機(jī)制。
1.3 動(dòng)物試驗(yàn)驗(yàn)證黃連防治DVE的作用機(jī)制
將60只30d健康三穗麻鴨隨機(jī)分為3組,即空白對(duì)照組、病毒感染組和藥物防治組,每組20只,相對(duì)隔離,常規(guī)飼料常規(guī)方法飼養(yǎng)??瞻讓?duì)照組鴨飼養(yǎng)至38d時(shí)腿部肌肉注射量滅菌生理鹽水,0.2mL·只-1;病毒感染組鴨按照文獻(xiàn)[12]動(dòng)物感染模型建立方法,于38d時(shí)肌肉注射鴨腸炎病毒貴州株細(xì)胞培養(yǎng)液(TCID50=3.16×10-9·0.1mL-1),0.2mL·只-1;藥物防治組鴨于31d起灌喂黃連膠囊[含黃連粉(0.60±0.02)g·粒-1]至試驗(yàn)結(jié)束,1?!ぶ?sup>-1,每日1次,在38d時(shí)腿部肌肉注射鴨腸炎病毒液,0.2mL·只-1。三組試驗(yàn)鴨繼續(xù)飼養(yǎng)至42d時(shí)進(jìn)行捕殺,每組5只,觀察組織器官大體病變后收集肝、脾和十二指腸組織樣本,以4%多聚甲醛溶液固定過(guò)夜,石蠟包埋,切片后進(jìn)行HE染色,光學(xué)顯微鏡下觀察組織病變和炎性細(xì)胞浸潤(rùn)情況;稱取組織樣本0.5g,加入液氮研磨后,以滅菌生理鹽水1.0mL充分混合,離心收集上清液,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)預(yù)測(cè)結(jié)果指標(biāo),按照IL-6、IL-10和STAT1間接ELISA檢測(cè)試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行肝、脾和十二指腸組織IL-6、IL-10和STAT1含量檢測(cè),分析黃連防治鴨病毒性腸炎的作用機(jī)制。
1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
數(shù)據(jù)應(yīng)用SPSS26.0軟件進(jìn)行分析,計(jì)量資料以“x-±s”表示,單因素方差分析,組間比較采用LSD檢驗(yàn),以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié) 果
2.1 黃連活性成分與作用靶點(diǎn)
通過(guò)TCMSP數(shù)據(jù)庫(kù)檢索得到黃連活性成分共有48種,符合口服生物利用度(OB)和類藥性(DL)設(shè)定條件的有14種(表1);通過(guò)Swiss TargetPredication預(yù)測(cè)上述14種活性成分作用靶點(diǎn)并利用Excel進(jìn)行作用靶點(diǎn)重復(fù)項(xiàng)刪除,共獲得黃連活性成分的作用靶點(diǎn)212個(gè)。
2.2 DVE相關(guān)靶點(diǎn)及與黃連交集靶點(diǎn)
通過(guò)GeneCards數(shù)據(jù)庫(kù)檢索“Duck virus enteritis”去重后共得到DVE相關(guān)靶點(diǎn)181個(gè);應(yīng)用UniProt數(shù)據(jù)庫(kù)和Venn在線軟件將黃連有效成分作用靶點(diǎn)與DVE相關(guān)靶點(diǎn)構(gòu)建韋恩圖,得到黃連-DVE交集靶點(diǎn)25個(gè)(圖1)。
2.3 黃連-DVE靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)分析與PPI網(wǎng)絡(luò)圖構(gòu)建
應(yīng)用Cytoscape3.7.2軟件構(gòu)建黃連防治DVE的“藥物-成分-疾病-靶點(diǎn)”互作網(wǎng)絡(luò)圖(圖2),發(fā)現(xiàn)黃連的有效活性成分主要有槲皮素(quercetin)、黃連堿(coptisine)、小檗堿(berberine)、R-氫化小檗堿[(R)-canadine]和黃麻苷A(corchoroside A_qt),這些活性成分可能是黃連防治DVE的作用靶點(diǎn);將25個(gè)交集靶點(diǎn)導(dǎo)入STRING數(shù)據(jù)庫(kù)并刪除無(wú)關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn),得到蛋白質(zhì)互作(PPI)網(wǎng)絡(luò)圖(圖3),發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖包含27個(gè)節(jié)點(diǎn)和59條連接線,提示存在27個(gè)蛋白59項(xiàng)互作關(guān)系,平均節(jié)點(diǎn)度值為4.37;將PPI網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)導(dǎo)入Cytoscape3.7.2軟件,發(fā)現(xiàn)黃連防治DVE的核心靶點(diǎn)是IL-6、IL-10和STAT1。
2.4 黃連與DVE交集靶點(diǎn)GO功能和KEGG通路富集分析
經(jīng)DAVID數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行GO功能分析,得到GO條目85條(P<0.05),其中,生物過(guò)程(BP)67條、細(xì)胞組成(CC)3條和分子功能(MF)15條。選擇BP、CC和MF富集高的前15條進(jìn)行可視化分析發(fā)現(xiàn),黃連與DVE交集靶點(diǎn)GO功能涉及RNA聚合酶Ⅱ啟動(dòng)子轉(zhuǎn)錄正調(diào)控(positive regulation of transcription from RNA polymeraseⅡpromoter)、免疫應(yīng)答(immune response)、轉(zhuǎn)錄(transcription)、序列特異性DNA結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子活性正調(diào)控(positive regulation of sequence-specific DNA binding transcription factor activity)、炎癥反應(yīng)(inflammatory response)、細(xì)胞凋亡(apoptotic process)、藥物反應(yīng)(response to drug)等,提示黃連防治DVE的靶點(diǎn)主要與調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄、細(xì)胞免疫、炎癥反應(yīng)和藥物反應(yīng)等密切相關(guān)。
KEGG通路富集分析得到47條信號(hào)通路(P<0.05),將前15條信號(hào)通路進(jìn)行可視化并生成氣泡圖(圖4),涉及Toll樣受體信號(hào)通路(toll-like receptor signa-ling pathway)、炎癥性腸?。╥nflammatory bowel disease,IBD)、細(xì)胞因子-細(xì)胞因子受體相互作用(cytokine-cytokine receptor interaction)、單純皰疹病毒感染(herpes simplex infection)等信號(hào)通路,提示黃連活性成分通過(guò)Toll樣受體、炎癥性腸病等多個(gè)信號(hào)通路發(fā)揮對(duì)DVE的防治作用。
2.5 黃連干預(yù)對(duì)DVE感染鴨器官組織病變的影響
觀察發(fā)現(xiàn),正常對(duì)照組鴨肝、脾和十二指腸組織均無(wú)明顯的病理?yè)p傷,病毒感染組鴨器官組織呈現(xiàn)不同程度的病理變化,黃連干預(yù)組鴨器官組織病變得到一定程度的改善(圖5)。
肝:正常對(duì)照組鴨肝臟組織結(jié)構(gòu)正常,肝細(xì)胞形態(tài)清晰(圖5A1);病毒感染組鴨肝小葉界限不清,有大量的空泡,肝細(xì)胞核濃縮或溶解等(圖5B1);與病毒感染組相比,黃連干預(yù)組鴨肝組織病變出現(xiàn)一定程度的減輕(圖5C1)。
脾:正常對(duì)照組鴨的脾組織結(jié)構(gòu)清晰,未見病變(圖5A2);病毒感染組鴨脾竇內(nèi)大量充血,淋巴細(xì)胞數(shù)量極度減少,呈現(xiàn)明顯的淀粉樣物質(zhì),導(dǎo)致正常結(jié)構(gòu)完全消失,伴有大量炎性細(xì)胞浸潤(rùn)和出血(圖5B2);與病毒感染組相比,黃連干預(yù)組鴨脾僅見白髓內(nèi)少量淤血,部分細(xì)胞核溶解,淋巴細(xì)胞含量增加(圖5C2)。
十二指腸:正常對(duì)照組鴨十二指腸組織結(jié)構(gòu)清晰,腸絨毛均未出現(xiàn)明顯損傷(圖5A3);病毒感染組鴨十二指腸腸道內(nèi)充滿脫落壞死的上皮細(xì)胞,腸絨毛發(fā)生斷裂脫落,并有少量血細(xì)胞和炎性細(xì)胞浸潤(rùn)(圖5B3);與病毒感染組相比,黃連干預(yù)組鴨十二指腸腸絨毛斷裂脫落明顯減輕,血細(xì)胞和淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)明顯減少(圖5C3)。
2.6 黃連干預(yù)對(duì)DVE感染鴨器官組織IL-6、IL-10和STAT1含量的影響
采用ELISA方法檢測(cè)黃連干預(yù)鴨器官組織樣本IL-6、IL-10和STAT1含量,結(jié)果如表2所示:與正常對(duì)照組相比,病毒感染組鴨肝、脾和十二指腸組織IL-6含量顯著或極顯著提高(Plt;0.05或Plt;0.01),而IL-10和STAT1含量呈顯著降低(Plt;0.05);經(jīng)黃連干預(yù)后,DEV感染鴨肝、脾和十二指腸組織IL-6和STAT1含量趨于正常,而IL-10含量較正常對(duì)照組有所提高(Pgt;0.05)。這些結(jié)果提示,黃連可能是通過(guò)影響IL-6、IL-10和STAT1等分泌以緩解DEV對(duì)感染鴨造成的病理?yè)p傷。
3 討 論
鴨病毒性腸炎(DVE)是由鴨腸炎病毒(DEV)引起的以組織器官變性壞死和退行性變化為主要特征的一種接觸性傳染病。DEV在宿主感染中沒(méi)有特定的靶組織和靶器官,但主要靶細(xì)胞是上皮細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞[13]。腸道是消化器官的重要組成部分,也是DEV入侵的重要場(chǎng)所,DEV感染后可引起嚴(yán)重的炎癥反應(yīng)和病理?yè)p害[14]。黃連作為傳統(tǒng)的抗菌消炎藥物,被發(fā)現(xiàn)含有130多種化學(xué)成分,其中多種活性成分具有抗菌、抗病毒和抗炎等作用,在保護(hù)腸上皮黏膜屏障、調(diào)節(jié)腸道炎癥細(xì)胞因子和抵御炎癥反應(yīng)等方面發(fā)揮重要作用[15]。
本研究通過(guò)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析發(fā)現(xiàn),黃連含有多種活性成分如槲皮素、小檗堿和黃連堿等,其中:槲皮素能顯著提高細(xì)胞抗氧化酶類活性以緩解外源物質(zhì)對(duì)宿主上皮細(xì)胞的氧化損傷,同時(shí)可通過(guò)抑制趨化因子CXCL8表達(dá),或抑制TLR2、TLR4/MyD88/NF-κB信號(hào)通路激活,進(jìn)而抑制炎性細(xì)胞因子分泌而發(fā)揮抗炎癥作用[16];小檗堿通過(guò)參與調(diào)節(jié)NF-κB、MAPK、PPAR-γ等信號(hào)通路,影響免疫細(xì)胞調(diào)節(jié)性T細(xì)胞和輔助性T細(xì)胞之間平衡,抑制IL-1β、IL-6和TNF-α等炎性因子分泌,阻礙白細(xì)胞與內(nèi)皮的黏附和遷移,減輕中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)和促進(jìn)細(xì)胞凋亡,達(dá)到抗炎作用[9]。
通過(guò)蛋白互作網(wǎng)絡(luò)圖顯示,黃連活性成分通過(guò)IL-6、IL-10和STAT1等主要靶點(diǎn)干預(yù)鴨病毒性腸炎。研究表明,IL-6過(guò)表達(dá),可促進(jìn)STAT3持續(xù)磷酸化和激活,抑制細(xì)胞凋亡并促進(jìn)細(xì)胞增殖,同時(shí)上調(diào)SOCS1蛋白表達(dá),負(fù)反饋調(diào)節(jié)JAK-STAT通路,抑制干擾素分泌,利于病毒復(fù)制,促進(jìn)病毒對(duì)宿主組織器官的損傷[17];IL-10被激活后,抑制IL-6過(guò)度表達(dá),從而發(fā)揮抗炎和免疫調(diào)節(jié)作用[18];STAT1作為STAT家族的重要轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子之一,與STAT2和IRF9形成異源三聚體復(fù)合物而進(jìn)入細(xì)胞核,誘導(dǎo)ISGs表達(dá),發(fā)揮抗病毒作用[19]。GO功能富集分析顯示,黃連活性成分作用于鴨病毒性腸炎主要集中在生物過(guò)程,主要與轉(zhuǎn)錄、細(xì)胞免疫、炎癥反應(yīng)、藥物反應(yīng)等密切相關(guān),提示黃連干預(yù)鴨病毒性腸炎不僅作用于轉(zhuǎn)錄、抗炎和免疫調(diào)節(jié)等環(huán)節(jié),還參與藥物發(fā)揮相關(guān)作用的藥理過(guò)程;KEGG通路分析顯示,黃連干預(yù)鴨病毒性腸炎主要是通過(guò)Toll樣受體、炎癥性腸病、細(xì)胞因子-細(xì)胞因子受體互作等信號(hào)通路發(fā)揮作用,同時(shí)TNF信號(hào)通路、一氧化氮樣受體信號(hào)通路、JAK-STAT信號(hào)通路、RIG-I受體信號(hào)通路、NF-κB信號(hào)通路和MAPK信號(hào)通路也起到至關(guān)重要的作用。以上網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析說(shuō)明,黃連相關(guān)有效成分是通過(guò)多靶點(diǎn)、多通路來(lái)抑制炎性因子的過(guò)度釋放,從而減輕DEV感染對(duì)鴨機(jī)體的損傷。
鴨病毒性腸炎的主要病變特征是實(shí)質(zhì)器官退行性變化和消化道出血性炎癥反應(yīng)。肝是動(dòng)物機(jī)體最大的消化腺,具有代謝、解毒、排泄和免疫等多種功能,也是病毒容易侵害的器官;脾作為最大的外周免疫器官,也是動(dòng)物機(jī)體對(duì)病原微生物感染發(fā)生免疫應(yīng)答反應(yīng)的重要部位;前期研究發(fā)現(xiàn),鴨腸炎病毒引起消化道病變最明顯的部位是十二指腸,因此本研究選擇肝、脾和十二指腸作為黃連干預(yù)鴨腸炎病毒感染致機(jī)體病變的觀察對(duì)象。本研究通過(guò)病理組織學(xué)觀察發(fā)現(xiàn),通過(guò)黃連預(yù)先干預(yù),能有效減輕DEV感染對(duì)鴨肝、脾和十二指腸等器官組織的病理?yè)p傷;經(jīng)ELISA檢測(cè)可見,鴨腸炎病毒感染后鴨肝、脾和十二指腸組織IL-6分泌顯著或極顯著提高,而IL-10和STAT1分泌顯著降低;經(jīng)黃連預(yù)先干預(yù)可使DEV感染鴨肝、脾和十二指腸組織IL-6、IL-10和STAT1分泌趨于正常水平,提示黃連可能是通過(guò)調(diào)節(jié)了IL-6、IL-10和STAT1等分泌來(lái)緩解DEV對(duì)感染鴨造成的病理?yè)p傷。
4 結(jié) 論
黃連主要含有槲皮素、黃連堿、小檗堿、R-氫化小檗堿和黃麻苷A等活性成分,這些活性成分的核心靶點(diǎn)是IL-6、IL-10和STAT1等;黃連能有效緩解鴨腸炎病毒感染所致的鴨機(jī)體器官組織病理?yè)p傷,其作用機(jī)制可能是,黃連通過(guò)其有效成分作用于宿主細(xì)胞炎性因子信號(hào)通路,調(diào)節(jié)炎性因子分泌,從而實(shí)現(xiàn)干預(yù)鴨腸炎病毒感染所致病理發(fā)生發(fā)展過(guò)程的目的。
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(編輯 白永平)