转录组学和网络药理学揭示清眩润目饮在干眼中的抗炎和抗氧化应激机制

Transcriptomics and Network Pharmacology Reveal Anti-Inflammatory and Anti-Oxidative Stress Mechanisms of Qingxuan Runmu Yin in Dry Eye Disease.

作者信息Shanshan Zhao, Jiadi Wang, Ying Liu, Xi Hu, Chenhao Gu, Jing Yao
PMID41859392
发布时间2026-01-08
DOI10.2147/JIR.S516780

实验完整度

包含BAC诱导的DED小鼠模型、RNA-seq转录组分析、网络药理学分析、分子对接、HCE细胞体外验证(CCK-8、ROS、SOD、TUNEL、Western blot)等多个独立证据层级,并进行了功能验证。

主要模型

BAC诱导的DED小鼠模型(C57BL/6J小鼠) 人角膜上皮(HCE)细胞

重点核对

BAC浓度:0.2%,5 μL/眼,每日两次,共14天 QRY给药剂量:18.50 g/kg,灌胃,每日两次,共14天 4-HNE诱导浓度:20 μM 含药血清浓度:低剂量4.5 g/kg/d,高剂量9 g/kg/d

摘要

目的:干眼病(DED)是一种多因素慢性眼表疾病,其特征是泪液分泌减少、泪膜不稳定和炎症。氧化应激在DED发病机制中起关键作用。清眩润目饮(QRY)在治疗DED方面显示出显著的临床疗效。本研究旨在阐明QRY在DED中抗氧化和抗炎作用的分子机制。方法:建立苯扎氯铵(BAC)诱导的DED小鼠模型,评估QRY对眼表的保护作用。RNA测序鉴定对照组、未治疗DED组和QRY治疗DED组小鼠中的差异表达基因(DEGs,倍数变化>1.5,P <0.05)。对DEGs进行转录组学分析。从TCMSP和TCMIP数据库获得QRY中十种中药的活性成分和靶点,而从DisGeNET、OMIM和GeneCards数据库获得DED和氧化应激相关基因。构建中药-活性成分-靶点-疾病网络。通过转录组学和网络药理学研究QRY抗DED的关键通路和靶点,并进行实验验证。结果:QRY通过修复杯状细胞、改善角膜损伤、增强泪液分泌、减少炎症因子和活性氧(ROS)减轻DED小鼠的眼表损伤。转录组学和网络药理学联合分析表明,QRY通过抑制NF-κB和TNF等通路减少DED中的氧化应激。体外,QRY改善氧化应激损伤的人角膜上皮(HCE)细胞的存活。它抑制NF-κB信号通路并降低促炎细胞因子IL-1β、IL-6和TNF-α的水平。此外,QRY降低ROS水平并增强超氧化物歧化酶(SOD)活性。结论:本研究首次证明QRY减轻DED中的眼表炎症和氧化应激,为其临床应用提供了科学依据。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
QRY在DED中发挥抗炎和抗氧化应激作用的分子机制是什么?
核心机制
QRY通过抑制NF-κB和TNF信号通路,减少促炎细胞因子IL-1β、IL-6和TNF-α的表达,降低ROS水平,增强SOD活性,从而减轻氧化应激和炎症。
主要证据
基于BAC诱导的DED小鼠模型,QRY减轻眼表损伤;RNA-seq和网络药理学分析揭示NF-κB和TNF通路富集;体外HCE细胞实验证实QRY抑制NF-κB通路、降低炎症因子和ROS水平。
研究意义
本研究首次证明QRY减轻DED中的眼表炎症和氧化应激,为QRY的临床应用提供科学依据。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

建立DED小鼠模型和QRY处理

评估QRY对DED小鼠眼表的保护作用

C57BL/6J小鼠随机分为正常组、模型组和QRY组,模型组和QRY组用0.2% BAC诱导DED,QRY组灌胃QRY,正常和模型组给予蒸馏水。

2

眼表功能评估

检测QRY对泪液分泌、角膜损伤和杯状细胞的影响

使用酚红棉线法测量泪液分泌,荧光素钠染色评估角膜损伤,PAS染色检测杯状细胞,ELISA检测炎症因子和ROS水平。

3

RNA测序和转录组分析

鉴定DED和QRY治疗后的差异表达基因及通路

提取三组小鼠角膜RNA,进行RNA-seq,使用DESeq2识别DEGs,进行GO和KEGG富集分析。

4

网络药理学分析

预测QRY的活性成分、靶点和潜在通路

从TCMSP和TCMIP数据库获取活性化合物,从GeneCards、OMIM、DisGeNET获取疾病靶点,构建网络并进行GO和KEGG富集分析。

5

分子对接

验证活性成分与核心靶点的结合亲和力

将主要化合物(quercetin, adenosine, kaempferol)与核心靶点(IL-1β, IL-6, MMP9)进行分子对接,计算结合能。

6

体外细胞实验验证

验证QRY对氧化应激损伤的HCE细胞的保护作用

用4-HNE诱导HCE细胞氧化应激,加入含药血清,检测细胞活力、ROS水平、SOD活性、细胞凋亡及NF-κB通路蛋白表达。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
苯扎氯铵Aladdin Biochemical Technology Co.--
酚红棉线Jingming New Technology Development Co. Ltd.--
眼球固定液Powerful Biology Co.--
IL-1β ELISA试剂盒Shanghai Enzyme-linked Biotechnology Co., Ltd.--
IL-6 ELISA试剂盒Shanghai Enzyme-linked Biotechnology Co., Ltd.--
ROS ELISA试剂盒COIBO Biotechnology Co. Ltd.--
显微镜(BX53)OlympusBX53
SpectraMax i3x 酶标仪Molecular DevicesSpectraMax i3x
Illumina NovaSeq 6000 测序平台IlluminaNovaSeq 6000
DMEM培养基----
胎牛血清----
青霉素----
链霉素----
4-羟基壬烯醛----
ROS检测试剂AAT Bioquest--
荧光分光光度计(PF-8500)JascoPF-8500
SOD ELISA试剂盒Shanghai Enzyme-linked Biotechnology Co--
TUNEL凋亡检测试剂盒Beyotime Biotechnology--
PVDF膜----
IL-1β抗体Proteintech--
IL-6抗体Proteintech--
TNF-α抗体Proteintech--
P65抗体Proteintech--
p-P65抗体Abcam--
BCA蛋白定量试剂盒----
ECL化学发光试剂----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型构建
BAC溶液浓度、给药体积、给药频率、持续时间、动物品系和性别、每组样本量
阅读提示:Methods - Animal Experimentation, Grouping and Processing
QRY给药
QRY剂量、给药途径、给药频率、持续时间
阅读提示:Methods - Animal Experimentation, Grouping and Processing
RNA-seq
样本量、测序平台、DEGs筛选阈值、分析方法
阅读提示:Methods - RNA-Seq Assay, Transcriptomic Analysis
网络药理学
数据库版本、筛选条件、靶点筛选方法
阅读提示:Methods - Network Pharmacology Construction and Bioinformatics Analysis
分子对接
对接软件、评分阈值、配体和受体结构来源
阅读提示:Methods - Molecular Docking
细胞实验
细胞系、培养条件、4-HNE浓度、含药血清制备方法、检测指标
阅读提示:Methods - Experimental Validation