穿心莲内酯对人神经胶质瘤U251细胞的抑制作用及机制研究

目的:应用网络药理学、生物信息学方法,结合体外实验,研究穿心莲内酯（Andrographolide,AND）对人神经胶质瘤U251细胞的抑制作用及机制。方法:通过网络药理学手段,根据AND的结构预测其神经胶质瘤相关靶点。应用生物信息学方法,筛选出枢纽基因进行基因本体（Gene Ontology,GO）分子功能及基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG）富集分析以确定与其相关的信号通路,再进行分子对接,研究AND与上述靶点的结合活性,最后进行基因富集分析（Gene Set Enrichment Analysis,GSEA）,通过神经胶质瘤样本和正常样本的比较,分析枢纽基因的表达差异并获得其Kaplan-Meier生存曲线。在上述基础上,在人源神经胶质瘤细胞U251观察AND对其生长的影响及形态变化,并检测AND在蛋白质水平对PI3K/AKT通路的影响。结果:通过网络药理学手段获得AND的40个神经胶质瘤相关靶点,并应用生物信息学方法筛选出10个枢纽基因,AND与其有较强的结合活性。GO、KEGG富集分析结果显示,上述枢纽基因参与神经元凋亡过程的调控、活性氧代谢等生物过程,且与PI3K/AKT等信号通路有关。GSEA富集分析提示PI3K/AKT-mTOR等信号通路在神经胶质瘤干细胞中显著上调。枢纽基因中HSP90AA1、HSP90AB1、RHOA、CDK2、MET在神经胶质瘤样本与正常样本间存在显著差异,Kaplan-Meier生存曲线显示低表达的枢纽基因BCL2L1、CDK2、SOD2、MET有较高的生存率。体外研究发现,AND时间、浓度依赖性地抑制U251细胞的生长。在AND的作用下,U251细胞出现变圆、皱缩,并显著降低PI3K/AKT通路相关蛋白p-PI3K、p-AKT、p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT蛋白的表达。结论:AND可抑制人神经胶质瘤U251细胞增殖,其作用机制与PI3K/AKT信号通路相关。