枸杞子促进虹膜色素上皮细胞定向分化治疗视网膜色素变性的分子网络调控机制研究

目的:基于生物信息学和网络药理学方法探究枸杞子（LF）促进虹膜色素上皮细胞定向分化治疗视网膜色素变性（RP）的分子网络调控机制。方法:在中药系统药理学数据库和分析平台（TCMSP）检索LF的主要活性成分及其可能的作用靶点；从GEO数据库下载GSE81058基因表达谱数据，采用R软件构建虹膜色素上皮细胞（IPE）和视网膜色素上皮细胞（RPE）差异表达基因火山图和聚类热图；采用STRING数据库构建LF成分-靶点和IPE-RPE差异表达基因的蛋白质-蛋白质交互网络（PPI），运用Cytoscape提取交集网络基因；通过DAVID数据库对交集基因进行基因本体和信号通路分析；采用cytoHubba分析LF作用于IPE的关键靶点。结果:共获得LF的化学成分188个，其中主要的入血活性成分36个，这些活性成分可能作用的靶点201个；IPE与RPE主要的差异表达基因有142个，其中上、下调基因各71个；发掘得到105个与LF促进IPE分化以治疗RP的相关基因靶点；LF作用于这些靶点涉及的生物学过程包括调节细胞分化、调节视网膜层形成等，相关的分子功能主要涉及转录共激活剂活性、离子通道活性等，主要富集于细胞质、高尔基体、细胞核等区域；LF作用于IPE涉及的分子机制包括调控PI3K-Akt信号通路、神经活性配体-受体相互作用通路等；LF促进IPE分化主要作用于SPP1、MMP9等十个关键靶点。结论:IPE与RPE具有明显差异的基因表达谱，LF的有效活性成分可作用于这些差异表达基因，促进IPE细胞分化为RPE，从而治疗RP。本研究可为细胞移植与中医药联合的中西医结合疗法应用于RP的临床治疗提供科学依据。