仔泻康口服液药效学和分子机制研究
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
仔泻康口服液药效学和分子机制研究
雒利蓉;崔东安;王慧;郝智慧;王胜义
【摘要】试验旨在探讨仔泻康口服液治疗仔猪腹泻的药效学和分子机制,为药物的进一步开发提供试验依据.通过小肠推进试验、止泻试验、耳廓肿胀抑制试验、镇痛试验及体外抑菌试验验证仔泻康口服液的药理作用,同时利用网络药理学对仔泻康口服液活性成分进行筛选和靶点预测,并结合生物信息学手段确定仔泻康口服液治疗腹泻的特异性靶点,通过信号通路富集分析探讨其治疗腹泻的分子机制.结果显示,随着剂量的增多,仔泻康口服液抗炎及镇痛效果呈上升趋势,与空白对照组相比差异显著(P<0.05);与空白对照组相比,仔泻康口服液低、中、高剂量组均能显著抑制小鼠小肠碳素墨汁推进距离及推进率,低剂量组差异显著(P<0.05).仔泻康口服液对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌均有抑菌作用,对大肠杆菌效果更明显.本试验利用网络药理学预测了仔泻康口服液的止泻机制,其参与Wnt信号通路,调控细菌侵袭上皮细胞,同时也影响致病性大肠杆菌感染信号等通路;MAPK信号通路通过促进或抑制基因的转录来调控其他炎症介质的生成,同时炎症介质可通过激活M A PK通路和增加细胞表面多种黏附分子的表达促进细胞间黏附和炎症的进展等;NRG/ErbB信号参与神经病理性疼痛的多个方面,在中枢神经系统,主要通过M EK/ERK通路激活小胶质细胞,释放一系列细胞因子和炎性介质,促进神经性疼痛;同时通过调节突触可塑性及中枢去抑制等方式参与神经病理性疼痛;在外周神经系统,NRG/ErbB信号通过调节非髓鞘形成细胞和髓鞘形成施万细胞功能,参与外周神经痛E r bB信号,对镇痛起重要作用等.综上所述,仔泻康口服液可能从肠蠕动、抗炎、镇痛及抑菌4个方面来抑制腹泻.
【期刊名称】《中国畜牧兽医》
【年(卷),期】2019(046)002
【总页数】13页(P608-620)
【关键词】仔泻康口服液;仔猪腹泻;系统药理学;网络药理学;分子机制
【作者】雒利蓉;崔东安;王慧;郝智慧;王胜义
【作者单位】中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,农业部兽药创制重点实验室,兰州 730000;新疆农业大学动物医学院,乌鲁木齐830000;新疆农业大学动物医学院,乌鲁木齐830000;新疆农业大学动物医学院,乌鲁木齐830000;中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,农业部兽药创制重点实验室,兰州 730000;新疆农业大学动物医学院,乌鲁木齐830000
【正文语种】中文
【中图分类】S853.74
仔猪腹泻是由多种病因引起以腹泻为主要症状的一种综合征,是生猪养殖过程中最常见的疾病之一[1],无明显的季节性,但在每年11月到次年3月是高发季节[2]。
在腹泻初期,主要伴随高烧、呕吐现象;出现腹泻症状后会出现黄绿色和黄色等颜色的粪便,甚至可能伴随着严重的脱水症状,之后几天则会出现恶臭,仔猪会有心脏衰竭的现象[3]。
仔猪发病情况统计调查显示,在同一猪群各窝仔猪发病率不同,病死率一般为40%~70%,最高达100%[4]。
仔猪腹泻病给养猪业带来严重的经济损失,制约了养猪业的健康发展[5-6]。
近年来,仔猪腹泻易出现继发性或混合
性感染,临床上常用抗生素来治疗,但长期大量使用甚至滥用抗生素,导致耐药性增加,药物残留增多,使产品质量下降[7-8],且该病目前尚无特效药物治疗[9]。
而中兽药产品以其低毒、低残留、安全、多靶位多功能性等优点,成为当今医药界研究的热点和重点[10]。
中兽药仔泻康口服液是中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所和兰州威特森生物科技有限公司根据仔猪腹泻发病特点,依据中兽医辩证施治,共同研制的治疗仔猪腹泻的中兽药口服液,主要由黄芩、黄连、黄芪、白头翁等组成,临床疗效确切,但缺乏对物质基础研究和作用机制的分析。
因此,通过试验验证仔泻康口服液抗腹泻的药效,分析其可能的作用机制,对于阐述仔泻康口服液的科学内涵,促进其临床推广应用具有重要意义。
系统药理学利用理论计算结合试验的方法和技术,为发现药物的潜在活性成分、确认新的药物靶标等提供新的策略和工具[11]。
本试验利用口服利用度(OB)、药物相似性(DL)对仔泻康口服液中有效成分进行筛选,预测可能入血的活性成分,同时利用化合物相似性等特征预测其分子靶标[12-13]。
通过构建成分-靶点网络和疾病靶点网络寻找多靶药物的潜在靶点[14],对靶点进行富集分析,探讨其可能的作用机制。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 细菌及试验动物金黄色葡萄球菌、大肠杆菌均购自中国兽药监察所;体重
为18~22 g的普通昆明小鼠(批号:SCXK(甘)-2015-0001)购自兰州兽医研究所。
1.1.2 主要试剂及仪器仔泻康口服液(批号:20170306)由中国农业科学院兰州畜
牧与兽药研究所自制,1 mL含原生药材1 g;番泻叶水煎液,自制,1 mL番泻叶水煎液相当于原生药材1 g;二甲苯(批号:20051203)购自山东莱阳双双化工有
限公司;碳素墨汁购自上海英雄制笔有限公司;复方地芬诺酯(批号:17040952)
购自新乡市常乐制药有限公司;醋酸泼尼松(批号:20170202)购自甘肃兰药药业
有限公司;阿司匹林肠溶片(批号:BJ33630)购自拜耳医药保健有限公司;营养肉
汤培养基(批号:20070904)购自杭州微生物试剂有限公司;营养琼脂培养基(NA)(批号:20141115)购自青岛高科园海博生物生物技术有限公司。
电热恒温水浴锅(型号:HHS-4)购自北京科伟永兴仪器有限公司;AL104电子天平,梅特勒-
托利多仪器(上海)有限公司制造;BXM-30 R立式压力蒸汽灭菌器、外科手术器械等。
1.2 方法
1.2.1 小肠推进运动试验将50只昆明小鼠随机分成5组,每组10只,雌雄各半。
小鼠在试验前禁食(不禁水)12 h,仔泻康口服液高、中、低剂量组(分别为20、10和5 g/kg体重),按0.4 mL/只分别灌胃,空白对照组灌胃等体积生理盐水,阳性对照组灌胃复方地芬诺酯(0.5 mg/kg体重)。
灌胃药物30 min 后,每只小鼠灌胃0.2 mL墨汁。
灌胃墨汁30 min 后,脱颈处死小鼠,解剖剪取幽门至回盲部的小肠。
将小肠肠管摆成直线,测量小肠的长度,即小肠长度。
从幽门至墨汁前沿的距离,即墨汁在小肠内推进距离[15-17]。
墨汁推进率(%)=墨汁在小肠内推进距离(cm)/小肠长度(cm)×100%
1.2.2 止泻作用小鼠分组及给药同1.2.1,每天一次,连续灌胃3 d。
最后一次灌
药前,小鼠禁食不禁水12 h。
末次灌药30 min后,每只小鼠灌胃0.4 mL 1
g/mL番泻叶水煎液。
小鼠单独放在铺有滤纸的笼内,每隔2 h更换滤纸并统计其腹泻次数,连续观察6 h,分别统计0~2、2~4、4~6 h 3个时间段内腹泻次数及6 h内腹泻总次数[18-20]。
1.2.3 耳廓肿胀抑制试验将50只昆明小鼠随机分5组,每组10只,雌雄各半。
小鼠在试验前禁食(不禁水),仔泻康口服液高、中、低剂量组(分别为20、10和5 g/kg体重),按0.4 mL/只分别灌胃,空白对照组灌胃等体积生理盐水,阳性对照组灌胃醋酸泼尼松水溶液(2.5 mg/kg体重),每天一次,连续灌胃3 d。
末次灌药
1 h后,于小鼠右耳廓两面涂抹二甲苯0.03 mL,30 min后脱颈处死小鼠。
沿耳
根部剪下小鼠左右耳廓后,用8 mm打孔器在左右耳廓相同位置打取圆形耳片,
称重[21-23]。
肿胀率(%)=(致炎侧耳片重(g)-非致炎侧耳片重(g))/非致炎侧耳片重(g)×100%
肿胀抑制率(%)=(空白组耳廓平均肿胀度-用药组耳廓肿胀度)/空白组耳廓平均肿胀度×100%
1.2.4 镇痛试验将50只昆明小鼠随机分成5组,每组10只,雌雄各半。
小鼠在试验前禁食(不禁水)12 h,仔泻康口服液高、中、低剂量组(分别为20、10和5
g/kg体重),按0.4 mL/只分别灌胃,空白对照组灌胃等体积生理盐水,阳性对照灌胃阿司匹林水溶液(20 mg/kg体重),每天一次,连续灌胃3 d。
末次灌药1 h 后,每只小鼠腹腔注射0.2 mL 0.6%冰醋酸,并记录注射冰醋酸后15 min内小鼠的扭体次数[24-26]。
1.2.5 体外抑菌试验利用96孔细菌培养板,采用改良微量二倍稀释平板法确定中药最小抑菌浓度(MIC)。
在96孔细菌培养板的第1~12孔每孔加100 μL肉汤培
养液,第1孔加100 μL仔泻康口服液,混匀后取100 μL至第2孔,以此类推稀释到第9孔后弃100 μL,第1~10孔分别加50 μL的金黄色葡萄球菌菌悬液或大
肠杆菌菌悬液(浓度为105 CFU/mL),第11孔加50 μL仔泻康口服液。
第10孔
阳性对照,第11孔阴性对照,第12孔空白对照,每种菌液3个重复,置于37 ℃恒温培养箱中培养24 h,用无菌接种环分区划线法将稀释不同梯度的药物接种于
普通培养基上,每种药物3个重复,置于37 ℃恒温培养箱中培养12~16 h。
无
菌生长的区域为该药的MIC[27-29]。
1.2.6 仔泻康口服液中活性成分的筛选和靶点预测中药系统药理数据库和分析平
台(TCMSP)具有详细的毒药物动力学(ADME)参数,包括口服吸收利用度(OB)、药物相似度(DL)、半衰期等,其推荐的筛选条件为OB≥30%,DL≥0.18,获取仔泻
康口服液有效的活性成分,并利用TCMSP靶点预测模型预测仔泻康口服液活性成
分作用靶点[30]。
1.2.7 仔泻康口服液的网络构建和分析将从TCMSP获取的成分、靶点关系导入
软件Cytoscape 3.2.1,构建仔泻康口服液“活性成分-靶点网络”,其中分子、
靶蛋白用“节点”表示,成分与靶点之间的关系用“边”表示,并将靶点基因导入蛋白质相互作用网络绘制插件String数据库中,绘制仔泻康口服液靶点蛋白质相
互作用关系网络,完成网络构建后,利用Cytoscape软件中的network analyzer 插件,分析仔泻康口服液较为重要的成分和靶点,并通过文献分析其节点作用[31]。
1.2.8 已知腹泻相关疾病靶点的检索和疾病靶点网络构建与分析利用NCBI疾病
靶点数据库,并以“diarrhoea” 为关键词,检索与腹泻相关的基因,导入蛋白质相互作用网络绘制插件String数据库中,绘制疾病靶点相互作用的网络。
1.2.9 网络合并利用Cytoscape 3.2.1软件中插件String筛选仔泻康口服液主要
成分靶点和疾病靶点,并将成分靶点网络和疾病靶点网络合并,取交集网络。
1.2.10 基因富集分析利用Cytoscape 3.2.1中插件GluGo对仔泻康口服液治疗
腹泻的关键靶点基因进行GO功能和KEGG通路富集分析,进一步分析中药化合
物的靶点蛋白基因和信号通路。
1.2.11 数据处理数据以平均值±标准差表示,采用SPSS 22.0软件中单因素方差进行分析,以P<0.05为差异显性判断标准。
2 结果
2.1 仔泻康口服液抗腹泻药效学研究
2.1.1 小肠推进运动试验由表1可知,与空白对照组相比,仔泻康口服液低剂量
组可显著抑制小鼠小肠碳素墨汁推进距离和推进率(P<0.05),中、高剂量组间及
二者与空白对照组间差异均不显著(P>0.05),且仔泻康口服液中、高剂量组与低
剂量组差异显著(P<0.05);与复方地芬诺酯组相比,仔泻康口服液中、高剂量组
的小肠推进距离与推进率均差异显著(P<0.05),仔泻康口服液低剂量组差异性不
显著(P>0.05)。
表1 仔泻康口服液对小鼠肠推进的影响
Table 1 Effect of Zixiekang oral liquid on intestinal peristalsis in mice
组别Groups小肠长度Intestinal length/cm推进距离Propulsion distance/cm 推进率Propulsion rate/%空白对照组 Blank control
group44.23±4.05a37.13±8.44a83.10±12.19a低剂量组 Low dose
group38.48±2.81b23.15±3.77b60.23±9.37b中剂量组 Medium dose
group47.28±5.85a38.10±5.92a75.16±9.49a高剂量组 High dose
group48.65±2.03a36.55±4.75a80.58±7.47a复方地芬诺酯组 Compound diphenoxylate group41.41±1.98b24.85±4.13b60.18±10.69b
同列数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05);肩标不同大写字母表示差异
极显著(P<0.01);肩标相同字母表示差异不显著(P>0.05)。
下同
In the same column,values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05);And with different capital letter superscripts mean extremely significant difference (P<0.01);While with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05).The same as below
2.1.2 止泻试验由表2可知,与空白对照组相比,在0~2、2~4、4~6 h,仔泻康口服液低、中、高剂量组都能减少番泻叶所引起的腹泻次数,但低剂量组差异不显著(P>0.05),中、高剂量组效果显著(P<0.05),随着腹泻时间的推移,4~6 h,止泻效果最为明显;与复方地芬诺酯组相比,仔泻康口服液低、中、高剂量组在0~2、2~4、4~6 h均无显著差异(P<0.05)。
2.1.3 耳廓肿胀抑制试验由表3可知,与空白对照组相比,仔泻康口服液低、中、
高剂量组对二甲苯引起的小鼠耳廓肿胀有一定抑制作用,抑制率分别为33.0%、
47.0%和63.9%,随着剂量的提高,抑制率呈上升趋势。
仔泻康口服液低、中、
高剂量组对二甲苯引起的小鼠耳廓肿胀抑制率均显著高于醋酸泼尼松组(P<0.05)。
表2 小鼠止泻试验结果
Table 2 Antidiarrhea test results of mice
组别Groups腹泻次数 Number of diarrhoea0~2 h2~4 h4~6 h总计 Total空白对照组Blank control group2.00±0.47a3.10±0.73a1.40±0.70a6.50±1.08a
低剂量组Low dose group1.70±0.48a2.40±0.52a1.00±0.67a5.10±1.20ab中
剂量组Medium dose group1.10±0.58b1.50±0.97b0.30±0.48b3.00±1.25b高剂量组High dose group1.20±0.63b1.60±0.97b0.50±0.53b3.20±1.69b复方
地芬诺酯组 Compound diphenoxylate
group1.60±0.70ab2.50±0.53ab0.60±0.70ab4.60±1.17b
表3 小鼠耳廓肿胀抑制试验结果
Table 3 Auricular swelling inhibition test results in mice%
组别Groups耳廓肿胀率Auricle swelling rate耳廓抑制率Auricular inhibition rate空白对照组Blank control group134.0±36.0a-低剂量组 Low dose
group49.0±18.0c33.0±18.2b中剂量组 Medium dose
group89.0±24.0b47.0±17.0a高剂量组 High dose
group70.0±22.0c63.0±24.9a醋酸泼尼松组Prednisone acetate
group106.0±33.0a20.9±25.0c
2.1.4 镇痛试验由表4可知,在给药15 min内,与空白组相比,仔泻康口服液高
剂量组小鼠扭体次数极显著减少(P<0.01),仔泻康口服液低、中剂量组小鼠扭体
次数显著减少(P<0.05),且随着仔泻康口服液剂量的上升,扭转次数逐渐减少;
与阿司匹林组相比,仔泻康口服液低、中剂量组小鼠扭体次数较多,高剂量组小鼠扭转次数较少,但均无显著差异(P>0.05)。
2.1.5 体外抑菌试验结果显示,仔泻康口服液对金黄色葡萄球菌的MIC为0.25
g/mL,对大肠杆菌的MIC为0.0078 g/mL。
2.2 仔泻康口服液活性成分筛选与ADME分析
通过TCMSP数据库,检索仔泻康口服液4味主要中药中已报道的所有成分及其ADME参数,共检索到335个成分,其中白头翁57个、黄芪87个、黄连48个、黄芩143个。
根据OB和DL筛选仔泻康口服液中入血的活性成分,共检索到入血成分81个。
仔泻康口服液各味中药中符合OB和DL比例图见图1,同时,利用
系统药理学靶点预测技术,预测活性成分作用靶点,删除重复靶点,共获得215
个预测靶点。
表4 镇痛试验
Table 4 Analgesic test
组别Groups扭转次数Number of torsion空白对照组 Blank control
group15.0±2.3Aa低剂量组Low dose group11.4±1.7ABb中剂量组 Medium dose group10.2±1.3ABb高剂量组High dose group8.9±2.0Bb阿司匹林组Aspirin group9.8±2.3ABb
图1 仔泻康口服液ADME有效成分参数比例图Fig.1 ADME parameters ratio diagram of active ingredients in Zixiekang oral liquid
2.3 仔泻康口服液“活性成分-靶点网络”构建和分析
利用Cytoscape绘制潜在活性成分和相关靶点的关系网络(图2),通过Cytoscape构建的网络共有642个节点,3 099个关系,并经过查阅资料和进一
步分析“成分-靶点网络”发现,有效成分主要为白头翁素、黄芪甲苷、黄芩苷和
盐酸小檗碱等能作用于网络中的多个靶点,而mapk1、IL-26、Fos、Tnf与多个
成分相关联,黄芪甲苷、黄芩苷和盐酸小檗碱有抗炎、镇痛、抗细菌等功效,能缓解腹泻过程中炎症、疼痛等并发症。
白头翁素对腹泻有明显的防治效果,尤其对轮
状病毒和大肠杆菌混合感染的腹泻效果更明显。
而网络中重要的靶点Jun可诱导白介素26(IL-26)产生,IL-26在炎症性肠病中起重要作用,可激活STAT1、STAT3及MAPK1/3(ERK1/2)信号通路,故IL-26可间接发挥抗腹泻作用。
“成分-靶点网络”分析结果显示,仔泻康口服液有效成分对调控的靶点有协同作用,也具有治疗腹泻的潜力。
利用网络绘制插件String数据库,绘制仔泻康口服液蛋白质相互作用关系网络(图3),通过构建蛋白质相互作用网络,了解靶点的直接、间接调控作用,发现仔泻康口服液可直接或间接与4 675个靶点产生作用,而靶点与靶点之间的联系多达7 569种。
图2 仔泻康口服液活性成分和相关靶点的关系网络图Fig.2 Network diagram of the relationship between active components and related targets in Zixiekang oral liquid
图3 仔泻康口服液靶点蛋白相互关系网络图Fig.3 Network diagram of relationship of target protein in Zixiekang oral liquid
2.4 腹泻相关疾病靶点的检索和疾病靶点网络构建
通过检索NCBI疾病靶点数据库及搜集相关研究报道与腹泻密切相关的靶点基因有33个,对腹泻相关靶点绘制出蛋白质相互作用网络(图4),发现与流感直接或间接相关的靶点多达102个。
2.5 网络合并
利用Cytoscape 3.2.1软件中插件String筛选仔泻康口服液主要成分靶点和疾病靶点,并将成分靶点网络和疾病靶点网络合并,由图5可知,共包括261个节点和3 790条边,每条边则表示化合物分子与靶点之间的相互作用关系,其中25个节点未参与网络构建,在网络中,1个节点的度(Degree)表示网络中和节点相连的路线的条数,根据网络的拓扑学性质筛选Degree较大的节点进行分析,从而得到核心网络图6。
图4 疾病靶点网络图Fig.4 Network diagram of disease target
图5 成分-靶点-疾病网络Fig.5 Network diagram of component-target-disease
图6 成分-靶点-疾病核心网络Fig.6 Network diagram of component-target-disease core
2.6 GO富集分析
利用ClueGO功能对仔泻康口服液的成分-靶点-疾病网络所涉及的蛋白富集分析,在富集分析中,确定了72个蛋白功能,在GO富集分析中,确定了1 298个条目,在生物过程条目主要有13条,参与急性炎症因子调控、细胞内信号级联、离子调控、系统过程中的调控等;分子功能条目主要有6条,参与激酶的活化、与因子结合、
蛋白结合、受体结合等;细胞成分组成条目主要有10条,涉及胞质、胞浆、神经元等方面(表5)。
表5 GO富集分析
Table 5 GO enrichment analysis
分类 Classification条目Stripes生物过程Regulation of intracellular signal transductionBiological processRegulation of immune system processEsponse to lipopolysaccharideRegulation of T cell proliferationPositive regulation of NF-kappaB transcription factor activityRegulation of acute inflammatory responseMAPK cascadeRegulation of cellular carbohydrate metabolic processImmune response-activating signal transductionNegative regulation of I-kappaB kinase/NF-kappaB signalingRegulation of MAP kinase activityNegative regulation of chronic inflammatory responsePositive regulation of stress-activated MAPK cascade分子功能Protein bindingMolecular
functionReceptor bindingTransmembrane signaling receptor activityMAP kinase activityNADPH bindingSignaling receptor activity细胞成分组成Intracellular partCellomicsCytoplasmIntracellularCytoplasmic partNucleusPlasma membrane partIntracellular organelle partNuclear chromatinChromosomeNeuron projection
2.7 KEGG通路富集分析
利用Cytoscape 3.2.1软件中的插件GlueGO对筛选出来的基因进行KEGG通路
富集分析,得到142条通路,根据插件String筛选出9条通路,分别为TNF信
号通路、MAPK信号通路、NOD样受体、NF-κB信号通路、Toll样受体信号通路、Wnt信号通路、Jak-STAT 信号通路、ErbB信号通路、CGMP- PKG信号通路,表明仔泻康口服液的有效成分可能通过这些信号通路达到止泻的目的。
3 讨论
仔泻康口服液是主要用于治疗仔猪腹泻的中药新药制剂,本研究旨在探究仔泻康口服液发挥治疗仔猪腹泻的可能作用机制,分析腹泻过程中的靶点及蛋白相互作用靶点网络,为进一步网络分析、探讨提供可能性,并为其临床应用提供理论支持。
通
过网络药理学的GO富集分析发现仔泻康口服液治疗腹泻的主要生物过程涉及细
胞内信号转导调控、免疫系统调控、炎症反应、生物合成调控、多细胞生物过程调控、细胞蛋白质代谢调控等;分子功能涉及到蛋白质结合、受体结合、转录因子结合、有机环化合物结合、信号受体活化、信号传感器活化等;细胞成分组成主要涉
及胞浆、胞质、神经元等。
仔猪腹泻临床常伴随着仔猪肠道蠕动功能亢奋,肠道分泌功能增强,肠道炎症损伤,以及炎症介质释放等。
番泻叶属于刺激性泻药,对肠黏膜有较强的刺激作用,能增强肠道黏膜的分泌,促进肠蠕动[32]或抑制肠道对葡萄糖、Na、水的吸收,增强
肠腔容积,刺激肠壁,使小肠和结肠蠕动增强,引起腹泻[33],因而可用番泻叶水
煎液灌胃制造小鼠腹泻模型观察研究仔泻康口服液对仔猪腹泻的对抗作用,结果发现,仔泻康口服液能减少番泻叶所导致的腹泻次数,表明仔泻康口服液对腹泻具有改善、治疗作用。
小肠推进运动试验结果表明,仔泻康口服液能抑制小肠推进运动功能,说明其能降低小肠蠕动功能的亢奋,具有明显的涩肠作用。
二甲苯是常用的化学致炎剂,可诱导组胺、激肽及纤维蛋白溶解酶等炎症介质释放,进而引起局部毛细血管通透性增加、炎症细胞浸润、急性渗出性炎性水肿等,引发
炎症[34]。
因此,本试验选用二甲苯刺激小鼠耳廓肿胀考察仔泻康口服液的抗炎效果。
结果表明,仔泻康口服液对二甲苯引起的炎性肿胀具有抑制作用,说明仔泻康口服液具有明显的抗炎作用。
通过基因KEGG通路富集分析发现,仔泻康口服液
主要通过MAPK信号通路、NF-κB信号通路对抗炎症。
MAPK是信号从细胞表面传导到细胞核内部的重要传递者,MAPK介导炎性细胞因子,可减少或阻断多种
炎性介质,如TNF-O、IL-1、IL-6等的产生,从而减轻炎症反应[35]。
NF-κB是
细胞信号传导通路的主通路,调控一系列细胞生理活动的基因,这些基因参与炎症的生理活动等。
镇痛试验结果显示,小鼠在灌胃仔泻康口服液后,扭体次数减少,具有镇痛作用,因此在临床治疗仔猪腹泻时,仔泻康口服液可降低小肠黏膜炎症引起的腹痛,改善仔猪的精神、食欲。
中药富含多种天然活性物质成分,如生物碱、黄酮类、苷类、活性多糖类等[36]。
这些活性物质不仅可杀灭病原体,还可间接调节机体系统的平衡,提高机体免疫力达到抗菌的作用[37-39]。
相关研究证明,黄连中的小檗碱、
黄芩中的黄芩苷等是主要的抗菌活性物质[40-41],白头翁和黄芪具有广谱高效的
抑菌作用[42-43]。
抑菌试验结果表明,仔泻康口服液具有良好的抑菌效果,与上
述文献报道一致。
同时通过GO功能分析发现,复方中能透过血脑屏障的生物碱
能与多巴胺受体、MA受体和GABA受体结合,与钙离子通道有关,可能是该方
镇痛的潜在分子机制。
本研究发现,仔泻康口服液通过MAPK、NF-κB、Wnt、
ErbB等信号通路的相互联系,从而抑制肠蠕动、抗炎、镇痛及抑菌,以达到治疗腹泻的目的。
综上所述,仔泻康口服液通过抗炎、镇痛、涩肠、止泻和抑菌功能来发挥临床治疗仔猪腹泻的作用,本试验结果与仔猪腹泻的临床症状相对应,为该药的下一步开发提供了药效学依据,通过网络药理学研究,分析仔泻康口服液的多成分、多靶点与腹泻症间复杂网络关系的研究,初步推测了仔泻康口服液对治疗腹泻症的药理学作用和相关机制,为进一步探讨其作用机制奠定基础。
4 结论
本试验通过仔泻康口服液的药效学试验分析及中药网络药理分子分析推测仔泻康口服液治疗腹泻病可能通过TNF、MAPK、NOD样受体、NF-κB、Toll样受体、Wnt、Jak-STAT等信号通路的相互作用实现的。
参考文献(References:
【相关文献】
[1] 朱玲云,郑龙龙,毕峻龙,等.曲靖地区仔猪腹泻细菌性病原的分离鉴定与耐药性分析[J].中国畜牧兽医,2015,42(3):696-700.
ZHU L Y,ZHENG L L,BI J L,et al.Isolation,identification and drug resistance analysis of bacterial pathogen of piglet diarrhea in Qujing area[J].China Animal Husbandry & Veterinary Medicine,2015,42(3):696-700.(in Chinese)
[2] 胡兴义,张双翔,金志强,等.贵州地区仔猪病毒性腹泻流行病学调查[J].中国预防兽医学
报,2016,38(7):542-545.
HU X Y,ZHANG S X,JIN Z Q,et al.Epidemiological investigation of viral diarrhea in piglets in Guizhou region[J].Chinese Journal of Preventive Veterinary Medicine,2016,38(7):542-545.(in Chinese)
[3] 王佳.仔猪腹泻的原因及防制[J].中国畜牧兽医,2010,37(1):173-176.
WANG J.Causes and prevention of diarrhea in piglets[J].China Animal Husbandry & Veterinary Medicine,2010,37(1):173-176.(in Chinese)
[4] 聂映,谭为,周磊,等.几例新型仔猪腹泻的诊治[J].中国畜牧兽医,2011,38(8):201-204.
NIE Y,TAN W,ZHOU L,et al.Diagnosis and treatment of several cases of novel sucking pig diarrhea[J].China Animal Husbandry & Veterinary Medicine,2011,38(8):201-204.(in Chinese) [5] 刘哲,孙洋,纪雪,等.仔猪腹泻大肠杆菌流行株鉴定及毒力与耐药性分析[J].中国畜牧兽
医,2017,44(4):1226-1232.
LIU Z,SUN Y,JI X,et al.Identification,virulence and drug resistance analysis ofEscherichia coli from diarrhea piglets[J].China Animal Husbandry & Veterinary
Medicine,2017,44(4):1226-1232.(in Chinese)
[6] 唐志高,刘冲,赵小刚,等.乳仔猪腹泻发生的原因及规律[J].中国畜牧兽医,2009,36(8):121-124. TANG Z G,LIU C,ZHAO X G,et al.The cause and pathogenesis of diarrhea in weaning piglets[J].China Animal Husbandry & Veterinary Medicine,2009,36(8):121-124.(in Chinese) [7] 薛瑞雪,田野,田夫林,等.山东省部分地区仔猪病毒性腹泻流行病学调查[J].中国预防兽医学
报,2015,37(4):254-257.
XUE R X,TIAN Y,TIAN F L,et al.Epidemiological investigation of piglet diarrhea virus disease in Shandong province[J].Chinese Journal of Preventive Veterinary
Medicine,2015,37(4):254-257.(in Chinese)
[8] 车向荣,岳文斌,臧建军,等.功能性低聚糖对断奶仔猪腹泻的防治及生产性能的影响[J].中国兽医学报,2003,23(3):292-294.
CHE X G,YUE W B,ZANG J J,et al.Effects of non-digestible oligosaccharide on diarrhea control and performance of weanling pigs[J].Chinese Journal of Veterinary
Science,2003,23(3):292-294.(in Chinese)
[9] 彭姣,徐丁,白挨泉,等.两种复合型卵黄免疫球蛋白粉对仔猪腹泻病防治效果的研究[J].中国畜牧兽医,2016,43(5):1361-1367.
PENG J,XU D,BAI A Q,et al.Study on effect of two types of compound immunoglobulin yolk powder on post-weaning swine diarrhea[J].China Animal Husbandry & Veterinary Medicine,2016,43(5):1361-1367.(in Chinese)
[10] 姚文华,李杨,向极钎,等.中兽药饲料添加剂在动物生产中的应用与展望[J].家畜生态学
报,2017,38(4):75-78.
YAO W H,LI Y,XIAN J Q,et al.Application and prospect of feed additive in animal production[J].Journal of Domestic Animal Ecology,2017,38(4):75-78.(in Chinese)
[11] HUANG C,ZHENG C,LI Y,et al.Systems pharmacology in drug discovery and therapeutic insight for herbal medicines[J].Briefings in Bioinformatics,2013,15(5):710-733.
[12] YANG H,ZHANG W,HUANG C,et al.A novel systems pharmacology model for herbal medicine injection:A case using reduning injection[J].BMC Complement
Alternmed,2014,14:430.
[13] YU H,CHEN J,XU X,et al.A systematic prediction of multiple drug target interactions from chemical,genomic,and pharmacolog icaldata[J].PLoS One,2012,7(5):e37608.。