1、论论著著文文章章编编号号:()芪芪白白平平肺肺胶胶囊囊调调控控慢慢性性阻阻塞塞性性肺肺疾疾病病()相相关关免免疫疫细细胞胞群群分分子子机机制制的的生生物物信信息息学学分分析析王王小小乐乐,高高雅雅婷婷,朱朱洁洁,张张星星星星,吴吴凡凡,杨杨勤勤军军,吴吴迪迪,童童佳佳兵兵,李李泽泽庚庚,(安安徽徽中中医医药药大大学学研研究究生生院院,安安徽徽 合合肥肥 ;安安徽徽中中医医药药大大学学第第一一附附属属医医院院呼呼吸吸内内科科,安安徽徽 合合肥肥 ;安安徽徽省省中中医医药药科科学学院院中中医医呼呼吸吸病病防防治治研研究究所所,安安徽徽 合合肥肥 ;安安徽徽省省教教育育厅厅重重点点实实验验室室中中医
2、医药药防防治治肺肺系系重重大大疾疾病病重重点点实实验验室室,安安徽徽 合合肥肥 ;安安徽徽中中医医药药大大学学中中医医学学院院,安安徽徽 合合肥肥 )收收稿稿日日期期:;接接受受日日期期:基基金金项项目目:国国家家自自然然科科学学基基金金区区域域创创新新发发展展联联合合基基金金重重点点支支持持项项目目();国国家家自自然然科科学学基基金金();中中国国博博士士后后基基金金();安安徽徽省省科科技技重重大大专专项项();安安徽徽省省自自然然科科学学基基金金(,);新新安安医医学学开开放放课课题题();安安徽徽省省高高校校协协同同创创新新项项目目(,)作作者者简简介介:王王小小乐乐(),男男,江江
3、西西上上饶饶人人,博博士士研研究究生生 :;:通通讯讯作作者者,李李泽泽庚庚,:摘摘 要要 目目的的 通通过过分分析析慢慢性性阻阻塞塞性性肺肺疾疾病病()患患者者肺肺组组织织单单细细胞胞转转录录组组测测序序()数数据据,并并联联合合芪芪白白平平肺肺胶胶囊囊网网络络药药理理学学,探探讨讨芪芪白白平平肺肺胶胶囊囊调调控控 相相关关免免疫疫细细胞胞群群及及其其可可能能的的机机制制。方方法法 下下载载基基因因表表达达数数据据集集()中中 患患者者肺肺组组织织 数数据据用用于于挖挖掘掘 免免疫疫细细胞胞群群及及其其差差异异表表达达 ;并并基基于于中中药药系系统统药药理理数数据据库库和和分分析析平平台台(
4、)获获取取芪芪白白平平肺肺胶胶囊囊的的主主要要活活性性成成分分及及其其靶靶基基因因。通通过过 免免疫疫细细胞胞群群的的差差异异表表达达 与与芪芪白白平平肺肺胶胶囊囊的的靶靶基基因因映映射射,构构建建芪芪白白平平肺肺胶胶囊囊的的“活活性性成成分分 免免疫疫细细胞胞群群 靶靶基基因因”网网络络,并并经经基基因因本本体体论论()、京京都都基基因因与与基基因因组组百百科科全全书书()、蛋蛋白白质质相相互互作作用用()分分析析靶靶基基因因的的分分子子作作用用机机制制。结结果果 芪芪白白平平肺肺胶胶囊囊中中槲槲皮皮素素()、山山奈奈酚酚()、刺刺芒芒柄柄花花素素()等等主主要要的的 个个活活性性成成分分靶
5、靶向向 巨巨噬噬细细胞胞、肺肺泡泡巨巨噬噬细细胞胞、细细胞胞等等多多个个免免疫疫细细胞胞群群及及过过氧氧化化物物酶酶体体增增殖殖物物激激活活受受体体 ()、应应激激活活化化蛋蛋白白激激酶酶()、血血红红素素加加氧氧酶酶()、低低氧氧诱诱导导因因子子 ()等等基基因因,且且这这些些基基因因主主要要富富集集于于白白细细胞胞介介素素 ()信信号号通通路路、核核因因子子 ()信信号号通通路路、丝丝裂裂原原活活化化蛋蛋白白激激酶酶()信信号号通通路路等等。结结论论 芪芪白白平平肺肺胶胶囊囊可可能能靶靶向向多多种种免免疫疫细细胞胞,干干预预炎炎症症免免疫疫相相关关通通路路,调调控控 的的炎炎症症免免疫疫反
6、反应应。关关键键词词 芪芪白白平平肺肺胶胶囊囊;慢慢性性阻阻塞塞性性肺肺疾疾病病();单单细细胞胞转转录录组组测测序序;免免疫疫细细胞胞;中中医医 中中图图分分类类号号 ,文文献献标标志志码码 ,;,;,;,;,:()()(),()“细胞与分子免疫学杂志(),()DOI:10.13423/ki.cjcmi.009475 ”,(),(),(),(),();();()慢慢性性阻阻塞塞性性肺肺疾疾病病(,)是是以以持持续续性性气气流流受受限限为为主主要要特特征征的的可可预预防防和和治治疗疗的的慢慢性性呼呼吸吸系系统统疾疾病病,属属中中医医“咳咳嗽嗽”、“肺肺胀胀”、“喘喘证证”等等范范畴畴 。活活化
7、化的的巨巨噬噬细细胞胞、中中性性粒粒细细胞胞等等释释放放的的白白细细胞胞介介素素 (,)、肿肿瘤瘤坏坏死死因因子子 (,)等等炎炎性性介介质质、蛋蛋白白酶酶等等是是引引起起 慢慢性性炎炎症症、肺肺气气肿肿、气气道道和和肺肺血血管管重重构构等等改改变变,并并最最终终导导致致 患患者者肺肺组组织织进进行行性性破破坏坏的的重重要要机机制制 。因因此此调调节节 的的炎炎症症免免疫疫状状态态是是延延缓缓 发发生生、进进展展、减减少少疾疾病病急急性性加加重重的的重重要要策策略略。中中医医药药可可通通过过调调节节 淋淋巴巴细细胞胞平平衡衡、免免疫疫球球蛋蛋白白及及炎炎性性因因子子分分泌泌等等改改善善 患患者
8、者肺肺部部和和气气道道的的炎炎症症反反应应,缓缓解解 进进展展 。前前期期研研究究表表明明,芪芪白白平平肺肺胶胶囊囊能能有有效效提提高高 患患者者的的肺肺功功能能,改改善善患患者者的的生生活活质质量量,缓缓解解 异异常常的的炎炎症症免免疫疫状状态态,其其机机制制可可能能与与降降低低血血清清 、及及肺肺组组织织核核因因子子 (,)表表达达,提提高高 叉叉头头盒盒 (,)调调节节性性 细细胞胞(,)占占比比相相关关 ,但但其其对对 炎炎症症免免疫疫的的调调控控机机制制有有待待进进一一步步探探明明。为为此此,本本研研究究通通过过挖挖掘掘 的的单单细细胞胞转转录录组组数数据据,并并联联合合芪芪白白平平
9、肺肺胶胶囊囊网网络络药药理理学学方方法法,研研究究芪芪白白平平肺肺胶胶囊囊防防治治 可可能能靶靶向向的的免免疫疫细细胞胞群群及及潜潜在在的的分分子子作作用用机机制制。材材料料和和方方法法 材材料料基基因因表表达达数数据据集集(,)数数据据库库(:)获获取取临临床床 患患者者肺肺组组织织单单细细胞胞转转录录组组测测序序(,)数数据据;中中药药系系统统药药理理数数据据库库和和 分分 析析 平平 台台(,)(:)获获取取芪芪白白平平肺肺胶胶囊囊活活性性成成分分及及靶靶点点;数数据据库库(:)分分析析蛋蛋白白相相互互作作用用;软软件件(版版本本:)(:)进进行行数数据据分分析析和和可可视视化化;软软件
10、件(版版本本:)可可视视化化“活活性性成成分分 免免疫疫细细胞胞群群 靶靶基基因因”网网络络。方方法法 芪芪白白平平肺肺胶胶囊囊活活性性成成分分及及靶靶点点预预测测 通通过过 数数据据库库检检索索芪芪白白平平肺肺胶胶囊囊药药物物组组方方黄黄芪芪、人人参参、川川芎芎、薤薤白白、葶葶苈苈子子、五五味味子子的的活活性性成成分分及及靶靶基基因因,通通过过检检索索中中国国知知网网、万万方方等等数数据据库库关关于于地地龙龙有有效效成成分分的的相相关关研研究究论论文文,以以获获取取其其主主要要活活性性成成分分及及靶靶基基因因,设设置置活活性性成成分分的的口口服服生生物物利利用用度度(,)、类类药药性性(,)
11、。芪芪白白平平肺肺胶胶囊囊防防治治 的的“活活性性成成分分 免免疫疫细细胞胞群群 靶靶基基因因”网网络络构构建建 下下载载 数数据据库库中中 的的单单细细胞胞转转录录组组测测序序数数据据 ,随随机机选选取取 个个正正常常对对照照和和 个个 患患者者肺肺组组织织 数数据据进进行行分分析析,使使用用 软软件件中中 包包(版版本本:)进进行行数数据据整整合合、免免疫疫细细胞胞亚亚群群命命名名及及数数据据可可视视化化,并并下下载载数数据据集集中中所所有有 患患者者肺肺组组织织中中各各免免疫疫细细胞胞群群的的差差异异表表达达 。将将 免免疫疫细细胞胞亚亚群群的的差差异异表表达达 与与芪芪白白平平肺肺胶胶
12、囊囊的的靶靶基基因因的的映映射射,构构建建芪芪白白平平肺肺胶胶囊囊治治疗疗 的的“活活性性成成分分 免免疫疫细细胞胞群群 靶靶基基因因”网网络络,分分析析芪芪白白平平肺肺胶胶囊囊调调控控的的免免疫疫细细胞胞群群及及靶靶基基因因。“活活性性成成分分 免免疫疫细细胞胞群群 靶靶基基因因”网网络络中中靶靶基基因因的的功功能能分分析析 为为了了解解芪芪白白平平肺肺胶胶囊囊调调控控免免疫疫细细胞胞群群靶靶基基因因的的分分子子机机制制,通通过过提提取取芪芪白白平平肺肺胶胶囊囊“活活性性成成分分 免免疫疫细细胞胞群群 靶靶基基因因”网网络络中中的的靶靶基基因因,使使用用 软软件件的的 包包(版版本本:)和和
13、 包包(版版本本:)进进行行基基因因本本体体论论(,)和和京京都都基基因因与与基基因因组组百百科科全全书书(,)功功能能富富集集分分析析,并并借借助助 细胞与分子免疫学杂志(),()数数据据 库库(版版 本本:)的的 蛋蛋 白白 质质 蛋蛋 白白 质质 互互 作作 用用(,)分分析析以以分分析析靶靶基基因因间间的的相相互互关关联联,选选取取结结合合分分数数(,)的的关关系系对对构构建建靶靶基基因因间间相相互互作作用用网网络络。结结果果 免免疫疫细细胞胞群群及及其其差差异异 和和芪芪白白平平肺肺胶胶囊囊主主要要活活性性成成分分及及靶靶基基因因本本次次研研究究对对 患患者者肺肺组组织织 数数据据分
14、分析析发发现现巨巨噬噬细细胞胞、肺肺泡泡巨巨噬噬细细胞胞、细细胞胞、单单核核细细胞胞、细细胞胞等等 种种相相关关的的免免疫疫细细胞胞群群(图图 ),及及 个个差差异异表表达达的的 。对对各各免免疫疫细细胞胞群群占占比比分分析析发发现现,巨巨噬噬细细胞胞、肺肺泡泡巨巨噬噬细细胞胞、细细胞胞是是肺肺部部免免疫疫细细胞胞群群的的主主要要构构成成部部分分(图图 )。基基于于 数数据据库库获获得得了了芪芪白白平平肺肺胶胶囊囊的的 个个有有效效活活性性成成分分和和 个个靶靶基基因因。:肺肺组组织织免免疫疫细细胞胞群群类类型型;:肺肺组组织织中中各各免免疫疫细细胞胞群群占占总总免免疫疫细细胞胞比比 图图 肺
15、肺组组织织免免疫疫细细胞胞群群类类型型和和肺肺组组织织中中各各免免疫疫细细胞胞群群占占总总免免疫疫细细胞胞比比 芪芪白白平平肺肺胶胶囊囊防防治治 的的“活活性性成成分分 免免疫疫细细胞胞群群 靶靶基基因因”网网络络通通过过芪芪白白平平肺肺胶胶囊囊的的靶靶基基因因和和 的的免免疫疫细细胞胞群群差差异异 映映射射,结结果果发发现现槲槲皮皮素素()、山山奈奈酚酚()、刺刺芒芒柄柄花花素素()、杨杨梅梅酮酮()、常常春春藤藤皂皂苷苷元元()、异异鼠鼠李李 素素()、毛毛 蕊蕊 异异 黄黄 酮酮()、谷谷甾甾醇醇()、灌灌木木远远志志酮酮 ()、柚柚皮皮 素素()、人人 参参 皂皂 苷苷 ()、去去氧氧
16、紫紫草草素素()共共 个个活活性性成成分分(表表 )靶靶向向巨巨噬噬细细胞胞、肺肺泡泡巨巨噬噬细细胞胞、细细胞胞等等 个个细细胞胞亚亚群群的的 个个靶靶基基因因(图图 ),其其中中槲槲皮皮素素、山山奈奈酚酚、刺刺芒芒柄柄花花素素(表表 ,图图 )中中靶靶向向的的差差异异 数数量量排排名名前前三三。此此外外,过过氧氧化化物物酶酶体体增增殖殖物物激激活活受受体体 (,)、原原癌癌基基因因(,)、血血红红素素加加氧氧酶酶 (,)为为多多个个活活性性成成分分的的靶靶基基因因,且且在在巨巨噬噬细细胞胞、肺肺泡泡巨巨噬噬细细胞胞、细细胞胞中中均均差差异异表表达达。表表 芪芪白白平平肺肺胶胶囊囊靶靶向向 免免疫疫细细胞胞群群差差异异表表达达 的的主主要要活活性性成成分分分分子子 号号分分子子名名称称 :芪芪白白平平肺肺胶胶囊囊的的“活活性性成成分分 免免疫疫细细胞胞群群 靶靶基基因因”桑桑基基图图;:芪芪白白平平肺肺胶胶囊囊的的“活活性性成成分分 靶靶基基因因”网网络络图图 图图 芪芪白白平平肺肺胶胶囊囊防防治治 的的“活活性性成成分分 免免疫疫细细胞胞群群 靶靶基基因因”网网络络 期 王小乐,等