益气通络颗粒通过cAMP、PI3K-Akt和MAPK/ERK信号通路调控神经细胞凋亡对脑缺血再灌注损伤的保护机制

YiQiTongLuo Granule (YQTL) threats mild to moderate cerebral infarction with definite therapeutic effect. But the mechanisms are not clear. The neuroprotective mechanisms of YQTL will be researched through network pharmacology and molecular biology in this project. It has been found that YQTL could relieve the apoptosis of nerve cells in cerebral ischemia/reperfusion (I/R) injury and cAMP, PI3K-Akt and MAPK/ERK signaling pathways were the pivotal mechanisms. Combining with previous research results, we speculate that YQTL regulate apoptosis by regulating cAMP, PI3K-Akt and MAPK/ERK signaling pathways together in I/R injury. This project will verify the effect of YQTL, including protective effect, regulating effect of apoptosis, and effect on expression of signaling pathways in I/R injury. The mechanisms that YQTL regulates apoptosis through cAMP, PI3K-Akt and MAPK/ERK signaling pathways will be investigated in a rat model. And the mechanisms that the active components of YQTL absorbed in brain regulate apoptosis through cAMP, PI3K-Akt and MAPK/ERK signaling pathways will be investigated in the neurons model in primary culture. Results of the research will be conducive to revealing the mechanisms that YQTL threats cerebral infarction.

益气通络颗粒（YQTL）治疗轻中度脑梗死疗效确切。但其作用机制尚不明确。本项目以入脑成分为基础，通过网络药理学预测，结合分子生物学手段，研究YQTL对脑缺血再灌注（I/R）损伤的保护机制。前期研究发现YQTL能减少I/R损伤后大鼠神经细胞的凋亡，基于入脑成分和网络药理学预测cAMP、PI3K-Akt和MAPK/ERK信号通路可能是其关键机制。结合相关研究，我们推测YQTL通过同时调控cAMP、PI3K-Akt和MAPK/ERK信号通路调控神经细胞凋亡对I/R损伤发挥保护作用。本项目拟在原代神经细胞I/R模型中，采用阻断信号通路的方法研究YQTL入脑成分组通过以上3条信号通路调控细胞凋亡的机制；在大鼠I/R模型中对YQTL通过3条信号通路调控神经细胞凋亡的机制进行整体验证，阐明YQTL通过以上3条信号通路调控神经细胞凋亡对I/R损伤的保护机制。研究结果将有助于揭示YQTL治疗脑梗死的机制。

益气通络颗粒（YQTL）是经典益气活血方补阳还五汤的改良方剂，临床上用于治疗气虚血瘀型轻中度脑梗死，疗效确切。本项目主要研究和探讨了YQTL对脑缺血再灌注（I/R）损伤的保护机制。首先对其可吸收入脑的成分进行分析，再以入脑成分为基础，通过网络药理学方法对其作用机制进行预测。同时结合蛋白质组学和转录组学的研究，利用生物信息学技术将网络药理学和多组学结果进行联合分析，对YQTL发挥神经保护作用的机制进行探讨和揭示。然后分别以YQTL入脑成分和YQTL为研究对象，在缺氧/复氧（OGD/R）神经细胞模型和I/R小鼠模型中，采用阻断信号通路的方法，利用分子生物学手段，对网络药理学和多组学研究推测的YQTL发挥作用的机制进行验证，明确YQTL对脑缺血再灌注损伤的保护机制。本项目首先建立了YQTL的特征图谱，并确定了隐丹参酮、洋川芎内酯H（YH）和芒柄花素等15个入脑成分。网络药理学研究发现，入脑成分的作用靶点主要集中在cAMP、PI3K-Akt和MAPK/ERK信号通路，在蛋白质组学的研究中也同样显著富集了这3条信号通路，在转录组学研究中显著富集了PI3K-Akt和MAPK/ERK信号通路。因此，综合分析cAMP、PI3K-Akt和MAPK/ERK信号通路可能是YQTL发挥作用的关键机制。在YQTL15个入脑成分中，YH对神经细胞的保护作用及机制尚不明确。因此本项目以YH作为YQTL入脑成分的代表进行了研究。研究发现，YH有效保护了由OGD/R诱导的神经细胞损伤，显著提高了细胞存活率；显著降低了模型小鼠的神经功能评级，减少了由I/R导致的脑梗死体积，促进了海马CA1区的神经元细胞存活，抑制了神经细胞凋亡。cAMP、PI3K-Akt和MAPK/ERK信号通路是YH发挥上述作用的机制。在YQTL结合I/R模型小鼠的研究中发现，YQTL有效保护了由I/R造成的神经功能损伤，减少了脑梗死体积，促进了半暗带和海马CA1区的神经元细胞存活，抑制了细胞凋亡。cAMP、PI3K-Akt和MAPK/ERK信号通路是其发挥作用的机制。通过研究，本项目明确了YQTL通过cAMP、PI3K-Akt和MAPK/ERK信号通路调控神经细胞凋亡对I/R损伤的保护机制。研究结果为进一步揭示YQTL治疗脑梗死的药效物质和作用机制奠定了基础。