漆国栋 , 漆伟 , 郭明钧
重庆市中医骨科医院
运用网络药理学和分子对接技术探讨黄芪-川芎治疗脊髓损伤(SCI)的作用机制。
在TCMSP平台上检索黄芪-川芎的药物活性成分和靶点,GeneCard数据库筛选SCI疾病靶点,绘制韦恩图得出共同靶点;利用STRING数据平台构建PPI网络;利用R3.6.0软件进行GO富集分析和KEGG通路富集分析;Cytoscape3.8.2软件构建活性成分-靶点网络,通过网络拓扑分析筛选出关键靶点及成分,随后用PyMol2.5.0与AotoDock软件绘制相应分子对接图谱。
黄芪-川芎活性成分26个及对应靶点97个,SCI疾病靶点690个,韦恩图显示共同靶点38个,其中PTGS1、F2、HSP90AA1、PPARG、AR的度值均大于平均值的2倍。GO富集分析显示619个生物过程,主要涉及对类固醇激素的响应、对金属离子的响应、凋亡信号通路的调控、对氧化应激的响应、神经元死亡的调控、活性氧代谢过程的调控等;35个分子功能,主要涉及DNA结合转录激活因子活性、组蛋白去乙酰化酶结合、泛素蛋白连接酶结合、RNA聚合酶II转录因子结合、核受体活性、半胱氨酸型内肽酶活性参与细胞凋亡过程等;13个细胞成分,主要涉及膜筏、膜区、转录因子复合物、核染色质、髓鞘、细胞基部等(校正P<0.01)。KEGG通路富集88条,主要涉及TNF信号通路、PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路、IL-17信号通路、HIF-1信号通路等(校正P<0.01)。分子对接显示,PTGS1蛋白与活性成分槲皮素、山奈酚、7-O-甲基异木糖醇、亚油酸乙酯、杨梅酮均结合稳定。
本研究对黄芪-川芎治疗SCI的作用机制进行了初步解释,其可能与抗炎、抗氧化应激、抗神经元凋亡及调控PI3K-Akt信号通路等多途径多通路相关。然而,考虑到数据库的一些客观因素,本研究所预测的结果可能与实际情况存在偏差。未来,我们将通过实验研究进一步验证网络药理学结果的可靠性,并且深入揭示作用机制。