基于网络药理学与分子对接探讨“萆薢-菟丝子” 药对治疗慢性前列腺炎的分子机制.pdf

云南民族大学学报（自然科学版），（）：收稿日期：基金项目：江苏省常州市卫生系统拔尖人才项目（）作者简介：蒋秋子（），女，硕士研究生 主要从事中医药治疗男科疾病相关研究通信作者：卞廷松（），男，博士，主任中医师，硕士生导师 主要从事中医男科疾病的相关研究基于网络药理学与分子对接探讨“萆 菟丝子”药对治疗慢性前列腺炎的分子机制蒋秋子，葛友涛，韩晨亮，王泽，胡见鑫，卞廷松（南京中医药大学 研究生院，江苏 南京 ；南京中医药大学附属常州市中医医院 男科，江苏 常州 ）摘要：应用网络药理学与分子对接揭示“萆 菟丝子”药对治疗慢性前列腺炎的分子机制，为其临床应用提供新的理论依据及研究思路 从中药系统药理学数据库与分析平台（）获得“萆 菟丝子”药对主要活性成分，利用 数据库以及 平台数据库获取主要活性成分的药物靶点，由 数据库、人类孟德尔遗传数据库（）、数据库中获得慢性前列腺炎疾病相关靶点，与先前获得的药物靶点进行交集，获得共有靶点利用 在线数据库对共有靶点进行基因本体（，）和京都基因与基因组百科全书（）富集分析；应用 在线数据库构建共有靶点蛋白互作网络（）分析；最后通过 对靶点蛋白与关键化合物进行分子对接评价 共筛选出 个“萆 菟丝子”主要活性成分，包括 薯蓣皂素、芝麻素、柱头甾醇、异鼠李素、谷甾醇等；药物靶点 个，与疾病靶点取交集得到 个共有靶点，其中核心靶点有 、等 主要富集共 个条目，主要为癌症通路、信号通路、信号通路、化学致癌 受体激活、细胞分化等 分子对接结果显示 与 槲皮素、及 与 谷甾醇、与 柱头甾醇结合度最高 由此可知，“萆 菟丝子”药对能够多成分、多靶点、多通路协同调控治疗慢性前列腺炎，且可能具有抑制前列腺炎向前列腺癌进展的潜在作用，为临床进一步研究提供了新的思路关键词：“萆 菟丝子”；慢性前列腺炎；中医药；网络药理学；分子对接中图分类号：文献标志码：文章编号：（）慢性前列腺炎（，）是泌尿男科常见疾病，症状主要包括盆腔疼痛症状、下尿路症状、精神心理症状以及性功能障碍症状 本病病程迁延且易反复发作，严重影响患者身心健康，已被美国国立卫生研究院列为影响患者生活质量最严重的慢性疾病之一 由于前列腺自身独特组织结构、炎性刺激及耐药性等问题 ，西药治疗方法效果有限 ，一些物理疗法如磁疗、热疗等也存在较多不足 中医药具有多靶点特点，对于慢性前列腺炎的治疗具有一定优势 相关文献表明，中药治疗慢性前列腺炎的有效率高达 以上，最高能够达到 徐教授认为本病基本病机为本虚标实，肾虚为本，湿热为标，并根据临床最多见的肾虚湿热证型拟制了“萆 菟丝子”核心药对 萆为化湿要药，前列腺疾患常湿浊黏腻不清，非萆不解 然慢性前列腺炎病程迁延，利湿有伤阴之忧，扶正有恋邪之弊，故加菟丝子以相须为用，补肾泄浊，消补兼施，临床疗效显著 但其作用机制目前尚未完全清楚 本研究拟应用网络药理学与分子对接揭示“萆 菟丝子”药对治疗慢性前列腺炎的潜在分子机制，以期为其临床应用提供新的理论依据和研究方向 材料和方法 “萆 菟丝子”活性成分筛选应用中药系统药理学数据库与分析平台（，：），以“萆”、“菟丝子”为检索词查找药物化学成分，并以口服生物利用度（，）且类药性（，）的标准进行筛选，得到萆和菟丝子的主要活性成分 “萆 菟丝子”活性成分靶点预测通过 数据库（：）得到药物活性成分的 ，将其代入 平台（：）进行药物靶点的预测 获取慢性前列腺炎相关靶点利用 数 据 库（：）、人 类 孟 德 尔 遗 传 数 据 库（，：）、数据库（：），以“”为检索词，获取慢性前列腺炎相关靶点 在 数据库获得相关靶点后以 为筛选条件进一步筛选靶点 将 个数据库所获得靶点取并集得到总靶点 利用在线工具 （：）取“萆 菟丝子”活性成分靶点与慢性前列腺炎靶点的交集，获得共同靶点，然后使用 软件进行“中药 活性成分 靶点 疾病”网络构建并进行拓扑分析筛选出“萆 菟丝子”药对作用于慢性前列腺炎的关键化合物 共同靶点的 、分析利用 在线数据库（：）对共有靶点进行基因本体（，）和京都基因与基因组百科全书（）富集分析，以 为有统计学意义 分析主要包括生物学过程（，）、细胞组分（，）、分子功能（，）共同靶点蛋白蛋白互作（）分析应用 在线数据库（：）进行共有靶点蛋白互作网络（）分析，以最小相互作用分值 分作为阈值 通过 语言软件筛选出 中关键靶蛋白 分子对接通过 数据库（：）获得 中度值靠前的关键靶点蛋白的结构，再由 平台下载“萆 菟丝子”药对关键化合物的结构，采用 对靶点蛋白与关键化合物进行分子对接，根据得到的 值评价靶点蛋白与关键化合物的结合情况 结果 “萆 菟丝子”主要活性成分筛选萆分为粉萆与绵萆 种 利用 数据库共获得萆 个活性成分、菟丝子 个活性成分，以 ，为筛选条件，筛选后共获得 个有效活性成分，其中萆 个、菟丝子 个，其成分为 、薯蓣皂素、芝麻素、柱头甾醇、异鼠李素、谷甾醇等（见表 ）表 “萆 菟丝子”主要活性成分药名 主要活性成分标记 萆 薯蓣皂素 菟丝子 芝麻素 柱头甾醇 异鼠李素 谷甾醇 云南民族大学学报（自然科学版）第 卷续表 药名 主要活性成分标记 菟丝子 山柰酚 菜油甾 烯 醇 异黄酮 苦参碱 槐醇 胆固醇 槲皮素 “萆 菟丝子”活性成分作用于慢性前列腺炎的靶点筛选将 个有效成分使用通过 数据库得到药物活性成分的 ，将其代入 平台进行药物靶点预测，一共获得 个主要靶点，其中萆 个，菟丝子 个，去除重复后筛选到 个主要靶点 由 、个数据库分别获得 个、个、个慢性前列腺炎相关靶点，去除重复后共 个 应用 在线软件取二者交集，共获得 个共有靶点（见图）应用 软件制作“中药 活性成分 靶点 疾病”网络图（见图）并进行拓扑分析得出度值前 的化合物为：异鼠李素（度值 ）、槲皮素（度值 ）、山柰酚（度值 ）、薯蓣皂素（度值 ）、柱头甾醇（度值 ）、谷甾醇（度值 ），这些可能是在慢性前列腺炎的治疗中发挥重要作用的关键化合物图 “萆 菟丝子”主要活性成分靶点与 相关靶点交集图图 “中药 活性成分 靶点 疾病”网络图第 期蒋秋子，葛友涛，韩晨亮，等：基于网络药理学与分子对接探讨“萆 菟丝子”药对治疗慢性前列腺炎的分子机制 共有靶点的 分析、富集分析将“萆 菟丝子”药对治疗慢性前列腺炎的 个共有靶点导入 在线数据库，进行 、富集分析，以 为有统计学意义 富集分析显示生物学过程（）共富集到 个条目，主要为对肽基酪氨酸磷酸化、蛋白质自磷酸化、跨膜受体蛋白酪氨酸激酶信号通路的调控、对异源刺激的反应、激酶活性的正调控等；细胞组分（）共富集到 个条目，主要为受体复合体、质膜、膜筏、质膜的组成部分、细胞质等 分子功能（）共富集到 个条目 主要为跨膜受体蛋白酪氨酸激酶活性、蛋白酪氨酸激酶活性、蛋白质丝氨酸 苏氨酸 酪氨酸激酶活性、结合等（见图 ）图 富集分析 、三合一柱状图 主要富集共 个条目，将按 值由升级排序前 的条目前绘制气泡图（见图）主要为癌症通路、信号通路、信号通路、化学致癌 受体激活、细胞分化等 分析及关键基因筛选应用 在线数据库以最小相互作用分值 分作为阈值，隐藏游离靶点，余为默认值为条件构建共有靶点 蛋白互作网络图并导入 语言软件进行拓扑分析，计算出 中靶点度值排名前 个并进行可视化（见图 ），主要包括 、等，这些蛋白靶点是“萆 菟丝子”药对治疗慢性前列腺炎的关键靶点 分子对接采用 对 中度值前位靶点蛋白与“萆 菟丝子”药对的个关键化合物进行分子对接，得到 值 值代表分子对接吻合度，一般认为 即表明受体与配体结合活性较高，值越大则表明配体与受体蛋白结合活性越高 分子对接结果显示 云南民族大学学报（自然科学版）第 卷的有 种（结果见表 ），其中 与 槲皮素、及 与 谷甾醇、与 柱头甾醇结合度最高，表明“萆 菟丝子”关键化合物与关键靶点蛋白分子对接吻合度活性较高，与网络药理学筛选结果较为符合 排名前 位的分子对接情况见图 图 共同靶点的 富集分析气泡图01020304050605442393935302423232222222120201717161616JAK3CDK1APPPTPN6ABL1MDM2MAPK14PTK2JAK1HIF1AARLYNESR1LCKJAK2AKT1PIK3R1MAPK3EGFRSRC图 “萆 菟丝子”药对治疗 度值排名前 蛋白靶点表 “萆 菟丝子”关键化合物与关键靶点分子对接 分值汇总关键化合物关键靶点 异鼠李素 槲皮素 山柰酚 薯蓣皂素 柱头甾醇 谷甾醇 第 期蒋秋子，葛友涛，韩晨亮，等：基于网络药理学与分子对接探讨“萆 菟丝子”药对治疗慢性前列腺炎的分子机制图 前 位分子对接情况 讨论慢性前列腺炎病因复杂，包括感染、盆底肌肉失调、免疫功能异常、精神心理因素等，目前尚未完全清楚 西药治疗效果有限 ，而中医药治疗慢性前列腺炎有其独特的优势 孙大林 等通过临床观察证实中药复方补肾导浊颗粒（萆、菟丝子等为主药）治疗慢性前列腺炎疗效优于西药对照组 曾庆琪 等通过随机、对照研究证明前列腺炎号颗粒（萆、菟丝子等为主药）对慢性前列腺炎疗效可靠，尤其能够明显改善疼痛症状“萆 菟丝子”药对是徐福松教授根据慢性前列腺炎临床最多见的肾虚湿热证型所拟制的核心药对，萆导浊，菟丝子补虚以达到消补兼施的功效，临床疗效显著 本研究筛选出“萆 菟丝子”药对中治疗慢性前列腺炎的关键化合物为异鼠李素、槲皮素、山柰酚、薯蓣皂素、柱头甾醇、谷甾醇 通过 互作网络并拓扑分析得出度值排名靠前的 、等核心靶点 其中，异鼠李素、槲皮素、山柰酚均可作用于 、靶点 相关文献表明，异鼠李素可抑制 信号通路，减少炎症介质的产生，减轻氧化应激从而发挥抗炎作用 槲皮素能降低促炎细胞因子 、和 的表达，提高抗氧化能力，抑制 和 的磷酸化 ，并且能通过调控 蛋白水平抑制前列腺炎大鼠的炎症水平，进而改善前列腺病变 山奈酚能够显著抑制 通路的表达 ，降低促炎细胞因子（包括 、和肿瘤坏死因子 ），有效抑制炎症发生 、这些靶点具有促进抗炎性细胞因子的产生、吞噬、自噬并维持内稳态；调节细胞的增殖、生长、分化、凋亡等过程，在炎症、自身免疫性疾病和癌症的发生中都有着重要的作用 由此可见，药对主要通过异鼠李素、槲皮素、山柰酚等主要活性成分作用于 、等靶点，从而发挥对慢性前列腺炎的治疗作用药对治疗慢性前列腺炎涉及多个重要的通路，提示“萆 菟丝子”药对具有多途径的作用机制 信号通路在细胞增殖、凋亡、迁移和炎症反应等生理病理过程中具有关键的调控作用，是调控炎症发生发展的关键信号，在炎症反应中处于激活状态，抑制其激活，可减轻炎症反应 ，明显缓解神经病理性疼痛的症状 ，并且 信号通路的激活还与前列腺癌的发生发展密切相关 诸多研究证实，信号通路能对许多炎症介质的基因表达起调控作用，并且对炎症细胞因子和多种应激信息进行信号转导 可减轻前列腺浸润和修复损伤的前列腺组织 ，并且参与了免疫性前列腺炎发生和发展的过程 云南民族大学学报（自然科学版）第 卷因此“萆 菟丝子”药对治疗慢性前列腺炎具有多种成分、多个靶点、多条通路的特点，根据核心靶点功能与通路富集结果显示，可见其治疗慢性前列腺炎的机制可能主要体现在抗炎、抗氧化、免疫调节、改善症状及损伤修复等方面，并且 、信号通路等可能是其治疗所涉及的关键通路 展望本研究“萆 菟丝子”药对核心靶点 、和前 条中存在的癌症通路、信号通路、信号通路等与前列腺癌的发生发展密切相关 有文献表明，慢性前列腺炎与前列腺癌关系密切，并且慢性前列腺炎会促进前列腺癌的发生和发展 因此，推测“萆 菟丝子”药对除对慢性前列腺炎的治疗作用外，在抑制前列腺炎癌化以及前列腺癌的治疗中也有积极意义 但由于网络药理学本身的局限性，研究结果还需得到更多实验数据的支持，不过这对以后进一步探究和分析“萆 菟丝子”药对有效成分与体内特殊靶点之间的作用机制有一定的参考意义，也为治疗慢性前列腺炎提供了新思路参考文献：李海松 慢性前列腺炎中西医融合药物治疗专家共识 中国男科学杂志，（）：，（）：李成福，李凯强，梁威宁，等 前列腺小体外泄蛋白含量在评估慢性前列腺炎疗效中的临床价值 中华男科学杂志，（）：，：，（）：杨晓坤，黄喜，吕伯东 慢性前列腺炎物理治疗研究进展 浙江中西医结合杂志，（）：郭军 基于 对慢性前列腺炎中西医结合诊疗的思考 ，中国中西医结合杂志，（）：杨花平 正确选择治疗慢性前列腺炎的药物探讨 中国误诊学杂志，（）：徐福松 徐福松男科临证实践录 北京：人民卫生出版社，郑小挺，陈胜辉，姚文亮，等 慢性前列腺炎病因病机的研究进展 现代诊断与治疗，（）：孙大林，胡青林，金保方，等 补肾导浊颗粒治疗慢性前列腺炎 慢性盆腔疼痛综合征的疗效及机制研究 中国男科学杂志，（）：曾庆琪，吉庆，谭广兴，等 前列腺炎号颗粒治疗慢性盆腔疼痛综合征的临床研究 长春中医药大学学报，（）：，（）：，（）：夏明亮，李军，朱海松，等 槲皮素对前列腺炎大鼠的治疗作用及其机制 中华实验外科杂志，（）：张雅雯，邵东燕，师俊玲，等 山奈酚生物功能研究进展 生命科学，（）：，（）：，（）：邹晓倩，汪芮萱，杨林，等 及其信号通路在肿瘤发生过程中的作用 世界最新医学信息文摘，（）：瞿紫微，王晓燕，魏欣，等 激酶抑制剂对前列腺癌细胞侵袭与增殖的影响 现代肿瘤医学，（）：饶大庞，虞海峰，庄小艺 和 在慢性前列腺炎中的表达及其意义 全科医学临床与教育，（）：向雷，黄智，张帅，等 磷脂酰肌醇 激酶调节亚基 过表达对肝细胞癌进展的影响 介入放射学杂志，（）：第 期蒋秋子，葛友涛，韩晨亮，等：基于网络药理学与分子对接探讨“萆 菟丝子”药对治疗慢性前列腺炎的分子机制 王士珍，张萌，陈培，等 槲皮素对糖尿病大鼠神经病理性疼痛的改善作用及对 信号通路的影响 中药药理与临床，（）：薛梦，黄诚 信号通路在神经病理性疼痛的研究进展 赣南医学院学报，（）：张瑶，李家合 信号通路与前列腺癌关系的研究进展 肿瘤学杂志，（）：刘嘉，杨海军，曾庆琪，等 中药调控丝裂原活化蛋白激酶通路治疗慢性前列腺炎的研究进展 中医药学报，（）：，（）：李峰，叶向东，连学雄，等 淋巴细胞浸润及相关细胞因子在免疫性前列腺炎组织中的表达水平 河北医学，（）：王晖，张徐 前列腺癌上皮间质转化与炎症之间的关系 贵州医药，（）：，（，；，）：，、（），（），（）（），：；（责任编辑王琳）云南民族大学学报（自然科学版）第 卷