基于网络药理学的“土茯苓-蛇床子”药对治疗银屑病的作用机制研究.pdf
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1、中文科技期刊数据库(全文版)医药卫生 收稿日期:2023 年 12 月 21 日 作者简介:左永杰(1989),女,汉族,河南项城人,初级职称,在读博士研究生,研究方向为皮肤病的中西医结合治疗。-14-基于网络药理学的“土茯苓-蛇床子”药对治疗银屑病的作用机制研究 左永杰1 许孟月1 姚文汇1 刘红霞2(通讯作者)1.新疆医科大学第四临床医学院,新疆 乌鲁木齐 830000 2.新疆医科大学附属中医医院,新疆 乌鲁木齐 830000 摘要:摘要:目的 利用网络药理学的方法研究“土茯苓-蛇床子”药对治疗银屑病的作用机制。方法 通过中药系统药理学技术平台筛选“土茯苓-蛇床子”药对的潜在活性成分,并
2、通过检索 Gene Cards 和 OMIM 数据库获得银屑病相关靶点,将二者利用 Venny 2.1 取交集得到“土茯苓-蛇床子”药对治疗银屑病的交集靶点,利用 AutoDock 对重要成分和重要靶点进行分子对接。结果 共获得药物潜在靶点 216 个,疾病潜在靶点 1926 个,119 个交集靶点。通过构建 PPI 网络并进一步筛选,获得“土茯苓-蛇床子”药对治疗银屑病的 25 个核心靶点。GO 分析核心靶点提示涉及生物学过程 236 个、细胞组分 34 个和分子功能 44 个,KEGG 分析结果表明“土茯苓-蛇床子”药对可能通过 PI3K-AKT、MAPK、TNF 等与炎症、细胞增值相关的
3、信号通路而发挥治疗银屑病的作用,重要成分和重要靶点的分子对接提示有较好的结合活性。结论 本研究初步明确了“土茯苓-蛇床子”药对多成分、多靶点、多通路治疗银屑病的复杂过程,为系统研究其治疗银屑病的作用机制奠定基础。关键词:关键词:银屑病;土茯苓;蛇床子;网络药理学;信号通路 中图分类号:中图分类号:R758.63 Exploring the Mechanism of Rhizoma Smilacis Glabrae and fructus cnidii in the Treatment of Psoriasis Based on Network Pharmacology ZUO Yongjie1
4、 XU Mengyue1 YAO Wenhui1 LIU Hongxia2 1.The Fourth Clinic Medical College of Xinjiang Medical University,Xinjiang Urumqi 830000 2.Traditional Chinese Medicine Hospital of Xinjiang Uygur Autonomous Region,Xinjiang Urumqi 830000 Abstract:Objective:To investigate the mechanism of Rhizoma Smilacis Glabr
5、ae and fructus cnidii in the treatment of psoriasis using a network pharmacology approach.Methods:The potential active ingredients of the Rhizoma Smilacis Glabrae and fructus cnidii was screened by the TCM systemic pharmacology platform,and the psoriasis related targets obtained by searching the Gen
6、eCards and OMIM databases were intersected by using Venny 2.1 to obtain the potential active ingredients of the Rhizoma Smilacis Glabrae and fructus cnidii.The intersection of the Rhizoma Smilacis Glabrae and fructus cnidii for the treatment of psoriasis was obtained by searching the GeneCards and O
7、MIM databases,and the molecular docking of the important components and important targets was performed by using AutoDock.The results showed that there were 216 potential drug targets,1926 potential disease targets,and 119 intersecting targets.By constructing PPI network and further screening,25 cor
8、e targets and of Rhizoma Smilacis Glabrae and fructus cnidii were obtained for the treatment of psoriasis.236 core targets,34 cellular components and 44 molecular functions were 中文科技期刊数据库(全文版)医药卫生-15-suggested by GO analysis,and the results of KEGG analysis showed that The results of KEGG analysis i
9、ndicated that the Rhizoma Smilacis Glabrae and fructus cnidii may play a role in the treatment of psoriasis through PI3K-AKT,MAPK,TNF and other signaling pathways related to inflammation and cellular value-added,and the molecular docking of important components and targets suggested good binding act
10、ivity.Conclusion:This study initially clarified the complex process of multi-component,multi-target and multi-pathway treatment of psoriasis by Rhizoma Smilacis Glabrae and fructus cnidii,and laid the foundation for the systematic study of its mechanism of action in the treatment of psoriasis.Keywor
11、ds:psoriasis;Rhizoma Smilacis Glabrae;fructus cnidii;Network pharmacology;Signal pathway 银屑病(psoriasis)是一种免疫介导的以鳞状丘疹斑块为特征的皮肤病。银屑病可累及患者甲、黏膜和关节,甚至出现内脏损害,严重危害患者的身心健康1。中医称银屑病为“白庀”、“松皮癣”、“蛇虱”,历代医家通过“审症求因”、“辨证求因”,根据银屑病的症状、证候、发病季节、地理分布等因素,提出了诸多中医诊治银屑病的思路,其中以“血分辨证”的理论最为推崇2。新疆地处西北,年降水量少,气候干燥,燥邪伤津耗气,脾为后天之本,为气
12、血津液生化之源,故燥邪易伤及脾胃,新疆冬季漫长,饮食以肉食为主,易生湿化热,伤及脾胃,形成“外燥内湿”的体质特征3。“土茯苓-蛇床子”是刘红霞教授基于新疆地区银屑病患者体质特点提出的特色药对,常用于中药内服、外洗方中。研究表明,土茯苓、蛇床子及其有效成分具有抗炎、抗血管生成的作用4-6。本研究采用网络药理学的方法,筛选获得“土茯苓-蛇床子”药对治疗银屑病的关键靶点,探讨“土茯苓-蛇床子”药对治疗银屑病的协同网络机制,以期为其作用机制的深入研究提供思路。1 材料与方法 1.1“土茯苓-蛇床子”药对活性成分靶点的筛选 通过 TCMSP(https:/tcmsp- 和口服生物利用度(OB)30%为标
13、准对中药活性成分进行筛选,应用 Uniprot蛋白质数据库标准化处理活性成分相应的作用靶点,将其转化为基因名,对筛选得到的活性成分对应靶点进行预测。1.2“土茯苓-蛇床子”药对活性成分-靶点网络的构建 将“土茯苓-蛇床子”药对潜在活性成分及其对应的靶点导入 Cytoscape 3.9.1 软件,构建活性成分-靶点网络。1.3“土茯苓-蛇床子”药对治疗银屑病的核心靶点筛选 以银屑病为关键词检索OMIM(https:/www.omim.org/)和GeneCards(https:/www.genecards.org/)数据库及查阅文献筛选出寻常型银屑病高度相关的靶点。通过 Venny2.1(htt
14、ps:/b.csic.es/tools/venny/index.html)将“土茯苓-蛇床子”靶点与银屑病靶点进行映射,将交集靶点导入 Cytoscape 3.9.1 软件中构建“土茯苓-蛇床子”药对活性成分-靶点网络,应用Network Analyzer 插件计算各节点的度数(Degree)、中介中心性(betweenness centrality,BC)和接近中心性(closeness centrality,CC),获得“土茯苓-蛇床子”药治疗银屑病的核心靶点。1.4 PPI 网络构建 为进一步挖掘药物疾病作用靶点间相互作用关系,利用 STRING 网络平台,构建 PPI 网络图,再利用
15、R 软件对靶点的节点进行统计分析。1.5 GO 功能富集与 KEGG 通路富集分析 运用DAVID数据库(https:/david.ncifcrf.gov/tools.jsp)对“土茯苓-蛇床子”药对治疗银屑病的核心靶点进行 GO 注释分析和 KEGG 通路分析,并以 P0.05 为筛选条件,获得核心靶点所涉及的生物学过程、细胞组分、分子功能及 KEGG 通路条目,并结合国内外文献筛选与银屑病相关的通路进行分析。1.6“土茯苓-蛇床子”药对治疗银屑病“活性成分-核心靶点-通路”网络的构建 应用 Cytoscape 3.9.1 软件将“土茯苓-蛇床子”药对、核心靶点及 KEGG 通路富集结果关联
16、,构建“活中文科技期刊数据库(全文版)医药卫生-16-性成分-核心靶点-通路”网络,明确“土茯苓-蛇床子”药对治疗银屑病的重要活性成分、重要靶点及通路,进一步阐述“土茯苓-蛇床子”治疗银屑病的作用机制。2 结果 2.1“土茯苓-蛇床子”药对活性成分靶点的筛选 通过 TCMSP 数据库筛选得到有效化学成分 32 个,其中土茯苓 15 个、蛇床子 18 个,靶点共 216 个,其中土茯苓 208 个、蛇床子 57 个,并通过 Uniprot 蛋白质数据库标准化处理活性成分相应的作用靶点,将其转化为基因名。2.2“土茯苓、蛇床子”药对活性成分-靶点网络分析 将预测得到的 216 个靶点导入 Cyto
17、scape 3.9.1软件构建“土茯苓-蛇床子”药对活性成分-靶点网络,网络包含 250 个节点和 529 条边。蓝色矩形节点代表药对靶点,外圈代表药对活性成分,见图 1,图中体现了“土茯苓-蛇床子”药对多成分、多靶点的协同作用特点。网络图分析得到度值排名前三的药对活性成分为槲皮素(quercetin)、-谷甾醇(beta-sitosterol)、豆甾醇(Stigmasterol),度值排名前三的靶点为前列腺素 G/H 合成酶 2(PTGS2)、前列腺素 G/H 合成酶 1(PTGS1)、cAMP 依赖性蛋白激酶 催化亚基(PRKACA)。上述活性成分在土茯苓、蛇床子药对发挥药效作用的关键活性
18、成分和关键靶点。图 1 “土茯苓-蛇床子”药对活性成分-靶点网络图 2.3“土茯苓-蛇床子”药对治疗银屑病核心靶点的筛选 通过检索 GeneCards 数据库、OMIM 数据库,数据库合并去重后共获得靶点 1926 个。将“土茯苓-蛇床子”药对活性成分靶点与银屑病靶点映射取交集,得到 119 个“土茯苓-蛇床子”药对治疗银屑病的潜在作用靶点,见图 2。通过 STRING 数据库构建 PPI 网络,并导入Cytoscape 3.9.1软件后,该网络由2369条边、119 个节点构成,以中位数(Degree36)为筛选条件,得出重要节点,进一步选取 Degree(Degree42.5)、BC(BC
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