基于网络药理学和液质联用技术研究生黄芪和炙黄芪抗衰老作用及其机制
基于网络药理学探讨黄芪-黄连药对治疗冠心病作用机制
第2 3卷第4期2021年4月辽宁中医药大学学报JOURNAL OF IJAONING UNIVERSITY OF TCMVol. 23 No. 4A p r.，20211)01：10.13194/j.i s s n.1673-842x.2021.04.016基于网络药理学探讨黄芪-黄连药对治疗冠心病作用机制王文婷1,王琳1,郭超1,张星1,李晓2(1.山东中医药大学第一临床医学院，山东济南2500丨4;2.山东中医药大学附属医院，山东济南250014)摘要：目的通过网络药理学方法探讨黄芪-黄连药对治疗冠心病的作用机制方法利用中药系统药理学数据库与分析平台（T C M S P)检索黄芪-黄连药对的化学成分和作用靶点，通过C y to sca p e 3.7.1绘制活性成分-靶点网络图利用D is G e N E T、G e n e C a r d s数据库检索冠心病相关靶点，取交集靶点上传至S T R丨N G1U)数据库构建蛋白 互作（P P I)网络，进一^筛选关键把点利用M eta sc a p e平台对关鍵把点进行基因木体论（g e n e o n t o lo g y，G O )和京 都基因百科全书（k y o to e n c y c lo p e d ia o f g en es and g e n o m e s，K E G G )功能富集分析结果共获取黄笑-黄连药对活 性成分37个，对应靶点213个冠心病靶点1063个，药物疾病作用关键靶点30个，包括A K T1、丨L-6、T N F、V E G F A、 T P53等，K E G G分析显示其作用潜在通路包括A G E-R A G E信号通路、流体剪切应力与动脉粥样硬化、IL-17信号 通路等。
结论本研究初步揭示了黄芪-黄连药对治疗冠心病的多成分、多靶点、多通路作用机制，为进一步探究益 气解毒法治疗冠心病提供理论基础与研究思路关键词：网络药理学；黄芪；黄连；冠心病中图分类号：R541.4 文献标志码：A 文章编号：1673-842X(2021)04-0065-07M ech an ism R esearch o f H u angqi ( A strag ali R adix ) —H u an g lian( C optidis R hizom a ) in T re a tm e n t o f C o ro n ary H e a rt D isease B ased on N etw o rk P h arm aco lo g yW A N G W e n tin g1, W A N G L in1, G U O C h a o', Z H A N G X in g1, L I X ia o2(1 .The F irs t C lin ic a l M ecliral (College, Shandong U n iv e rs ity o f T ra d itio n a l (ChineseM e d ic in e, Jin an 250014, S handong, C h in a; 2. A ffilia te d H o s p ita l o f ShandongU n iv e rs ity o f T ra d itio n a l C hinese M e d ic in e, J in a n250014, S ha nd on g, (^h ina )A b stra c t: O bjective T o exp lore the m echanism o f the treatm ent o f coro na ry heart disease w ith H u an gqi(A stra g a li K aclix )—H u a n g lia n( C o p tid is K hizom a ) via n e tw o rk p h a rm a co lo g y. Methods T C M S P p la tfo rmwas used to re trie v e the r h e m ir a l com p on ents and targets o f H u a n g q i ( A s tra g a li K a d ix) and H u a n g lia n(C o p tid is H h iz o m a), the a r tiv e in g re d ie n t—ta rg e t n e tw o rk was rlra w n th ro u g h C y to s ra p e 3.7.1. U s in gthe D is G e N E T and G eneC aixls databases to search fo r c o ro n a ry h e art d ise a se—re la te d ta rg e ts, ta k e the in te rs e c tio n targets and up lo a d them to the S T R IN G1 1.0 database to co n stru ct a p ro te in in te ra c tio n( PPI ) netw ork to fu rth e r screen key targets. U sing M etascape p la tfo rm to ran*y oul GO fu n c lio n e n rich m e n t analysis and K E G G pathw a y e n ric h m e n t analysis on key targets. Results A to ta l o f 37 a rtiv e com ponents o f H u an gqi(A s tra g a li R a d ix)—H u a n g lia n( C o p tid is R hizom a ) were o b ta in e d, c o rre s p o n d in g to 213targe ts. T h e rewere 1063 targets fo r coro na ry heart disease and 30 key 彳argets fo r d ru g d is e a se，in(.h i(lirig A K T1, I L—6, T N F, V E G F A, T P53, etc. K E G G analysis showed that its p o te n tia l pathw ays in c lu d e A G E—R A G E s ig n a lin g p a th w a y, flu ic l she ar stress and a th e ro s c le ro s is, I L—17 s ig n a lin g p a th w a y, etc*. Conclusion T h is stud y has in itia lly re ve a le t! th e m u lti—c o m p o n e n t, m u lti—ta rg e t, and m u lti—pa th m e ch a n ism of H u a n g q i ( A s tra g a li R a d ix)—H u a n g lia n( C o p tid is R h iz o m a)m e<lirin e in ih e tre a tm e n t o f c o ro n a ry h e a rt d is e a s e, whic h pro vid e s a th e o re tic a l basis and research ideas fo r fu rth e r e x p lo ra tio n h e n e fittin g Q i and re m o v in g v iru s m ethod in the treatm e nt o f coro na ry heart disease.K e y w o rd s：n e tw o rk p h a rm a c o lo g y; H u a n g q i ( A s tra g a li R a d ix); H u a n g lia n( C o p tid is R h iz o m a);coronary heart disease冠心病是一种慢性进展性疾病，其特征是局部血管狭窄，冠脉供血量不能满足心肌代谢的需要，导致心肌缺血、缺氧甚至坏死，是全球发病和病死的重要原因m。
基于网络药理学和分子对接方法探析黄芪预防新型冠状病毒肺炎的潜在作用机制
第59卷第4期Vol.59 No.4山东大学学报（医学版）J O U R N A L O F S H A N D O N G U N I V E R S I T Y( H E A L T H S C I E N C E S)2021年4月Apr. 2021文章编号：167 卜 7554(2021) 04-0006-11 DOI ：10.6040/j.i s s n.1671 -7554.0.2020.0491基于网络药理学和分子对接方法探析黄芪预防新型冠状病毒肺炎的潜在作用机制于莹1，张功2，刘晶1，颜世童1，韩涛1，黄海量3(I.山东中医药大学中医学院，山东济南250355; 2.山东力明科技职业学院中西医结合学院，山东泰安271000;3.山东中医药大学康复医学院，山东济南250355)摘要：的运用网络药理学与分子对接的方法探讨黄芪预防新型冠状病毒肺炎（C O V I D-I9)的潜在干预机制。
方法通过检索中药系统药理学数据库与分析平台（T C M S P)及相关文献，筛选及预测黄芪的活性成分及潜在作用靶标，将草药靶标导入到S T R I N G平台进行P P I网络构建，并通过Cytoscape软件将结果进行网络化展示，通过网络拓扑算法筛选出关键作用靶标，并对关键作用靶标进行网络生物模块分析，运用基因本体（G O)富集分析软件工具包（G O E A S T)与注释、可视化和集成发现数据库（D A V I D)在线工具对网络模块进行G O分析和京都基因与基因组百科全书（K E G G)通路富集分析，结合相关文献分析黄芪预防C O V I D-19的作用机制结果通过口服生物利用度（O B)与类药性（D L)数值筛选出黄芪19个候选活性成分和889个预测靶标，发现黄芪发挥预防作用机制可能与参与机体神经活体配体-受体相互作用、钙信号、T细胞受体、c A M P以及趋化因子等相关信号通路有着密切关联性。
基于网络药理学和分子对接研究黄芪-丹参治疗脓毒症的作用机制
HUANG Yi, YAO Miaoen, DONG Qingqing, CHEN Wei*
2021年第42卷第5 期
研究论文
2021 Vol.42 Z0.5
【临床经验】
基于网络药理学和分子对接研究黄芪-丹参治疗脓毒症的作用机制
黄 怡 ，姚 妙 恩 ，董青青， 陈 伟 * (上海中医药大学附属龙华医院重症监护室，上 海 200032)
摘 要 ：目 的 本 文 采 用 网 络 药 理 学 和 分 子 对 接 方 法 研 宂 黄 芪 -丹 参 治 疗 脓 毒 症 的 作 用 机 制 。方 法 分 别 在 中 药 系 统 药 理 学 数
Vol.42 NO.5
一 2021nriched by GO functional enrichment analysis, with 94 molecular functions and 54 cell composition (P < 0 .05). And 141 signal pathways were obtained by enrichment analysis of KEGG pathway (P< 0.05), mainly included fluid shear stress and atherosclerosis, advanced glycation end products- advanced glycation end products receptor signaling pathway, mitogen activated protein kinase signaling pathway, interleukin-17 signaling pathway and tumor necrosis factor signaling pathway, etc. Conclusion The treatment of sepsis by Radix Astragali-Salvia Miltiorrhiza may be through anti-arteriosclerosis, antiinflammation, anti-infection and regulation of immune function et al, which provides a theoretical basis for the clinical treatment of sepsis with this traditional Chinese medicine.
基于网络药理学分析“黄芪-葶苈子-防己”治疗心力衰竭的作用机制
-药物研究•基于网络药理学分析“黄芪-葶苈子-防己”治疗心力衰竭的作用机制连妍洁02娄妍、，佟形、蒋燕君、，俞瀛02刘思娜02刘红旭1【摘要】目的采用网络药理学方法分析泻肺利水法核心药物“黄芪-葶苈子-防己”治疗心力衰竭(Con-yes/ve heart failure,CHF)疾病的主要有效化合物及作用机制。
方法通过TCMSP数据库获取黄芪、葶苈子、防己的主要化学成分及其靶点，根据ADME筛选中药活性组分;通过Gencards、OMIM数据库及Dogexet数据库获取CHF主要靶点;利用Cytoscape3.7.1软件中Bisoyenot插件进行蛋白质相互作用分析，构建PP)网络并挖掘网络中潜在的蛋白质功能模块。
利用R3.7.1中的COuterProfilor程序包对关键作用靶点进行GO注释分析和KEGG通路分析。
结果“黄芪-葶苈子-防己”治疗CHF的核心活性成分为槲皮素、山奈酚、7-0-甲基异麦芽糖醇、异鼠李素、B-谷甾醇等，核心靶点有MAPKs、JUN、Akt等，生物学通路主要作用于AGE-RAGE信号通路、PI3K-Akt信号通路、TNF信号通路、IT-4信号通路等。
结论“黄芪-葶苈子-防己”药对的核心活性成分槲皮素、山奈酚、7-0-甲基异麦芽糖醇等，可能通过MAPKs、JUN、Akt等靶点及AGE-RAGE、PI3K-Akt、TNF等信号通路改善CHF,为进一步深入研究该药对的作用机制及基础研究提供了科学依据。
【关键词】心力衰竭;网络药理学;泻肺利水;黄芪;葶苈子;防己【中图分类号]R235.7;R541.7+1【文献标识码】AAnalysis of the Mechanism of Action of"Astragalus Membranaceus-Lepium-Andro-hexis"i n the Treatment of Congestive Heer]Failurr Based on NetworO PharmaculogyLINN Yan-jie1'9,LOU Yan、6,T0NG Tong1,JIANG Yan-jun17,YU Ying17, LIN hi-nt17,LIN Hong-xu1(7Beping Hospital of TradiPonai Chinese Medicine,Capital Medical University,Beping140010；2.Beping University of TradiPonai Chinese Medicine,Beping100029)【Abstract】Objective The aim of this arbclo was to analyxo the main eXective compounds and mechanism of ac-Pon in the treatment of Congestive heart failure(CHF)with the Xiefei Lishui(reducing lung and eUmRa/ng water)theppy's core dnq"Astyg/lus Membranaceus-Lepium-Androbexis"1Methods The main chemical components and their tar-yets were obmined from TCMSP damdase,and the active components were screened according to ADME.The main target ofCHF was obtained throuqh GencaPs,OMIM dataUase and Disgenet dataUase.The Bisoyenot plug-in in Cytoscape3.7.1was used for protein interaction analysis to consWuct PP)netword and to explore potenPai protein functional modules in thenetword1The key targets were analyzed by GO annom/on and KEGG pathway using the C/gterprofilor R pacnaae.ResultsThe core active component of u AsWafalus Membranaceus-Lepium-Andphexis"in the treatment of CHF is the quercePn, kaempferol：9-0-methyPsomucpnumpU：1s ordamneUn；beta-sitosterol：etc.The core target is MAPKs；JUN,Akt,etc.The biological pathway mainly acts on the AGE-RAGE signa/ng pathway；PI3K-Akt signa/ng pathway；TNF signa/ng pathway,IT-4signaling pathway,etc.Conclusion The core active component ot'AstpyaOis Membranaceus-Lepium-Andphexis"in the treatment of CHF is the quercetin,kaempferol,7-0-methy/somucronulatol,isordamneUn,beta-sitosterol：etc.mayPo treat heart failure by MAPKs；JUN,Akt,etc.and AGE-RAGE signa/ng pathway；PI3K-Akt signa/ng pathway,TNF signaling pathway,IT-4signa/ng pathway,etc.This study provided scientific basis for further stuUyRg the mechanism of action of this drug pair and basic pseanh.【Keywords]Congestive Heart Failure；Netword Pharmaco/yy；Xiefei LishuRAsWag/Ois Membranaceus；Lepium；An-ieohein心力衰竭(Cougestiva heart failura；CHF)是由于DOD16.13935//nkb hzx.016387基金项目：北京市医院管理局重点医学专业发展计划(ZYLX221887)作者单位：8.首都医科大学附属北京中医医院7匕京1002122北京中医药大学7匕京100622通信作者:刘红旭,Email:lhx_@263.uet 任何心脏结构或功能异常导致心室充盈或射血能力受损的一组复杂临床综合征，为各种心脏病严重的终末阶段4]O缺血性心脏病、血流动力学负荷过重、心肌病及炎症等原因引起的心肌损伤、坏死或细胞凋亡，均可造成心肌结构和功能的变化，导致心室泵血和(或)充盈功能低下，最终发展为CHF o本病不仅对患者的生活质量和功能状况造成了严重影响，也带来了沉重的经济负担。
基于网络药理学探讨黄芪治疗肌少--骨质疏松症的作用机制
收 稿 日 期 ：2019-07-04
修 回 日 期 ：20丨9 - 丨丨-28
*
国 家 自 然 科 学 基 金 委 员 会 面 上 项 目 （81674004):去 势 大 鼠 骨 骼 肌 线 粒 体 中 lncRNA表 达 特 征 、调 控 网 络 分 析 及 中 药 干 预 研 究 ，负 责 人 ：黄宏
15.1%,社 区 居 住 的 8 0 岁 以 上 老 年 人 患 病 率 更 高 ，这会 引起老年人身体虚弱的风险增加。随着人口老龄化， 到 2050年121，全世 界 6 0 岁及以上的老年人数预计将达 到 20亿 。到那时,0 S 的发病率也会疯狂增加，这将成 为沉重的社会经济负担。因 此 ，研 究 0 S 的发病机制， 并 积 极 防 治 本 病 ，不 仅 有 利 于 老 年 人 群 提 高 生 活 质 量 ，而 且 也 有 利 于 减轻社会经济负担，具有重大的现 实意义和理论价值。 目前,0S 的治疗主要包括131积极 运 动 、合 理 营 养 （钙 、维 生 素 D 和 蛋 白 质 ）、药 物 治 疗 。 但 这 些 药 物 仅 仅 治 疗 肌 少 症 或 骨 质 疏 松 症 ，并不能同 时 治 疗 肌 少 症 和 骨 质 疏 松 症 ，即 目 前 暂 无 针 对 0 S 的
世界科学技术- 中医药现代化★专题讨论二:网络药理学与系统药理学
1 于网洛药理学採讨黄芪治婷肌少
-----胥 质 疏 松 洼 的 作 用 机 剎 *
马 江 涛 1， 黄 红2**，万 雷 3，黄宏兴3**
( 1 . 广 州 中 医 药 大 学 广 州 510405; 2 • 广 州 中 医 药 大 学 护 理 学 院 广 州 510006; 3 . 广州中医药大学第三附属医 院 广 州 510375)
基于网络药理学和分子对接探讨芪术抗癌方治疗原发性肝癌的分子机制
ｔｅｉｎｓｆｒｏｍｓｐｌｅｅｎｔｉｓｓｕｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇｒｏｕｐｓｗａｓｄｅｔｅｒ ｍｉｎｅｄｂｙＷｅｓｔｅｒｎｂｌｏｔｔｏｖｅｒｉｆｙｔｈａｔａｔｒａｃｔｙｌｏｎｅｒｅｇｕｌａ ｔｅｄｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆｉｎｆｌａｍｍａｔｏｒｙｆａｃｔｏｒｓｂｙＨＩＦ １α ＳＵＭＯｙｌａｔｉｏｎ．Ｒｅｓｕｌｔｓ Ａｔｏｔａｌｏｆ７１ｄｒｕｇ ｒｅｌａｔｅｄｔａｒ ｇｅｔｓａｎｄ３３７ｄｉｓｅａｓｅ ｒｅｌａｔｅｄｔａｒｇｅｔｓｆｏｒＡＨｉｎｃｈｉｌｄｒｅｎｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ，ａｎｄｔｈｅｒｅｗｅｒｅ３０“Ｄｒｕｇ Ｄｉｓｅａｓｅ”ｉｎ ｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎｔａｒｇｅｔｓ．Ｔｈｅｍａｉｎａｃｔｉｖｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆｔｈｅｃｏｕｐｌｅｔｍｅｄｉｃｉｎｅｓ“Ｃａｎｇｚｈｕ Ｙｉｙｉｒｅｎ”ｗｅｒｅｓｔｉｇｍａｓｔｅｒ ｏｌ，ａｔｒａｃｔｙｌｏｎｅａｎｄｓｏｏｎ．Ｔｈｅｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓｅｓｍａｉｎｌｙｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎｗｅｒｅｔｕｂｅｍｏｒｐｈｏｇｅｎｅｓｉｓ，ｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｈｏｒｍｏｎｅ，ｔｈｅｍａｉｎｃｅｌｌｕｌａｒｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎｗｅｒｅｍｅｍｂｒａｎｅｒａｆｔ，ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎｒｅｇｕｌａｔｏｒｃｏｍｐｌｅｘ，ａｎｄｔｈｅｍｏｌｅｃｕｌａｒｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｒｅｌａｔｅｄｔａｒｇｅｔｓｗｅｒｅｍａｉｎ ｌｙｅｎｒｉｃｈｅｄｉｎｔｈｅｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎｆａｃｔｏｒｂｉｎｄｉｎｇ，ｐｒｏｔｅｉｎｄｏｍａｉｎｓｐｅｃｉｆｉｃｂｉｎｄｉｎｇ，ｅｔｃ．Ｔｈｅｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｉｔｗａｓａｓｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈａｐｏｐｔｏｓｉｓ ｍｕｌｔｉｐｌｅｓｐｅｃｉｅｓ，ＶＥＧＦｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙ，ａｎｄＨＩＦ １ｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙ，ｅｔｃ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆａｎｉｍａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔＳＵＭＯ １，ＨＩＦ １α，ＶＥＧＦａｎｄＶＥＧＦ Ｒｐｒｏｔｅｉｎｅｘ ｐｒｅｓｓｉｏｎｗｅｒｅａｌｌｄｏｗｎ ｒｅｇｕｌａｔｅｄｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｍｏｄｅｌｇｒｏｕｐ（Ｐ＜０ ０５）．Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ Ｔｈｅｔｒｅａｔ ｍｅｎｔｏｆｐｅｄｉａｔｒｉｃＡＨｗｈｉｃｈｔａｋｅｓｔｈｅ“ＡｃｔｉｖａｔｉｎｇＳｐｌｅｅｎＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＮａｓａ”ａｓｔｈｅｇｕｉｄｉｎｇｉｄｅｏｌｏｇｙ，ｉｓｒｅａｌｉｚｅｄｔｈｒｏｕｇｈｍｕｌｔｉ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，ｍｕｌｔｉ ｔａｒｇｅｔ，ｍｕｌｔｉ ｐａｔｈｗａｙｓ，ａｎｄｍａｉｎｌｙｆｒｏｍｔｈｅａｎｔｉ ｉｎｆｌａｍｍａｔｏｒｙ，ｉｍ ｍｕｎｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ，ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔａｎｄｏｔｈｅｒａｓｐｅｃｔｓｔｏｐｌａｙｉｔｓｒｏｌｅｉｎｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｃｈｉｌｄｒｅｎｗｉｔｈＡＨ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｒｅａｔｉｎｇｔｈｅｎｏｓｅｂｙａｃｔｉｖａｔｉｎｇｔｈｅｓｐｌｅｅｎ；ｎｅｔｗｏｒｋｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙ；ａｄｅｎｏｉｄａｌｈｙｐｅｒｔｒｏｐｈｙ；ｍｅｃｈａ ｎｉｓｍｒｅｓｅａｒｃｈ；ａｔｒａｃｔｙｌｏｎｅ；ｏｘｉｄａｔｉｖｅｓｔｒｅｓｓ网络出版时间：２０２３－１２－０１１６：４９：３１ 网络出版地址：ｈｔｔｐｓ：／／ｌｉｎｋ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｕｒｌｉｄ／３４．１０８６．Ｒ．２０２３１１３０．１３２４．０５４基于网络药理学和分子对接探讨芪术抗癌方治疗原发性肝癌的分子机制马梦情１，２，孙嘉玲１，２，胡 锐１，２，３，冯文杏１，２，韩志毅１，２，孙新锋１，２，马文峰１，２，张 卫１，２，陈剑平１，４，周小舟１，２［１．广州中医药大学第四临床医学院，广东广州 ５１０００６；２．深圳市中医院国家临床肝病（中医）重点专科，广东 深圳５１８０３３；３．澳门科技大学中医药学院，澳门 ９９９０７８；４．深圳市中医院中药制剂研究重点实验室，广东深圳 ５１８０３３］ｄｏｉ：１０．１２３６０／ＣＰＢ２０２２１００３６文献标志码：Ａ文章编号：１００１－１９７８（２０２３）１２－２３６９－０９中国图书分类号：Ｒ ３３２；Ｒ２８９ ５；Ｒ３１９；Ｒ７３５ ７摘要：目的 运用网络药理学和分子对接探究芪术抗癌方（Ｑｉｚｈｕａｎｔｉ ｃａｎｃｅｒｐｒｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ，ＱＺＡＣＰ）治疗原发性肝癌的作用机制。
基于网络药理学和分子对接技术探讨黄芪桂枝五物汤治疗糖尿病周围神经病变和类风湿性关节炎“异病同治”的作
426 环球中医药2024年3月第17卷第3期 Global Traditional Chinese Medicine,March 2024,Vol.17,No.3㊃数据挖掘㊃基金项目:中国中医科学院科技创新工程(C12021A00108);中国中医科学院科技创新工程团队项目(中医基础理论创新团队);中国中医科学院中医基础理论研究所自主选题研究项目(YZ⁃202109,YZ⁃202219,YZX⁃202243)作者单位:712046 咸阳,陕西中医药大学基础医学院[王惠敏(硕士研究生)㊁王欢欢(硕士研究生)㊁冯梅(硕士研究生)];中国中医科学院中医基础理论研究所[高源(博士研究生)㊁董莹莹(硕士研究生)㊁柏冬] 作者简介:王惠敏(1992-),2021级在读硕士研究生㊂研究方向:心脑血管病证治规律与证候分子生物学研究㊂E⁃mail:574995983@通信作者:柏冬(1983-),博士,研究员,博士生导师㊂研究方向:中药药效物质基础研究㊂E⁃mail:baidong2000@基于网络药理学和分子对接技术探讨黄芪桂枝五物汤治疗糖尿病周围神经病变和类风湿性关节炎 异病同治”的作用机制王惠敏 王欢欢 冯梅 高源 董莹莹 柏冬【摘要】 目的 运用网络药理学方法和分子对接技术,从益气活血的角度探讨黄芪桂枝五物汤治疗糖尿病周围神经病变(diabetic peripheral neuropathy,DPN)和类风湿性关节炎(rheumatoidarthritis,RA) 异病同治”的作用机制㊂方法 本研究运用网络药理学,从中医 同治异病”的角度探讨黄芪桂枝五物汤治疗DPN㊁RA 的作用机制㊂结果 黄芪桂枝五物汤治疗DPN㊁RA 都采用了益气温经㊁和血通痹的治疗方法,证实了DPN㊁RA 在其证候特点的相同点,也推出了两者 异病同治”的客观存在性㊂黄芪桂枝五物汤对DPN 和RA 的治疗作用主要是通过整体调控晚期糖基化终末产物(advanced glycosylation end products,AGEs) 糖基化终末产物受体(receptor of AGEs,RAGE)信号通路实现的,但对不同病变有不同的侧重点㊂DPN 的治疗主要通过抑制神经元凋亡和刺激突触再生来保护神经㊂RA 的治疗往往依赖于对肿瘤坏死因子(transforming necrosis factor,TNF)信号通路㊁Toll 样受体(Toll⁃like receptors,TLRs)信号通路㊁白介素17(interleukin 17,IL⁃17)信号通路等炎症相关通路的调节,以减少炎性因子,调节免疫㊂结论 黄芪桂枝五物汤可通过相同途径和不同途径治疗DPN㊁RA,两者虽有相通之处和内在联系,但也有不同之处,故应着眼于不同的方向,为研究提供新的启示㊂【关键词】 黄芪桂枝五物汤; 网络药理学; 分子对接; 异病同治; 糖尿病周围神经病变; 类风湿性关节炎【中图分类号】 R285 【文献标识码】 A doi:10.3969/j.issn.1674⁃1749.2024.03.008Exploration of the mechanism of Huangqi Guizhi Wuwu Decoction in the treatment of diabetic peripheral neuropathy and rheumatoid arthritis treating different diseases together ’based on network pharmacology and molecular docking technologyWANG Huimin ,WANG Huanhuan ,FENG Mei ,GAO Yuan ,DONG Yingying ,BAI Dong School of Basic Medicine ,Shaanxi University of Chinese Medicine ,Xianyang 712046,China Corresponding author :BAI Dong ,E⁃mail :baidong2000@【Abstract 】 Objective Using network pharmacology methods and molecular docking techniques,the mechanism of Huangqi Guizhi Wuwu Decoction in the treatment of diabetic peripheral neuropathy(DPN)and rheumatoid arthritis (RA)was investigated in terms of benefiting qi and activating blood.Methods In this study,the network pharmacology was used to explore the mechanism of Huangqi Guizhi Wuwu Decoction in the treatment of DPN and RA from the perspective of treating different diseases with环球中医药2024年3月第17卷第3期 Global Traditional Chinese Medicine,March2024,Vol.17,No.3427 the same treatment”in traditional Chinese medicine.Results The treatment of DPN and RA withHuangqi Guizhi Wuwu Decoction both adopts the treatment method of benefiting qi and warming meridian,and harmonizing blood and dredging bi,which not only confirms the similarities of the DPN and RA in their syndrome characteristics,but also promotes the objective existence of the principle of treating differentdiseases with the same treatment”.Huangqi Guizhi Wuwu Decoction’s therapeutic effects on DPN and RAare mainly achieved through the overall regulation of AGE⁃RAGE signaling pathway in diabetic complications,but it has different focuses on different lesions.DPN mainly protects the nerves by inhibitingneuronal apoptosis and stimulating synaptic regeneration.The treatment of RA often relies on the regulationof inflammation⁃related signaling pathways such as TNF signaling pathway,IL⁃17signaling pathway,andToll⁃like receptor signaling pathway to reduce inflammatory factors and regulate immunity.Conclusion The treatment of DPN and RA by Huangqi Guizhi Wuwu Decoction can be achieved through the same anddifferent pathways,and although the two similar and intrinsically linked,they are also different and shouldbe approached in different directions to provide new insights for research.【Key words】 Huangqi Guizhi Wuwu Decoction; network pharmacology; molecular docking; treating different diseases together; diabetic peripheral neuropathy; rheumatoid arthritis 黄芪桂枝五物汤原载于‘金匮要略㊃血痹虚劳病篇“,由黄芪㊁桂枝㊁白芍㊁生姜㊁大枣组成,具有益气温经㊁和血通痹的功效,为治疗血痹之常用方剂[1]㊂据统计,黄芪桂枝五物汤主治病证共52条,痹证有37条,其中又以血痹居多,有28条,其余痹证有痿痹㊁痛痹㊁风痹麻木等[2]㊂糖尿病性周围神经病变(diabetic peripheral neuropathy,DPN)是一组以感觉和自主神经症状为主要临床表现的周围神经病变,西医常给予控制饮食㊁适当锻炼等基础治疗和修复神经㊁抗氧化应激㊁改善微循环㊁改善代谢紊乱等对症治疗[3]㊂类风湿关节炎(rheumatic arthritis,RA)是一种慢性㊁破坏性的自身免疫性疾病[4],RA的相关治疗以抗炎为关键策略[5]㊂中医药在预防疾病及并发症方面具有许多优势,尤其在慢性病方面有其独特的优势[6]㊂中医药具有多成分㊁多靶点的特点,体现了中医 一方多治”[7]的思想观念,而网络药理学可以从多靶点㊁多途径的角度阐释药理机制,探索药物与疾病之间的靶点和通路关系,并在此基础上阐明中药的复杂作用机制[8⁃9]㊂因此,本研究利用网络药理学分析方法,从中医 异病同治”的角度初步探讨黄芪桂枝五物汤治疗DPN㊁RA的作用机制㊂1 材料与方法1.1 黄芪桂枝五物汤活性成分的收集以黄芪桂枝五物汤中黄芪㊁桂枝㊁白芍㊁生姜㊁大枣5味药材为关键词,利用中药系统药理学分析平台(traditional Chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform,TCMSP)[10](https://old.tcmsp⁃/tcmsp.php)㊁TCM Database@ Taiwan(.tw/)[11]及文献检索收集药物的主要活性成分㊂其中,以口服生物利用度≥30%,药物相似性≥0.18为TCMSP中药有效成分的筛选参数;以有生物活性和药理作用报道且含量较高但未符合筛选标准的成分也纳入候选活性成分为文献相关成分筛选标准㊂将以上数据库所得的结果合并后进行去重得到相关药物的活性成分㊂1.2 黄芪桂枝五物汤潜在靶点预测利用TCMSP数据库对有效活性成分的蛋白靶点预测,并结合蛋白质数据库(UniversalProtein, UniProt)(https:///)[12]数据库中UniProKBt的检索功能,校正靶基因名称;通过PubChem(https:///)[13]数据库获得这些成分的Smiles号㊁2D Structure,然后将Smiles号导入SwissTargetPrediction(http://www. swisstargetprediction.ch/)[14]数据库,限定研究对象为homo sapiens,以probability>0为卡值进行筛选㊂将2D Structure以SDF格式下载,导入Pharmmapper (http://www.lilab⁃/pharmmapper/)[15]数据库中,设置Norm Fit≥0.9为筛选条件,将筛选的靶点蛋白通过Uniprot数据库中的ID mapping进行官方名称校正;将得到的活性成分导入Stitch (http://stitch.embl.de/)[16]数据库,限定研究对象为homo sapiens,combined score>0.4为筛查标准得到相关靶点㊂1.3 疾病靶点的筛选以 diabetic peripheral neuropathy”和 rheumatic428 环球中医药2024年3月第17卷第3期 Global Traditional Chinese Medicine,March2024,Vol.17,No.3arthritis”为关键词,在线人类孟德尔遗传数据库(Online Mendelian Inheritance in Man,OMIM) (/)㊁基因卡(GeneCards) (https:///)[17]数据库进行检索,选择物种为 Homo sapiens”,搜集DPN和RA相关疾病靶点㊂1.4 蛋白相互作用(protein⁃protein interaction,PPI)网络构建与关键靶点筛选利用STRING平台数据库(https://string⁃db. org/)[18]进行共有靶点的蛋白间相互作用关系,物种设置为 Homo sapiens”,combined score>0.9,将结果利用Cytoscape3.7.2软件中CytoNCA插件绘制PPI网络图,并进行拓扑分析,分析内容包括度中心性(degreecentrality,DC)㊁介度中心性(betweenness centrality,BC)㊁特征向量中心性(eigenvetor centrality,EC)㊁接近中心性(closenesscentrality, CC)㊁网络中心性(network centrality,NC)和局部边连通性(localaverage connectivity,LAC)等5个指标㊂1.5 基因本体(Gene Ontology,GO)富集分析㊁京都基因和基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genesand genomes,KEGG)通路富集分析为进一步了解黄芪桂枝五物汤异病同治相关生物途径及机制,采用Hiplot(https://. cn/)数据库,以P<0.05为筛选条件,选择物种为 org.Hs.eg.db”进行黄芪桂枝五物汤治疗DPN㊁RA 靶基因的GO和KEGG的信号通路富集分析,得到相应的功能分析和信号通路分析数据,使用在线绘图网站对数据进行可视化,得到富集分析条形图㊁气泡图㊂1.6 药物 成分 靶点 通路”网络构建将交集靶点与其相关的活性成分和KEGG富集得出的生物通路来源Cytoscape3.7.2软件构建出 药物 成分 靶点 通路”网络㊂1.7 黄芪桂枝五物汤中有效活性成分与DPN㊁RA 作用靶蛋白的分子对接验证本文通过Pubchem数据库获取药物主要成分的2D结构信息,采用Chem3D软件中将2D结构转化为MOL2格式并将其用作配体;同时通过蛋白质结构数据库(protein data bank,PDB)[19](https:// /)数据库下载受体蛋白的3D结构,以PDBQT格式保存㊂使用Autodock Too1.5.6软件分别对小分子和靶蛋白进行加氢㊁去水分子及小分子配体处理,借助PyMOL2.3.4软件插件找到对接活性位点,即可在Autodock Vina软件将处理后的成分及靶蛋白进行分子对接,最后通过PyMOL2.3.4软件将结果进行可视化㊂2 结果2.1 黄芪桂枝五物汤活性成分及筛选的靶点通过TCMSP㊁TCM Database@Taiwan及文献筛选,获得黄芪桂枝五物汤有效成分122个㊂其中黄芪29个,白芍29个,桂枝18个,大枣32个,生姜14个,删重后获得107个活性成分㊂2.2 DPN及RA疾病靶基因收集结果通过GeneCards㊁OMIM数据库搜集DPN㊁RA相关疾病靶点,去重后获得DPN疾病靶点共5175个, RA疾病靶点共1155个,将以上两组疾病靶点与黄芪桂枝五物汤1226个作用靶点进行交集,分别获得交集靶标690个㊁295个,见图1㊂注:韦恩图为黄芪桂枝五物汤靶基因与DPN㊁RA疾病靶基因交集情况,重叠部分为交集靶基因的数目㊂图1 黄芪桂枝五物汤与DPN㊁RA疾病靶点韦恩图2.3 网络的构建与分析2.3.1 DPN 通过STRING数据库进行PPI,并通过Cytoscape3.7.2软件进行可视化分析,根据CytoNCA分别构建黄芪桂枝五物汤治疗DPN与RA的核心基因㊂结果显示,黄芪桂枝五物汤治疗DPN的交集靶点进行拓扑分析,第一次计算得到DC㊁BC㊁EC㊁CC㊁LAC㊁NC的中位数分别为7㊁265.1110536㊁0.007323334㊁0.066040975㊁2.3666666665㊁3.333333333,然后再进行第二次计算得到DC㊁BC㊁EC㊁CC㊁LAC㊁NC的中位数分别为19㊁59.49633452㊁0.049733732㊁0.495412844㊁8.24㊁9.791666667,根据大于中位数的筛选标准,选出55个关键节点(660条线)㊂见图2㊂2.3.2 RA 黄芪桂枝五物汤治疗RA的交集靶点进行拓扑分析,第一次计算得到DC㊁BC㊁EC㊁CC㊁LAC㊁NC的中位数分别为5㊁106.3969241㊁0.015385864㊁0.110451848㊁1.625㊁2.666666667,然后再进行第二次计算得到DC㊁BC㊁EC㊁CC㊁LAC㊁NC 的中位数分别为12㊁25.202572975㊁0.090339437㊁环球中医药2024年3月第17卷第3期 Global Traditional Chinese Medicine,March 2024,Vol.17,No.3429 0.521428571㊁6.2916666665㊁7.39488012,根据大于中位数的筛选标准,选出26个关键节点(177条线)㊂见图3㊂2.4 GO 富集分析和KEGG 通路富集分析2.4.1 DPN 通过对690个预测靶点进行KEGG 和GO 分析,得到黄芪桂枝五物汤治疗DPN 的主要途径和生物学过程(见图4㊁5)㊂结果显示,在GO富集分析方面,生物过程(biological process,BP)主要涉及了对脂多糖的反应㊁对氧化应激的反应等过程;细胞组成(cellular component,CC)主要涉及了膜筏㊁膜微区㊁膜区等过程;分子功能(molecular function,MF)主要涉及了蛋白酪氨酸激酶活性㊁配体激活的转录因子活性等过程㊂在KEGG 通路富集方面,主要涉及了磷酸肌醇3激酶/蛋白激酶B(phosphatidylinositol trikinase /protein kinase B,PI3K/Akt)信号通路㊁晚期糖基化终末产物(advanced gly⁃cosylation end products,AGEs)-糖基化终末产物受体(receptor of AGEs,RAGE)信号通路等㊂2.4.2 RA 通过对295个预测靶点进行KEGG 和GO 分析,得到黄芪桂枝五物汤治疗RA 的主要途径和生物学过程(见图6㊁7)㊂结果显示,在GO 富集分析方面,BP 主要涉及了炎症反应的调节㊁对细菌来源分子的反应等过程;CC 主要涉及了膜筏㊁膜微区㊁膜区等过程;MF 主要涉及了核受体活性㊁内肽酶活性等过程㊂在KEGG 通路富集方面,主要涉及了肿瘤坏死因子(transforming necrosis factor,TNF)信号通路㊁Toll 样受体(Toll⁃like receptors,TLRs)信号通路等㊂注:A 黄芪桂枝五物汤干预DPN 的PPI 蛋白互作网络图,图中节点表示共有靶蛋白,节点度值与颜色的深浅及节点面积呈正相关;B PPI 核心靶蛋白前15个度值条形图㊂图2 黄芪桂枝五物汤作用DPN 共同靶点的PPI网络及核心靶蛋白注:A 黄芪桂枝五物汤干预RA 的PPI 蛋白互作网络图,图中节点表示共有靶蛋白,节点度值与颜色的深浅及节点面积呈正相关;B PPI 核心靶蛋白前15个度值条形图㊂图3 黄芪桂枝五物汤作用RA 共同靶点的PPI 网络及核心靶蛋白430 环球中医药2024年3月第17卷第3期 Global Traditional Chinese Medicine,March 2024,Vol.17,No.3图4 黄芪桂枝五物汤治疗DPN 的GO富集分析图5 黄芪桂枝五物汤治疗DPN 的KEGG 富集分析2.5 药物 成分 共有靶点 通路”网络构建结果通过Cytoscape 3.7.2软件构建 药物 成分 靶点 通路”网络图,图中共有节点863个,边9337条,根据度值及相关文献报道,黄芪桂枝五物汤中活性成分含量较高的化合物有黄芪甲苷㊁芍药苷㊁肉桂酸㊁6⁃姜酚㊁枣树皂苷等,在黄芪桂枝五物汤干预DPN 以及RA 的过程中起重要作用㊂见图8㊁表1㊂环球中医药2024年3月第17卷第3期 Global Traditional Chinese Medicine,March 2024,Vol.17,No.3431图6 黄芪桂枝五物汤治疗RA 的GO富集分析图7 黄芪桂枝五物汤治疗RA 的KEGG 富集分析2.6 分子对接结果选取每个药物中含量较高且度值较高的成分,利用分子对接筛选可能的有效成分,故选取黄芪中的黄芪甲苷(Astragaloside IV)㊁白芍中的芍药苷(Paeoniflorin )㊁桂枝中的肉桂酸(Cinnamicacid)㊁生姜中的6⁃姜酚(6⁃gingerol)㊁大枣中的枣树皂苷(Jujubasaponin V)这5个成分作为对接成分,分别对应DPN 度值排名靠前关键靶蛋白Src 非受体酪氨酸激酶(Src non⁃receptor tyrosine kinas,SRC)㊁信息转导及转录激活因子3(Signal transducer432 环球中医药2024年3月第17卷第3期 Global Traditional Chinese Medicine,March 2024,Vol.17,No.3注:红色正方形表示药物;粉色圆形表示成分;倒立三角形代表靶点,淡绿色表示黄芪桂枝五物汤与DPN 交集靶点,绿色表示黄芪桂枝五物汤与RA 交集靶点,蓝色表示黄芪桂枝五物汤与两种疾病共有交集靶点;菱形代表通路,红色表示DPN 通路,橘色表示RA 通路,黄色表示DPN 和RA 共有通路;墨绿色正三角形代表DPN 和RA 两种疾病㊂图8 黄芪桂枝五物汤干预DPN㊁RA 的 药物 成分 靶点 疾病 通路”网络图表1 相关通路及其富集靶点通路DPN /RA 共有靶点DPN 单独靶点RA 单独对应靶点Kaposi sarcoma⁃associated⁃herpesvirus infectionCASP3/MAPK1/RELA /SYK /AKT1/JUN /PIK3CG /MAPK9/VEGFA /STAT3/MAPK3/MTOR CDK4/RAF1/PIK3R1/SRC /JAK2/JAK1/CCND1/TP53/AKT2/HRAS /CASP9/FGF2/AKT3/BAX MAPKAPK2/IKBKB /CHUK /NFKB1/ICAM1/NFKBIAFluid shear stress and ather⁃osclerosisIKBKB /CHUK /NFKB1/ICAM1/MMP9/RELA /MAPK8GSTP1/MAPK10/HSP90AB1/KDR /MAPK14/HSP90AA1/AKT1/PIK3CA /PIK3R1/SRC /VEGFA /MMP2/JUN /TP53/AKT2/BCL2/AKT3/MAPK9/PTK2MAPK10/GSTP1/MAPK14/HSP90AB1/HSP90AA1/AKT1/JUN /MAPK9/VEGFA /MMP2/TNF /FOS /BCL2ApoptosisMAPK10/MAPK8/CASP3/MAPK1/RELA /AKT1/JUN /PARP1/MAPK9/MAPK3/IKBKBMAP2K1/PIK3CA /RAF1/CASP7/PIK3R1/TP53/AKT2/BCL2/HRAS /CASP9/AKT3/BAX /KRAS /NRASTNF /CHUK /NFKB1/NFKBIAMeaslesMAPK10/MAPK8/CASP3/RELA /AKT1/JUN /MAPK9/STAT3/IKBKB /JAK3CDK2/GSK3B /PIK3CA /CDK4/PIK3R1/JAK1/CCND1/TP53/AKT2/BCL2/CASP9/AKT3/BAX CHUK /NFKB1/NFKBIA /TLR4/FOSHuman cytomegalovirus in⁃fectionAPK14/EGFR /CASP3/MAPK1/RELA /AKT1/VEGFA /STAT3/TP53/AKT2/HRAS /CASP9/AKT3/BAX /KRAS /NRAS /GSK3B /PIK3CA /MAP2K1/CDK4/RAF1/PTGS2/TNF /CHUK /NFKB1/NFKBIA /CDK6/IL6/IL1B环球中医药2024年3月第17卷第3期 Global Traditional Chinese Medicine,March 2024,Vol.17,No.3433 and activator of transcription 3,STAT3)㊁丝裂原活化蛋白激酶3(mitogen⁃activated protein kinase 3,MAPK3)及RA 的关键靶蛋白相关因子A (related A,RELA)㊁JUN (Activator protein⁃1,AP⁃1)㊁STAT3进行分子对接验证㊂若结合能<0,表明配体分子均能和受体蛋白能自发的结合,结合能<-4.0kcal /mol,表明其结合良好㊂其中Jujubasaponin V⁃MAPK3㊁JUN㊁RELA 以及astragaloside IV⁃RELA 结合最稳定,均≤-9.6kcal /mol(见表2㊁3)㊂就化合物Jujubasaponin V 小分子配体与受体MAPK3大分子蛋白质的结合方式而言,SER⁃110㊁GLN⁃372㊁LYS⁃224㊁TYR⁃24㊁ARG⁃41的氨基残基与Jujubasaponin V 小分子配体形成疏水相互作用(如图9A);对于Ju⁃jubasaponin V 小分子配体与受体JUN 大分子蛋白质的结合方式而言,ASP⁃464㊁ARG⁃541㊁GLN⁃166㊁ASP⁃163的氨基残基与Jujubasaponin V 小分子配体形成疏水相互作用(如图9B);图9C 显示的是Juju⁃basaponin V 小分子配体与受体RELA 大分子蛋白质的结合方式,ASP⁃53㊁THR⁃52㊁ARG⁃260㊁GLU⁃222㊁GLN⁃241㊁ILE⁃224的氨基残基与Jujubasaponin V 小分子配体形成疏水相互作用;图9D 显示的是astragaloside IV 小分子配体与受体RELA 大分子蛋白质的结合方式,ARG⁃260㊁ARG⁃50㊁LYS⁃28㊁GLN⁃241㊁LYS⁃221㊁ILE⁃224的氨基残基与Astragaloside IV 小分子配体形成疏水相互作用㊂表2 核心靶标及对应ID 选择核心靶点Uniprot ID PDB ID SRCP129311a07MAPK3P273612Z0Q RELA Q042061NFI STAT3P407635AX3JUN P054121A023摇讨论DPN 在中医上属于消渴病的变证,属于 血痹”范畴,其基本病机为气血亏虚,阴阳两虚,筋脉失养,导致寒㊁麻㊁肌萎缩[20⁃21];RA 在中医上归属于 痹证”范畴,机体肝肾亏损㊁气血不足等是其发病的内因,风㊁寒㊁湿㊁热等外邪侵袭是其外因,最终导致气血痹阻而发为痹[22]㊂DPN 和RA 虽为 异病”,但是两病都具有病程长且久病多虚多瘀的特点,因此两病的发病过程中伴有气虚血瘀证,根据中医理论 证同治亦同”[23],对于气虚血瘀证临床就可以表3 分子对接得分结果分子名称对接分值(kcal /mol)SRCMAPK3STAT3RELAJUNAstragaloside IV -7.2-8.7-7.9-10.6-9.4Paeoniflorin -6.6-8.9-7.2-8.3-8.26-gingerol-4.1-5.2-5.9-5.5-5.1Cinnamic acid-5.5-6-6.7-5-6.2Jujubasaponin V-7.7-10-8-9.6-10.7注:A 绿色为Jujubasaponin V,蓝色为MAPK3氨基酸残基;B 绿色为Jujubasaponin V,蓝色为JUN 氨基酸残基;C 绿色为Jujubasaponin V,蓝色为RELA 氨基酸残基;D 绿色为Astragaloside IV,蓝色为RELA 氨基酸残基㊂图9 部分受体与配体的分子对接图434 环球中医药2024年3月第17卷第3期 Global Traditional Chinese Medicine,March2024,Vol.17,No.3采用补气活血化瘀的方法㊂方中黄芪为君,甘温益气,补在表之卫气㊂桂枝散风寒而温经通痹,与黄芪配伍,益气温阳,和血通经㊂桂枝得黄芪益气而振奋卫阳;黄芪得桂枝固表而不致留邪㊂芍药养血和营而通痹,与桂枝合用调营卫而和表里,两药为臣㊂生姜辛温,疏散风邪以助桂枝之力;大枣甘温,养血益气以资芪㊁芍之功;与生姜为伍,又能和营卫,调和诸药,以为佐使,共奏益气温经㊁和血通痹的功效㊂大量的临床研究表明,补气活血方治疗RA和糖尿病的临床疗效确切,具有减少西药副作用㊁提高疗效的作用㊂郭洪涛等[24]通过数据挖掘发现,RA和糖尿病虽然是两种不同的疾病,但都是以高频率的补气活血药物和祛除瘀血来治疗㊂针对这些症状,均采用了益气温经㊁和血通痹的治疗方法,证实了两种疾病在其证候特点的相同点,也推出了两者 异病同治”的客观存在性㊂李征锋等[25]通过临床观察患者治疗前后的血糖㊁关节肿胀和C反应蛋白(C⁃reactionprotein,CRP)水平,证明降糖药和抗风湿药的联合使用可以提高益气活血方对RA合并糖尿病患者的临床疗效㊂这也为本文通过黄芪桂枝五物汤的网络药理学和分子对接研究 异病同治”的机制提供了理论依据㊂现代药理研究表明,黄芪桂枝五物汤具有较强的抗炎[26⁃27]㊁抗氧化㊁免疫调节㊁促进神经修复作用等功效[28]㊂根据上述分析结果显示,黄芪桂枝五物汤中的活性成分黄芪甲苷㊁芍药苷㊁肉桂酸㊁6⁃姜酚等活性成分含量较高且有较多的靶点富集,在干预疾病中有重要的作用㊂黄芪甲苷是黄芪的主要活性成分之一,据报道,它能有效降低糖尿病大鼠的血糖及血脂水平,改善抗氧化酶生物活性,减少氧化应激造成的病理性损伤[29],并且可以使巨噬细胞从M1样表型向M2样表型再极化促进骨细胞存活,减轻关节炎症状㊁减少炎性细胞因子等作用[30];芍药苷具有抗炎㊁抗氧化㊁抗高血糖等多种生物功能[31],它能抑蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)信号的过度激活从而减轻母胎妊娠糖尿病大鼠血糖和胰岛素水平的失调[32],并且可以减轻氧化应激,增加细胞增殖和迁移,减少凋亡[33]㊂杨新伟等[34]研究发现,芍药苷通过激活DPN小鼠的核因子E2⁃相关因子2/抗氧化反应元件(nuclear factor⁃E2related factor2/antioxidant response element,Nrf2/ARE)通路和B细胞淋巴瘤2(B⁃cell lymphoma⁃2,Bcl⁃2)相关凋亡通路来减轻氧化应激,从而发挥神经保护作用㊂6⁃姜酚具有强心㊁保肝利胆㊁调血脂㊁抗血小板凝聚㊁抗氧化㊁抗肿瘤等作用[35]㊂孙立等[36]通过链脲佐菌素方法诱导糖尿病小鼠模型发现,姜酚对糖尿病小鼠肾损伤具有良好的保护作用,其作用机制可能与干预NADPH氧化酶源性活性氧(reactive oxygen species,ROS)信号,发挥抗氧化作用密切相关㊂马武开等[37]研究发现,姜酚通过下调模型大鼠血清白介素17(interleukin 17,IL⁃17)和白介素23(interleukin23,IL⁃23)的表达,可以使滑膜增生减轻,炎细胞浸润㊁水肿改善,达到治疗RA的目的㊂并且6⁃姜酚㊁肉桂酸已被证明在各种神经系统疾病中具有抗氧化和抗炎作用,如缺血性脑损伤㊁奥沙利铂引起的周围神经病变等[38⁃40],为DPN㊁RA的治疗提供积极意义㊂PPI网络显示了黄芪桂枝五物汤不同靶点之间的相互作用,在这些靶点中,SRC㊁STAT3㊁RELA等具有较高度值,可能是治疗疾病关键的靶点㊂同时通过分子对接技术对筛选得到的活性成分及靶点进行了验证,结果显示黄芪桂枝五物汤在治疗DPN 时大枣皂苷与MAPK3靶蛋白结合活性最好,在治疗RA时大枣皂苷与RELA㊁AP⁃1结合活性最好,提示黄芪桂枝五物汤在干预DPN㊁RA均发挥着重要作用㊂STAT3的激活可导致促炎细胞因子的产生和免疫反应增加,通过抑制其可以改善实验性自身免疫性关节炎的严重程度,有助于调节细胞间的平衡[41⁃42]㊂并且通过p⁃KO小鼠相关研究表明,STAT3调节胰岛细胞血管内皮生长因子A(vascular endothelial growth factor,VEGF)是内分泌胰腺和胰岛微血管网络的正常发育和维持所必需的[43],在调节细胞命运㊁炎症和自身免疫疾病方面发挥着关键作用[44]㊂RELA是核因子κB(nuclear factor⁃kappa B,NF⁃κB)家族一个重要的成员,可精准调控NF⁃κB 的转录活性,在调节炎症㊁肿瘤㊁代谢以及免疫应答等方面起重要作用[45⁃46]㊂由此推测黄芪桂枝五物汤对于DPN㊁RA的干预涉及多种靶蛋白,这些可能是黄芪桂枝五物汤对于两者异病同治的潜在治疗靶点㊂根据KEGG通路富集分析结果,黄芪桂枝五物汤可以通过相同的信号通路和不同的信号通路来治疗两种疾病,它们有一定的相似性和内在关系,但也有不同之处,以便关注不同的方向,为研究提环球中医药2024年3月第17卷第3期 Global Traditional Chinese Medicine,March2024,Vol.17,No.3435供新的启迪㊂首先,在共性方面,在本文中用黄芪桂枝五物汤治疗两种疾病的过程中发现AGEs㊁RAGE信号通路贯穿始终㊂AGE⁃RAGE信号通路中AGE的主要受体(RAGE或AGER)属于免疫球蛋白超家族[47],它激活多个细胞内信号通路,包括NADPH氧化酶㊁蛋白激酶C和促分裂素原活化蛋白激酶(mitogen⁃activated protein kinase, MAPKs)[48],而且可以在各种类型的细胞和器官中诱导氧化应激和炎症[49⁃50]㊂黄芪桂枝五物汤可减轻DPN的机制可能与阻断AGEs/RAGE/NF⁃κB信号通路中组织细胞表面RAGE的表达㊁抑制NF⁃κB 激活及其引发TNF⁃α触发的氧化应激和过度炎症反应有关,从而避免细胞受损和功能紊乱有关[51]㊂同时,晚期糖基化终产物受体可激活促炎因子的分泌,导致关节炎症,并且和炎症细胞因子结合将进一步激活诱导氧化应激和基质金属蛋白酶(matrix metallo⁃proteinase,MMP)的NF⁃κB通路,这些分子有助于软骨的进一步降解,增加一般炎症[52⁃53]㊂因此,我们发现黄芪桂枝五物汤可能是通过调节细胞基本功能㊁抗炎㊁调整免疫㊁抗氧化㊁修复神经等作用参与治疗DPN㊁RA㊂其次,它们的特征方向不同㊂在DPN中,细胞凋亡为DPN发病的重要机制,在DPN病程中伴随施万细胞功能紊乱与凋亡㊁大量周围神经元凋亡等病理特征[54]㊂相关研究发现[55],线粒体凋亡途径在促进DPN的发生中有重要作用,如PI3K/Akt㊁mTOR㊁JAK激酶/信号传导及转录激活因子(janus kinase/signal transducer and activator of transcription, JAK/STAT)㊁c⁃Jun氨基末端激酶(c⁃Jun N⁃terminal kinase,JNK)㊁p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen⁃activated protein kinase,p38MAPK)㊁腺苷酸活化蛋白激酶/过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子⁃1α(adenylate activated protein kinase/ peroxlsome proliferator⁃activated receptor⁃γcoactivator⁃1α,AMPK/PGC⁃1α)通路经线粒体机制诱导DPN细胞凋亡㊂近年来研究发现,PI3K/Akt信号通路参与神经元和胶质细胞增殖㊁凋亡等过程,另外,作为胰岛素信号关键的下游通路,可调控体内的糖代谢,是高血糖胞内靶点之一,当其表达异常时促进诸多疾病的发生,与DPN的发病密切相关[55⁃56]㊂梁俊清等[57]研究发现,在高糖损伤条件下,周络通提取物Z⁃6上调nNOS蛋白磷酸化水平,抑制促凋亡因子及半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶⁃3(cysteiny laspartate specific3,Caspase⁃3)关键蛋白酶的表达,降低Schwann细胞凋亡率,从而提高糖损伤细胞的存活率,这些作用与PI3K/Akt通路有关㊂并且研究证实,胰岛素样生长因子I可以显著抑制Caspase⁃9和Caspase⁃3前体的剪切活化从而抑制高糖影响下细胞的凋亡,这主要是通过PI3K/Akt信号通路发挥其作用的[58]㊂综上所述,本文结果分析显示,PI3K/ Akt信号通路富集了大多数的靶基因,是黄芪桂枝五物汤治疗DPN的主要途径,黄芪桂枝五物汤通过激活PI3K/Akt通路,抑制神经细胞凋亡[59]㊁刺激神经细胞突触再生[60],从而发挥保护神经作用㊂RA属中医学 痹证”范畴㊂其主要病机为肢体筋脉㊁关节㊁肌肉㊁经络闭塞不通,中医治疗以祛邪通络㊁养血活血为法㊂黄芪桂枝五物汤具有益气温经㊁和血通痹之效,符合本病的病机,在治疗上可取得较好疗效㊂同时许多临床研究亦报道黄芪桂枝五物汤治疗RA临床疗效可靠[61]㊂在本文中,发现黄芪桂枝五物汤的有效成分对应的靶点有一系列炎症相关因子,如TNF㊁IL⁃6㊁IL⁃7㊁IL⁃2等㊂KEGG 通路分析显示,TNF信号通路㊁IL⁃17信号通路㊁NOD 样受体(Nod⁃like receptors,NLRs)信号通路㊁TLRs 信号通路与黄芪桂枝五物汤的炎症相关㊂据报道,黄芪桂枝五物汤的有效成分,如黄芪甲苷具有调节免疫㊁保护心脏㊁抗炎和抗肿瘤等作用[62]㊂同时,研究发现黄芪桂枝五物汤中总苷㊁皂苷㊁总黄酮对患者机体免疫功能有调节作用[63⁃65]㊂这说明黄芪桂枝五物汤可以通过减少炎症因子㊁调节免疫等来达到治疗RA的目的㊂细胞凋亡是RA的发病机制之一[66]㊂实验数据表明,通过抑制信号通路或抑制抗凋亡分子的表达来诱导巨噬细胞㊁滑膜成纤维细胞或淋巴细胞的凋亡,可能对RA有治疗作用[67]㊂并且有相关研究表明,促炎细胞因子TNF⁃α和白细胞介素⁃1β(interleukin⁃1β,IL⁃1β)在RA患者中刺激滑膜细胞增殖并通过凋亡抑制滑膜细胞死亡㊂因此,促炎细胞因子导致的细胞凋亡缺陷可能有助于滑膜细胞的生长,最终导致RA患者的增生或血管翳形成和关节破坏[68]㊂TLRs信号通路是I型跨膜蛋白受体,TLRs介导免疫的信号转导途径中的TLRs/NF⁃κB信号通路在免疫调节中发挥着极其重要的作用[69]㊂已经有很多研究者发现多种TLRs在RA和实验性关节炎的滑膜组织㊁成纤维细胞样滑膜细胞(fibroblast⁃like。
基于网络药理学探究“黄芪-当归”治疗慢性再生障碍性贫血的作用机制
ʌ临床基础ɔ基于网络药理学探究 黄芪-当归 治疗慢性再生障碍性贫血的作用机制❋杨志文1,何㊀靖1,刘增慧1,麦喆钘2(1.广州中医药大学第一附属医院血液科,广州㊀510405;2.广州中医药大学第二临床医学院,广州㊀510405)㊀㊀摘要:目的:基于网络药理学理念,探讨 黄芪-当归 治疗慢性再生障碍性贫血(CAA )的作用机制㊂方法:利用中药系统药理学分析平台(TCMSP )与Pubchem 数据库获取黄芪㊁当归的活性成分及其平面结构图与结构式,通过SwissTargetPrediction 服务器和人类基因数据库(GeneCards )获取该药对治疗CAA 的成分-疾病靶标及其Uniprot ID ㊂根据成分-疾病靶标与活性成分的作用关系,筛选出有效成分,根据成分-疾病靶标之间的相互作用关系筛选出5个核心靶标,并利用systemsDock 在线工具进行分子对接验证㊂通过DAVID6.8在线工具进行成分-疾病靶标的基因本体论(GO )分析与基因组百科全书(KEGG )通路富集分析㊂结果:筛选出黄芪-当归活性成分共20个,可作用于144个靶标,主要是调控PI3K-Akt 信号通路和VEGF 信号通路㊂结论: 黄芪-当归 可能是通过改善造血微环境㊁促进红细胞生成㊁增加血管新生等多方面调节造血功能治疗CAA ㊂㊀㊀关键词:黄芪;当归;慢性再生障碍性贫血;网络药理学㊀㊀中图分类号:R556.5㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:1006-3250(2021)02-0253-07The Mechanism of Astragalus-angelica for Chronic Aplastic Anemia Based on TheNetwork PharmacologyYANG Zhi-wen 1,HE Jing 1,LIU Zeng-hui 1,MAI Zhe-xing 2(1.Department of Hematology,the First Affiliated Hospital of Guangzhou University of traditional Chinese medicine,Guangzhou 510405,China;2.The second school of clinical medicine,Guangzhou University of traditionalChinese medicine,Guangzhou,Guangdong,510405,China)㊀㊀Abstract :Objective :The study aims to explore the the active components of "astragalus-angelica"("As-An")and its possible mechanism in the treatment of chronic aplastic anemia (CAA )based on the network pharmacology.Method :Active components in "As-An"were researched in the traditional Chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform (TCMSP ).The targets of "As-An "treating CAA and their Uniprot ID were screened by using SwissTargetPrediction and GeneCards databases.The effective components were found according to the relationships between active components and the potential targets.The potential targets were get from the Protein-protein interactions (PPI ).Molecular docking between the potential targets and the effective components of "As-An"was performed by Systems Dock Web Site.Gene ontology (GO )enrichment analysis and Kyoto encyclopedia of genes and genomes (KEGG )pathway analysis of the targets were also carried out to explore the mechanism of "As-An".Result :20effective components reaching the standard were gathered and they act on 144targets.5potential targets were found.GO and KEGG analysis suggest that "As-An"may impact the PI3K-Akt signaling pathway ,VEGF signaling pathway to relieve the process of CAA.Conclusion :This study proved that themechanism of "As-An "for CAA may include improving hematopoietic microenvironment ,promoting erythropoiesis ,increasing angiogenesis ,and so on.㊀㊀Key words :Astragalus ;Angelica ;Chronic aplastic anemia ;Network pharmacology❋基金项目:广东省中医药管理局项目(20192023)-基于PI3K /AKT 通路参芪扶正注射液防治再障阿奇霉素所致心脏毒性的实验研究作者简介:杨志文(1978-),男,广东茂名人,主治医师,硕士研究生,从事血液疾病的中医学临床与研究㊂㊀㊀再生障碍性贫血(AA )是一种由多病因引起的造血衰竭综合征,主要以贫血㊁感染和出血为临床表现,其发病率在我国为0.74/10万[1]㊂AA 主要分为重型再生障碍性贫血(SAA )和慢性再生障碍性贫血(CAA )[1],其中SAA 病情危重,若无及时积极的治疗,多导致患者死亡[2],而CAA 治疗疗程长,给患者及社会带来沉重的经济负担[3]㊂目前针对AA 的治疗手段主要有造血干细胞移植(HSCT )和免疫抑制治疗(IST ),但是HSCT 受到多条件限制,并非所有患者均适用[1],而IST 虽适用于大部分患者,但是长期接受IST 会增加严重感染的风险[2]㊂而在近年的研究中发现,中医药在治疗CAA 上具有独到之处,可增强治疗效果,改善患者生存质量[4-5]㊂CAA 在中医古籍中并无此病名,但根据其临床表现,属于中医学 虚劳 范畴,病机主要是气阴亏虚,治疗原则为健脾益气㊁滋阴养血[6]㊂根据本研究团队对于临床的观察并结合中医大家的经验,发现黄芪-当归药对在治疗CAA中运用最多[7]㊂然而,现在仍缺少对于黄芪-当归药对治疗CAA的机制研究,同时由于中药成分复杂,在体内作用靶点众多,作用机制十分复杂,单凭动物或细胞实验进行机制研究是较难实现的㊂因此,本研究团队基于网络药理学原理,对黄芪-当归的有效成分㊁作用靶标及相关信号通路进行分析,通过网络分析的方法揭示其治疗CAA的作用机制㊂1㊀资料与方法1.1㊀获取黄芪-当归的活性成分分别以 黄芪 和 当归 为关键词,在中药系统药理学分析平台(/, TCMSP)检索黄芪和当归的所有化学成分㊂根据毒药物动力学原理指导,设定 OB(口服度)ȡ30% 和 DL(类药性)ȡ0.18 为筛选条件[8],筛选出可作为药物被人体吸收的化学成分,作为黄芪-当归的活性成分㊂1.2㊀获取成分-疾病靶标1.2.1㊀获取活性成分靶标㊀从TCMSP数据库获取活性成分(1.1项)Pubchem CID录入Pubchem 数据库,获取该活性成分的化学结构式和平面结构图㊂将各化学结构式输入SwissTargetPrediction服务器,基于反向分子对接法,获得各成分的可作用靶标,并根据probability(结合概率)值由大到小排名,选取前15位的可作用靶标作为活性成分靶标[9],并获取活性成分靶标对应的Uniprot ID㊂1.2.2㊀获取疾病靶标㊀以 chronic aplastic anemia 或 CAA 为关键词在Genecards数据库上检索CAA的相关靶标,取2次检索结果的合集结果作为疾病靶标㊂1.2.3㊀获取成分-疾病靶标㊀筛选出活性成分靶标与疾病靶标的交集部分,作为黄芪-当归治疗CAA中可发挥作用的靶标,即成分-疾病靶标㊂1.3㊀获取有效成分-成分-疾病靶标网络筛选出活性成分(1.1项)中可作用于成分-疾病靶标的成分(1.2.3项),作为有效成分㊂将有效成分和成分-疾病靶标及两者间的对应关系(1.2.1项)导入Cytoscape3.6.0软件,构建有效成分-成分-疾病靶标网络,通过读图进行分析与研究㊂1.4㊀获取核心靶标1.4.1㊀获取潜在核心靶标㊀将成分-疾病靶标(1.2.3项)的Uniprot ID(1.2.1项)导入String数据库,限定物种条件为 Homo sapiens ,并将结果导入Cytoscape3.6.0软件绘制成分-疾病靶标的相互作用网络(Protein-protein interactions,PPI),利用该软件的网络分析工具通过Degree值算法,筛选出黄芪-当归治疗CAA时发挥作用最大的5个潜在核心靶标㊂根据Degree值大小调整节点的面积,绘制PPI网络图,其中Degree值越大则节点面积越大,并通过读图进行分析与研究㊂1.4.2㊀分子对接验证潜在核心靶标与有效成分的结合力㊀通过System Dock Web Site服务器(http://systemsdock.unit.oist.jp/iddp/home/ index),对潜在核心靶标的真实性进行验证㊂从Uniprot数据库(https:///)获取成分-疾病靶标的PDB ID,再将成分-疾病靶标的PDB ID与有效成分的平面结构式(1.2.1项)输入到System Dock Web Site服务器进行分子对接,得到对接评分㊂根据对接评分大小评价两者之间的结合潜力,分析核心靶标的真实性㊂当对接评分>7.0时,表示其结合能力很高;当对接评分>5.0时,表示其结合能力较高;当对接评分>4.25时,表示分子和靶标具有一定的结合能力[10]㊂1.5㊀GO分析和KEGG分析将成分-疾病靶标(1.2.3项)导入DAVID数据库(https:///),限定标识符为 UNIPROT ACCESSION ,列表类型条件为 Gene List ,得出KEGG通路富集分析和GO分类富集分析的结果㊂GO分类富集分析包括生物过程㊁细胞组分和分子功能三部分㊂选取满足KDR值少于0.05的信号通路,作为黄芪-当归治疗CAA的相关通路,结合相关文献进行分析㊂1.6㊀绘制有效成分-成分-疾病靶标-重要通路网络图通过阅读文献,筛选出目前研究认为与CAA发病及治疗相关的通路,作为重要通路㊂取富集于重要信号通路上的靶标与成分-疾病靶标(1.2.3项)的交集部分;将交集靶标与有效成分(1.3项)相配对,将三者的配对关系导入Cytoscape3.6.0软件,构建有效成分-成分-疾病靶标-重要通路的网络,通过读图进行分析与研究黄芪-当归治疗CAA的特点㊂2㊀结果2.1㊀黄芪-当归活性成分的筛选表1示,检索到黄芪-当归的化学成分有212个,符合纳入条件的活性成分共20个,包括豆甾醇㊁谷固醇㊁槲皮黄酮㊁叶酸等㊂2.2㊀成分-疾病靶标的筛选表2示,黄芪-当归的20个活性成分在SwissTargetPrediction服务器中共获得靶标300个;在Genecards数据库中获取CAA相关靶标5557个,与300个成分靶标取交集后获得成分-疾病靶标144个㊂表1㊀黄芪-当归活性成分比较药物英文全称中文全称口服度(%)类药性Pubchem CID 黄芪Mairin丁子香萜55.380.7864971黄芪Jaranol华良姜素50.830.295318869黄芪(24S)-24-Propylcholesta-5-ene-3beta-ol(24S)-24-丙烯胆甾烷醇-5-烯-3β-ol36.230.7815976101黄芪isorhamnetin异鼠李素49.60.315281654黄芪3,9-di-O-methylnissolin3,9-二氧基-美迪紫檀素53.740.4815689655黄芪7-O-methylisomucronulatol7-O-甲基-异微凸剑叶莎醇74.690.3015689652黄芪Astrapterocarpan glucoside黄芪紫檀烷苷-葡萄糖苷36.740.92101679160黄芪Astrapterocarpan黄芪紫檀烷苷64.260.4214077830黄芪Bifendate联苯双酯31.100.67108213黄芪formononetin芒柄花素69.670.215280378黄芪(3S)-isoflavanone(3S)-二氢异黄酮109.990.306928388黄芪Calycosin毛蕊异黄酮47.750.245280448黄芪kaempferol山奈酚41.880.245280863黄芪Folic acid叶酸68.960.716037黄芪(3r)-7,2'-dihydroxy-3',4'-dimethoxyisoflavan异微凸剑叶莎醇67.670.2610380176黄芪isomucronulatol-7,2'-di-O-glucosiole黄芪异黄烷苷-7,2'-二氧基-葡萄糖苷49.280.6215689653黄芪1,7-Dihydroxy-3,9-dimethoxy pterocarpene1,7-二羟基-3,9-二甲氧基紫檀烯39.050.485316760黄芪quercetin槲皮黄酮46.430.285280343当归beta-sitosterol谷固醇36.910.75222284当归Stigmasterol豆甾醇43.830.765280794表2㊀成分-疾病靶标表1示,筛选出有效成分共20个,即活性成分均为有效成分㊂图1示,有效成分-成分-疾病靶标网络图,其中有164个节点,包括20个有效成分(矩形节点)和144个成分-疾病靶标(圆形节点);有边线266条,代表20个有效成分与144个靶标之间具有266种作用关系,表示同一靶标可对应不同的有效成分,不同的有效成分也可作用于不同的靶标,由此看出,2.4㊀核心靶标图2示,PPI网络图包括节点141个,边线1023条㊂图中圆形节点表示作用靶标,边表示靶标之间的相互作用关系㊂由于CA1㊁PDE8B㊁RORA3个靶标与其他靶标之间未有相互作用关系,所以未在图中表示㊂表3示,其中连接度最高的5个分别是VEGF㊁EGFR㊁IFN㊁TNF㊁AR㊂分子对接验证结果为图1㊀有效成分-成分-疾病网络18种对接关系的对接评分>7.0,占比18%;有42种对接关系的对接评分在7.0~5.0之间,占比42%;有33种对接关系的对接评分在5.0~4.25之间,占比33%;有7种对接关系的对接评分<4.25,占比7%㊂因此,上述5个靶标确为核心靶标㊂PPI 网络图也证明,黄芪-当归治疗CAA 不仅是通过广泛作用多个靶标而发挥疗效,还可通过靶标之间的相互影响产生复杂的网络调节效果㊂㊀㊀㊀图2㊀PPI 网络图表3㊀核心靶标信息比较连接度英文缩写英文全称中文全称62VEGF Vascular endothelial growth factor 血管内皮生长因子51EGFR Epidermal Growth Factor Receptor表皮生长因子受体50IFN Interferon干扰素48TNF Tumor necrosis factor 肿瘤坏死因子48AR Androgen Receptor雄激素受体㊀㊀2.5㊀GO 分析结果表4示,GO 分类富集分析结果中符合筛选条件的生物过程有20个;表5示,细胞组分有10个;表6示,分子功能有15个㊂表4㊀生物过程分析结果比较英文全称中文全称富集基因数FDR 值protein tyrosine kinase activity 蛋白酪氨酸激酶活性17 3.30E-11enzyme binding 酶结合22 1.04E-09drug binding 药物结合13 2.39E-09RNA polymerase II transcription factor activity ,ligand-activated sequence-specific DNA binding RNA 聚合酶II 转录因子活性,配体活化的序列特异性DNA 结合101.93E-08heme binding 血红素结合142.08E-07iron ion binding 铁离子结合148.29E-07steroid hormone receptor activity 类固醇激素受体活性93.14E-05ATP binding 三磷酸腺苷结合35 1.02E-04protein kinase activity 蛋白激酶活性16 5.72E-04oxidoreductase activity ,acting on paired donors ,with incorporation or reduction of molecular oxygen 氧化还原酶活性,作用于配对供体,与分子氧结合或还原87.17E-04monooxygenase activity单氧酶活性88.10E-04transmembrane receptor protein tyrosine kinase activity 跨膜受体蛋白酪氨酸激酶活性70.001050978protein homodimerization activity 蛋白同源二聚活性220.00128132dopamine binding 多巴胺结合50.001426105steroid binding类固醇结合60.004042667表5㊀细胞组分分析结果比较英文全称中文全称富集基因数FDR 值plasma membrane 细胞质膜68 1.68E-07cytosol细胞溶质58 1.28E-06apical plasma membrane顶端等离子体膜16 1.23E-05perinuclear region of cytoplasm 胞浆核周区域20 5.21E-04cell surface细胞表面180.001590995basolateral plasma membrane管基底等离子体膜100.016096998integral component of plasma membrane 膜的组成部分280.016899728endoplasmic reticulum membrane 内质网膜210.017111711nuclear envelope lumen 核被膜内腔40.033019296membrane细胞膜360.037522455表6㊀分子功能分析结果比较英文全称中文全称富集基因数FDR 值response to drug药物反应25 1.89E-13positive regulation of MAP kinase activity 促进MAP 激酶活性12 3.63E-09peptidyl-tyrosine phosphorylation肽基酪氨酸磷酸化16 5.38E-09oxidation-reduction process氧化还原过程277.20E-09protein autophosphorylation 蛋白质自身磷酸化14 4.11E-06positive regulation of ERK1and ERK2cascade促进ERK1和ERK2级联14 5.08E-06angiogenesis血管生成15 1.08E-05intracellular receptor signaling pathway细胞内受体信号通路8 4.63E-05positive regulation of smooth muscle cell proliferation促进平滑肌细胞增殖9 6.50E-05response to amphetamine安非他命反应73.49E-04negative regulation of apoptotic process抑制凋亡过程18 5.22E-04positive regulation of cell migration促进细胞迁移127.98E-04positive regulation of transcription from RNA polymerase II promoter促进RNA 聚合酶II 启动子转录260.001138213sterol metabolic process固醇代谢过程60.001261116cyclooxygenase pathway环氧合酶途径50.001697205peptidyl-tyrosine autophosphorylation肽基酪氨酸自身磷酸化70.001708974negative regulation of cell proliferation 抑制细胞增殖160.002293472visual learning视觉学习70.003502668positive regulation of cell proliferation促进细胞增殖170.003601501cell proliferation细胞增殖150.004703448㊀㊀2.6㊀KEGG 结果与分析表7示,KEGG 通路富集分析结果中符合筛选条件的信号通路有20条㊂阅读相关文献后,本团队认为黄芪-当归治疗冠心病主要通过调控PI3K-Akt 信号通路和VEGF 信号通路发挥疗效㊂表7㊀KEGG 通路富集分析结果英文全称中文全称富集基因数KDR 值Prostate cancer前列腺癌158.16471E-07Arachidonic acid metabolism花生四烯酸代谢12 1.56089E-05Central carbon metabolism in cancer 癌症的中心碳代谢12 2.6469E-05Pathways in cancer癌症相关通路26 6.24465E-05Progesterone-mediated oocyte maturation孕酮介导的卵母细胞成熟137.65393E-05cAMP signaling pathway cAMP 信号通路180.000168619Rap1signaling pathwayRap1信号通路180.000395507PI3K-Akt signaling pathway PI3K-Akt 信号通路230.000431517ErbB signaling pathwayErbB 信号通路120.000691736Melanoma黑素瘤110.000836086Prolactin signaling pathway催乳激素信号通路110.000836086Serotonergic synapse含血清素的神经突触130.001162134Steroid hormone biosynthesis 甾类激素生物合成100.001338107VEGF signaling pathwayVEGF 信号通路100.002078152Estrogen signaling pathway 雌激素信号通路120.002573016Acute myeloid leukemia急性髓性白血病90.010338297Proteoglycans in cancer癌症蛋白聚糖150.025318135Glioma神经胶质瘤90.031888779Focal adhesion黏着斑150.035294885Ovarian steroidogenesis 卵巢类固醇生成80.038920209㊀㊀2.7㊀有效成分-成分-疾病-重要通路网络构建图3示,图中有节点41个,代表2个药物(三角形),12个有效成分(六边形),25个成分-疾病靶标(圆形),2条重要通路(矩形)㊂黄芪-当归治疗CAA 的作用机制主要是由12个有效成分作用于25个成分-疾病靶标,进而调控PI3K-Akt 通路和VEGF通路㊂3㊀讨论再生障碍性贫血属于中医学 虚劳 范畴㊂本团队发现,临床上多用黄芪-当归药对治疗㊂据报道,黄芪具有调节机体免疫㊁增加骨髓造血的作用;当归可以减少细胞凋亡,改善造血微环境,从而发挥图3㊀有效成分-成分-疾病-重要通路网络促进造血的作用[11]㊂图1示,黄芪-当归治疗CAA的有效成分为括叶酸㊁槲皮黄酮㊁谷固醇㊁豆甾醇等㊂研究发现,AA 患儿体内的叶酸水平较正常儿童低,对AA患儿常规治疗后,叶酸水平有所升高,但仍低于正常水平[12]㊂因此本团队考虑,黄芪-当归可通过直接补充叶酸来治疗CAA㊂本团队发现,对于大部分的有效成分,国内外尚缺少治疗CAA的药理学研究,这提示研究者可从中药单体切入进行更进一步的研究㊂除此以外,从图1中还可以直观的发现,黄芪-当归治疗CAA具有多成分㊁多靶标的特点㊂从PPI网络图可得,各成分-疾病靶标之间存在复杂的相互作用关系,表明黄芪-当归的治疗机制复杂多样,不仅是有效成分作用于某一靶标发挥作用,同时成分-疾病靶标之间的相互作用也可有影响㊂研究得出VEGF㊁IFN㊁TNF㊁AR㊁EGFR为核心靶标,分子对接结果也验证了核心靶标的真实性㊂本团队认为,核心靶标在治疗过程中可发挥较为重要的作用,该推论也与既往研究相符㊂研究发现,VEGF是体外诱导骨髓间充质干细胞向内皮细胞分化的重要因子之一㊂VEGF的高表达可促进骨髓微血管的形成,为造血细胞的成熟与分化提供有利环境,促进AA患者造血功能的恢复[13-14]㊂因此本团队推测,黄芪-当归可能是通过促进VEGF的高表达来发挥疗效㊂IFN是一种负性造血调控因子,在AA患者中表达异常,导致机体体液免疫出现异常,抑制机体造血干/祖细胞增殖,从而导致AA的发生[15]㊂研究发现,中药复方联合常规用药治疗AA患者后,可明显减低IFN的表达,抑制T细胞向Th1细胞分化,逆转AA中的Th1优势,进而改善免疫功能和造血微环境[16-17]㊂同时TNF也是一种负性造血调控因子,在AA的发病机制中具有与IFN类似的作用,可加快造血干/祖细胞凋亡[18-19]㊂其相关研究也证明,药物治疗后AA患者体内的IFN和TNF水平均会下降[20-21],所以本团队认为黄芪-当归可通过降低IFN和TNF的表达活性来治疗CAA㊂对于造血系统,AR主要分布在骨髓基质细胞㊁血小板和红系祖细胞[22],与雄激素结合后可刺激促红细胞生成素的分泌,从而改善造血功能[23]㊂对此,本团队推测黄芪-当归可通过增加AR的表达,从而充分发挥雄激素的生物功能,或者发挥类雄激素效果直接作用于AR,促进促红细胞素的生成㊂本研究发现,EGFR 在治疗CAA中为核心靶标之一,但目前在CAA方面尚未对该靶标具体的药理学研究,提示研究者可以此为切入点,进行更深一步的探究㊂图3示,由KEGG通路富集分析结果和有效成分-成分-疾病靶标-信号通路网络图可看出,现有研究认为黄芪-当归可通过调控PI3K-Akt信号通路和VEGF信号通路来治疗CAA㊂PI3K-Akt通路下游还有众多通路,其中PI3K-Akt-mTOR通路在调节造血干细胞增殖与分化中发挥着重要作用[24-25]㊂程明秀[26]等在骨髓间充质细胞(BMSCs)与骨髓单个核细胞(BMNCs)共培养体系中加入滋肾生血药物后发现,药物可促进BMSCs 分泌SDF-1,结合造血干细胞的CXCR4受体,激活PI3K-Akt-mTOR通路促进血管的生成,加强造血作用㊂VEGF信号通路在调控血管生成上发挥着重要作用[27]㊂研究发现,当VEGF水平升高后可激活VEGF通路的下游Notch通路,促进血管的形成与发育,并改善BMSCs的分化能力[28]㊂本团队分析,黄芪-当归治疗CAA主要是调控PI3K-Akt-mTOR通路的活性,同时调控VEGF通路,促进BMSCc向血管内皮细胞分化,增加新生血管,调节造血功能,改善血象与症状㊂由GO分类富集分析结果可得,黄芪-当归治疗CAA除影响免疫功能和造血功能外,还会对体内多种分子功能㊁细胞组分㊁生物过程产生影响㊂这可能是中医 整体观 的具体表现㊂综上所述,本研究体现了黄芪-当归治疗CAA 的过程中涉及多个有效成分㊁成分-疾病靶标及多条信号通路,证实其作用机制复杂的观点㊂本研究大部分结论与现有研究结果相一致,但同时仍有部分结果未能有相关研究支持,这可能是多次对数据进行交互分析产生的误差,但也不否认这是由于研究不全面所导致的,所以本研究为研究者提供了新的研究切入点㊂本研究仅从理论层面研究黄芪-当归治疗CAA的作用机制,尚未考虑中药煎煮中发生的成分变化,所以仍需更多的临床试验与相关细胞㊁分子实验对结论进行验证㊂参考文献:[1]㊀付蓉,张连生.再生障碍性贫血诊断与治疗中国专家共识(2017年版)[J].中华血液学杂志,2017,38(1):1-5. [2]㊀吴玉红,邵宗鸿.再生障碍性贫血感染的研究进展[J].天津医学,2018,46(12):1342-1346.[3]㊀侯开放,马凤鸣,于天启.再生障碍性贫血研究进展[J].广东医学,2017,38(S2):164-167.[4]㊀王萍,刘欣,张小亮,等.再障煎剂治疗肾阳虚型急性再生障碍性贫血临床观察[J].现代中西医结合杂志,2019,28(3):311-314.[5]㊀张稚淳,张晓波,丁皓,等.复方皂矾丸或联合西药治疗血液病疗效和安全性的Meta分析[J].北京中医药大学学报,2018,41(10):873-880.[6]㊀龚廷贤.万病回春[M].北京:人民卫生出版社,1984:189.[7]㊀李小龙,张会永,张小亮,等.基于数据挖掘刘宝文教授治疗慢性再生障碍性贫血用药经验分析[J].辽宁中医药大学学报,2016,18(7):97-100.[8]㊀WENJUN WANG,TIANLONG LIU,LIUDI YANG,et al.Study onthe multi-targets mechanism of triphala on cardio-cerebralvascular diseases based on network pharmacology[J].Biomedicine&Pharmacotherapy,2019,116(10):89-94. [9]㊀DAINA ANTOINE,MICHIELIN OLIVIER,ZOETE VINCENT.SwissTargetPrediction:updated data and new features forefficient prediction of protein targets of small molecules[J].Nucleic Acids Res,2019,2(47):357-364.[10]㊀HSIN KUN-YI,MATSUOKA YUKIKO,ASAI YOSHIYUKI,et al.systemsDock:a web server for network pharmacology-basedprediction and analysis[J].Nucleic Acids Res,2016,44:W507-13.[11]㊀王金环,张炫娜,孙姮.单味中药及中成药治疗再障机理研究进展[J].辽宁中医药大学学报,2018,20(3):11-3. [12]㊀朱萍,郑红.小儿再生障碍性贫血合并骨髓细胞病态造血现象的临床分析[J].中国妇幼健康研究,2017,28(11):1387-1388.[13]㊀SHIRZEYLI MH,KHANLARKHANI N,AMIDI F,et al.BonesMorphogenic Protein-4and retinoic acid combined treatmentcomparative analysis for in vitro differentiation potential of murinemesenchymal stem cells derived from bone marrow and adiposetissue into germ cells[J].Microsc Res Tech,2017,80(11):1151-1160.[14]㊀孙菊,刘梅,吴迪炯,等.补肾活血法对慢性再生障碍性贫血小鼠的干预作用研究[J].中华危重症医学杂志(电子版),2018,11(2):78-82.[15]㊀SAMARASINGHE SUJITH,MARSH JUDITH,DUFOURCARLO.Immune suppression for childhood acquired aplasticanemia and myelodysplastic syndrome:where next?[J].Haematologica,2014,99(4):597-599.[16]㊀吴敏,李威威,张海萍.滋阴补肾方对再生障碍性贫血患者血清IFN-α和IFN-γ㊁G-CSF细胞因子及T细胞亚群的影响[J].现代中西医结合杂志,2019,28(9):968-971.[17]㊀刘永华,江锦红,方炳木,等. 补肾活血法 治疗慢性再生障碍性贫血疗效观察及对造血调控因子的影响[J].浙江中医药大学学报,2015,39(3):206-208.[18]㊀王西阁,周玉洁,王丹凤,等.再生障碍性贫血患儿骨髓造血干细胞端粒酶活性及相关基因表达的研究[J].中国当代儿科杂志,2013,15(1):25-28.[19]㊀KAKAGIANNI THEODORA,GIANNAKOULAS NIKOLAOS C,THANOPOULOU ELENI,et al.A probable role for trail-inducedapoptosis in the pathogenesis of marrow failure.Implications froman in vitro model and from marrow of aplastic anemia patients[J].Leukemia Research,2005,30(6):713-21.[20]㊀高学习,易燕.滋髓生血胶囊联合环磷酰胺治疗慢性再生障碍性贫血疗效及对外周血IFN-γ㊁TNF-α的影响[J].现代中西医结合杂志,2016,25(36):4078-4080.[21]㊀李鑫,邢君宜.再生障碍性贫血患者发病影响因素分析及免疫抑制联合环孢霉素A治疗对患者外周血VEGF㊁TNF-α和IFN-γ水平的影响分析[J].航空航天医学杂志,2018,29(12):1527-1528.[22]㊀KHETAWAT G,FARADAY N,NEALEN M L,et al.Humanmegakaryocytes and platelets contain the estrogen receptor betaand androgen receptor(AR):testosterone regulates ARexpression[J].Blood,2000,95(7):2289-2296.[23]㊀金玲,吴文忠.雄激素联合环孢素A治疗再生障碍性贫血效果观察[J].临床合理用药杂志,2017,10(32):61-62. [24]㊀张英驰,程涛,袁卫平.PI3K/AKT/mTOR信号通路在造血干细胞中作用的研究进展[J].中国实验血液学杂志,2013,21(1):245-249.[25]㊀PERRY JOHN M,HE XI C,SUGIMURA RYOHICHI,et al.Cooperation between both Wnt/{beta}-catenin and PTEN/PI3K/Akt signaling promotes primitive hematopoietic stem cellself-renewal and expansion[J].Genes&Development,2011,25(18):1928-1942.[26]㊀程明秀,赵宗江,田晨,等.补肾益髓生血法AA大鼠含药血清对BMSCs与BMNCs共培养BMNCs增殖分化及SDF-1/CXCR4/PI3K/AKT信号通路的影响[J].中华中医药杂志,2015,30(8):2877-2881.[27]㊀付卫云,刘暖,王延柯,等.黄芪甲苷通过调控PKD1-HDAC5-VEGF通路促进心肌梗死大鼠血管新生[J].中国病理生理杂志,2018,34(4):643-649.[28]㊀邓姝,项静静,胡致平,等.VEGF与Notch信号通路对再生障碍性贫血患者骨髓间充质干细胞的调控机制研究[J].浙江医学,2018,40(24):2628-2632.收稿日期:2020-05-18。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基于网络药理学和液质联用技术研究生黄芪和炙黄芪抗
衰老作用及其机制
基于网络药理学和液质联用技术研究生黄芪和炙黄芪抗衰老作用及其机制
随着人口老龄化问题的日益严重，抗衰老研究成为当今的热点。
中药作为一种传统医学，在抗衰老领域展现出了广阔的应用前景。
黄芪和炙黄芪作为两种常用的中药，被认为具有一定的抗衰老作用。
本文将基于网络药理学和液质联用技术，对黄芪和炙黄芪的抗衰老作用及其可能的机制进行研究，并探讨其在抗衰老领域的潜在应用。
黄芪和炙黄芪是常用的中药材，被广泛应用于中医临床实践中。
它们被认为具有养血益气、补中益气等功效，是延年益寿的重要药材之一。
近年来的研究表明，黄芪和炙黄芪在抗衰老领域具有广泛的应用前景。
网络药理学是近年来发展起来的一种研究方法，它通过整合多种信息源，运用系统性的方法研究药物的作用机制。
我们可以通过网络药理学的方法，对黄芪和炙黄芪在抗衰老领域的作用机制进行深入的研究。
首先，我们可以通过网络药理学的分析，筛选出与黄芪和炙黄芪相关的靶点和通路。
然后，通过实验验证，确定黄芪和炙黄芪对这些靶点和通路的调节作用。
最后，结合相关文献和实验结果，推测黄芪和炙黄芪在抗衰老领域的作用机制。
液质联用技术是一种高效的分析方法，能够同时对多种复杂的化合物进行定性和定量分析。
通过液质联用技术，我们可以对黄芪和炙黄芪中的化学成分进行分析，了解它们在抗衰老作用中的主要活性成分。
同时，我们还可以通过液质联用技术，
研究黄芪和炙黄芪在人体内的代谢过程，了解它们的药效和药理学特性，为进一步研究提供参考。
通过以上的研究方法，我们可以对黄芪和炙黄芪的抗衰老作用及其机制有一个全面的了解。
黄芪和炙黄芪含有多种活性成分，通过对这些活性成分的研究，可以揭示它们在抗衰老作用中的具体机制。
黄芪和炙黄芪可能通过多种作用途径发挥抗衰老作用，例如抗氧化应激、调节免疫功能以及抑制老化相关基因的表达等。
此外，黄芪和炙黄芪还可以通过调节减缓老化相关信号通路的活性，达到抗衰老的效果。
通过液质联用技术的研究，我们可以进一步确认它们的抗衰老活性成分，并探索它们在抗衰老领域的潜在应用。
综上所述，网络药理学和液质联用技术是研究黄芪和炙黄芪抗衰老作用及其机制的有效方法。
通过这些研究方法，我们可以深入了解黄芪和炙黄芪在抗衰老领域的作用机制，为其进一步的开发与应用提供科学依据。
黄芪和炙黄芪作为传统中药，在抗衰老领域具有广阔的应用前景，我们相信在不久的将来，它们将为人类的健康和长寿作出更大的贡献
综合网络药理学和液质联用技术的研究结果，我们可以得出黄芪和炙黄芪在抗衰老作用中的主要活性成分和机制。
这些活性成分可能通过抗氧化应激、调节免疫功能、抑制老化相关基因表达以及调节减缓老化相关信号通路的活性等多种途径发挥作用。
黄芪和炙黄芪在抗衰老领域具有广阔的应用前景，为人类的健康和长寿作出更大的贡献。
然而，还需要进一步研究以揭示其详细的药效和药理学特性，为其进一步的开发与应用提供科学依据。