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基于网络药理学探讨补阳还五汤治疗强直性脊柱炎的作用机制

李伟  李春根  穆晓红  陈黎明  赵子义  
【摘要】:目的:基于网络药理学探讨补阳还五汤治疗强直性脊柱炎的作用机制。方法:通过中药系统药理学数据库与分析平台(traditional chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform, TCMSP)、中药分子机制综合数据库(traditional Chinese medicine integrated database, TCMID)、中药分子机制生物信息学分析工具(bioinformatics analysis tool for molecular mechanism of traditional Chinese medicine, BATMAN-TCM)等数据库搜索补阳还五汤药物成分及其相关靶点;以"Ankylosing spondylitis"为关键词在DrugBank、人类基因数据库(GeneCards)、在线人类孟德尔遗传数据库(online mendelian inheritance in man, OMIM)、治疗靶标数据库(therapeutic target database, TTD)等数据库搜索强直性脊柱炎的相关靶点;通过制作韦恩图,获取补阳还五汤与强直性脊柱炎的交集靶点,利用String数据库、Cytoscape 3.6.1软件构建药物疾病共同靶点蛋白互作网络、药物-成分-疾病-靶点网络;最后通过DAVID数据库(The database for annotation, visualization and integrated discovery)对共同靶点进行基因本体(gene ontology, GO)、京都基因和基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)富集分析,并将富集结果可视化。结果:通过TCMSP、TCMID、BATMAN-TCM 3个数据库共获得补阳还五汤药物化学成分106个,包括槲皮素、山柰酚、木樨草素、黄芩素、芒柄花黄素等;有效成分与强直性脊柱炎共同作用靶点82个,包括白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF)、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor A,VEGFA)等;GO富集分析功能条目366条,其中生物过程(biological process, BP)284条,细胞组分(cellular component, CC)31条,分子功能(molecular function, MF)51条,包括细胞对脂多糖的反应、类固醇激素受体活性等;KEGG信号通路共87条,主要核因子kB(nuclear factor-k-gene binding, NF-κB)信号通路、核苷酸寡聚化结构域(nucleotide oligomerzation domain, NOD)样受体信号通路、缺氧诱导因子1(hypoxia inducible factor-1,HIF-1)信号通路等。结论:补阳还五汤治疗强直性脊柱炎主要是通过槲皮素、山柰酚、木樨草素、黄芩素、芒柄花黄素等活性成分作用于VEGFA、IL-10、基质金属蛋白酶9(matrix metallopeptidase 9,MMP9)、前列腺素内过氧化物合酶2(prostaglandin-endoperoxide synthase 2,PTGS2)等靶点基因,从而调节多条生物学功能与信号通路,最终达到治疗作用。

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