基于网络药理学的“丹参-红花药对”抗骨质疏松分子机制研究

作者:张罡瑜; 何琪; 林瑞婷; 温晓雯; 杨均政; 钟莎; 曾嘉旭; 王海彬; 陈鹏
来源:华中科技大学学报(医学版), 2021, 50(03): 284-291+319.

摘要

目的构建丹参-红花药对活性成分-作用靶点网络和蛋白相互作用网络,分析靶点涉及的生物学过程和通路,研究丹参-红花抗骨质疏松(osteoporosis, OP)的分子作用机制。方法通过TCMSP数据库筛选丹参-红花药对的潜在活性成分,用Swiss数据库预测其作用靶点,与Disgenet数据库获得的OP靶点相映射,得到丹参-红花药对抗OP的潜在靶点。采用Cytoscape软件构建"药物-活性成分-潜在靶点"网络,利用String数据库和Cytoscape构建蛋白质相互作用网络。使用David数据库对丹参-红花药对的作用靶点进行GO生物功能分析和KEGG通路富集分析。结果获得丹参和红花中具有类药性、口服吸收良好的潜在活性成分分别为65个和22个,其治疗OP的潜在靶点36个。其中成分Poriferast-5-en-3beta-ol、Poriferasterol、Flavoxanthin、Beta-sitosterol、Stigmasterol、Luteolin、Kaempferol、α-amyrin、5,6-dihydroxy-7-isopropyl-1,1-dimethyl-2,3-dihydrophenanthren-4-one、Przewalskin a、Salviolone、Phytoene、Phytofluene、Beta-carotene等能与5个及5个以上的靶点相连接,为丹参-红花药对治疗OP的主要活性成分。蛋白质网络分析显示,靶点基因ESR1、MAPK3、ERBB2、CYP19A1、CYP2B6的Degree值均大于中位数7的2倍以上。GO生物过程分析和KEGG通路富集分析显示,丹参-红花药对治疗OP主要涉及的生物过程有妊娠期乳腺分支、转录后基因沉默的负调控、RNA对基因沉默的负调控、前列腺生长、乳腺导管形态形成分支、花生四烯酸的代谢等过程,主要富集的通路为卵巢类固醇生成、甾类激素生物合成、催乳素信号通路、粘着连接、膀胱癌、雌激素信号通路等,表明丹参-红花可以通过参与调控多种生物学过程发挥治疗OP的作用。结论丹参-红花药对治疗OP具有多成分、多靶点、多途径的作用特点,该研究为进一步开展丹参-红花药对抗OP分子作用机制的研究以及新药开发等提供了新思路和新方法。