基于网络药理学预测桔梗治疗支气管哮喘的作用机制

作者：莫蕊辰; 王娓娓; 赵磊; 牟林茂^*

来源：山东医药, 2021, 61(05): 13-17.

• 网络药理学
• 桔梗
• 支气管哮喘
• 作用机制
• 核心靶点

目的运用网络药理学分析桔梗有效成分、支气管哮喘靶点,并预测桔梗治疗支气管哮喘的作用机制。方法通过TCMSP数据库获取桔梗的有效成分,通过Pubchem、Swiss target prediction数据库收集桔梗的成分作用靶点,将靶点导入Cytoscape3.6.2软件,制作有效成分与相关作用靶点的关系网络图,得到桔梗中发挥相对重要作用的成分及靶点。通过TTD、Drugbank、DisGeNET、CTD、genecards、OMIM、GAD、KEGG数据库获取支气管哮喘靶点,利用Uniport数据库进行蛋白—基因名标准化。将桔梗靶点与支气管哮喘靶点取交集、去重复,得到桔梗治疗支气管哮喘的预测靶点。将预测靶点导入STRING数据库得到桔梗治疗支气管哮喘靶点的PPI网络,通过Cytoscape3.6.2软件对PPI网络进行可视化处理。利用Cytoscape3.6.2软件中的Network Analyzer、cytoHubba插件对PPI网络进行核心靶点拓扑,得到桔梗治疗支气管哮喘的核心靶点,利用DAVID数据库对核心靶点进行GO功能富集分析及KEGG通路分析。结果共获得符合筛选条件的桔梗有效成分22种(包括刺槐素、木犀草素、桔梗皂苷元等),桔梗成分靶点311个、支气管哮喘靶点1 551个。共获得桔梗治疗支气管哮喘的有效靶点137个,其中核心靶点10个,包括半胱氨酸蛋白酶3(CASP3)、分裂原活化蛋白激酶3(MAPK3)、表皮生长因子受体(EGFR)、基质金属蛋白酶9(MMP9)等。GO功能富集分析共得到GO条目77个,其中生物过程53个、分子功能13个、细胞组成11个,涉及一氧化氮生物合成过程的正调控、蛋白磷酸化正调控、平滑肌细胞增殖的阳性调节等;KEGG通路分析共得到KEGG通路35条,涉及ErbB信号通路、mTOR信号通路、HIF-1信号通路、VEGF信号通路、PI3K-Akt信号通路等。结论桔梗中的多种有效成分如刺槐素、木犀草素可能通过CASP3、MAPK3、EGFR等靶点,对ErbB、mTOR、HIF-1、VEGF、PI3K-Akt、MAPK等信号通路进行调控,整体协同发挥抗炎、抑制气道重塑的作用,从而改善支气管哮喘症状,抑制支气管哮喘进程。

• 单位
  山东中医药大学; 山东省立医院