基于生物信息与网络药理学探讨人参治疗冠心病的分子机制

作者：葛亚如; 王承龙^*

来源：中医学报, 2022, 37(12): 2664-2673.

DOI：10.16368/j.issn.1674-8999.2022.12.474

• 人参
• 冠状动脉粥样硬化性心脏病
• 生物信息学
• 网络药理学
• 分子对接
• 信号通路

目的：采用生物信息学与网络药理学建立人参-共同靶点-冠心病蛋白质相互作用网络图、人参-共同靶点-通路网络图，探讨人参治疗冠状动脉粥样硬化性心脏病(简称冠心病)的分子作用机制。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)筛选人参的活性化合物和作用靶点，OMIM、Drugbank、Gene Cards、TTD及Dis GeNET疾病数据库检索冠心病作用靶点，得到人参-冠心病共同作用靶点，通过设置Degree值得到关键靶点。利用STRING数据库绘制人参-冠心病共同靶点的PPI网络图；采用Cytoscape 3.8.2绘制人参-靶点-冠心病网络图，利用DAVID平台及R软件对人参和冠心病共同靶点进行基因本体(gene ontology, GO)功能富集分析及京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)通路富集分析，最后通过iGEMDOCK软件进行分子对接验证。结果：(1)最终获得17个人参活性化合物，111个药物作用靶点，1 886个疾病作用靶点，化合物-疾病交集靶点58个；(2)人参-冠心病共同靶点中的关键靶点有丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(serine/threonine kinase 1,AKT1)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF)、前列腺素内过氧化物合酶2(prostaglandin G/H synthase 2,PTGS2)、白细胞介素(interleukin, IL)-1β、半胱天冬酶3(cysteine proteinase 3,CASP3)、JUN原癌基因(JUN proto-oncogene, JUN)、一氧化氮合酶3(nitric oxide synthase3,NOS3);(3)GO及KEGG富集分析结果显示，人参主要作用于TNF、环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate, cAMP)、丝裂原活化蛋白质激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)、磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B(phosphoinositide-3-kinase-alkaline protein kinases, PI3K-Akt)、Toll样受体及核蛋白因子-κB(nucleoprotein factor-κB,NF-κB)等多条信号通路，其中涉及免疫炎症、细胞增殖与凋亡等调节过程；(4)分子对接结果显示，人参皂苷Rh2与PTGS2结合亲和力最强。结论：人参治疗冠心病的作用机制涉及改善慢性炎症、抗氧化、促进细胞增殖与抑制细胞凋亡等过程，通过分子对接与网络药理学的解析可为其治疗冠心病提供充分、可靠的理论依据。

• 单位
  中国中医科学院西苑医院