基于网络药理学和体外细胞实验探究“三七-骨碎补”药对活性成分治疗骨质疏松症的作用机制

作者：杨雯静; 黄健; 王维; 彭立军; 李晋玉^*; 朱卫丰^*

来源：中国中药杂志, 2023, 48(04): 1087-1097.

DOI：10.19540/j.cnki.cjcmm.20220926.501

• 网络药理学
• 骨质疏松症
• 三七总皂苷
• 骨碎补总黄酮
• 作用机制
• 分子对接
• 体外细胞实验

该研究通过网络药理学、分子对接技术和体外细胞实验，探究三七总皂苷(Panax notoginseng saponins, PNS)和骨碎补总黄酮(osteopractic total flavone, OTF)治疗骨质疏松症(osteoporosis, OP)的主要活性成分和潜在作用机制，为临床用药提供理论依据。首先通过文献检索和在线数据库获取OTF和PNS的入血成分，利用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)与SwissTargetPrediction数据库获得药物的潜在靶点；借助OMIM、GeneCards数据库检索OP相关靶点，并利用韦恩在线分析工具将药物靶点和疾病靶点取交集；运用Cytoscape软件构建“药物-成分-靶点-疾病”网络，依据其节点度值筛选出核心成分；根据筛选出来的药物与疾病交集靶点，利用STRING平台和Cytoscape软件构建交集靶点的蛋白相互作用(PPI)网络，依据节点度值筛选出核心靶点；借助R语言对潜在治疗靶点进行GO功能富集和KEGG通路分析；并采用AutoDock Vina等软件对部分活性成分与潜在靶点进行分子对接验证；最后依据KEGG通路分析结果，选择HIF-1信号通路进行体外细胞实验验证。网络药理学结果得到里查酮A、苦参酮、20(R)-原人参三醇、20(S)-原人参三醇、山柰酚等45个活性成分，IL6、AKT1、TNF、VEGFA、MAPK3等103个治疗靶点，靶点蛋白富集的通路有PI3K-AKT信号通路、HIF-1信号通路、TNF信号通路等。分子对接结果显示核心成分与核心靶点均有较好的结合能力。体外细胞实验结果表明，PNS-OTF能上调HIF-1α、VEGFA、Runx2的mRNA表达水平，说明PNS-OTF治疗OP的作用机制可能与激活HIF-1信号通路相关，从而起到促进血管生成与成骨分化的作用。综上，该研究运用网络药理学预测了PNS-OTF治疗OP的核心靶点与通路并进行了体外细胞实验验证，体现了多成分、多靶点、多途径协同作用的特点，同时为今后临床治疗OP提供新思路。

• 单位
  江西中医药大学现代中药制剂教育部重点实验室; 北京中医药大学东直门医院