基于网络药理学和GEO数据集的翻白草治疗2型糖尿病分子机制探讨

作者：何旭; 马鑫彦; 赵薇; 张印江; 鲁碧楠^*; 庞宗然^*

来源：中国现代中药, 2023, 25(09): 1949-1956.

DOI：10.13313/j.issn.1673-4890.20230414006

• 翻白草
• 2型糖尿病
• GEO数据集
• 网络药理学
• 分子对接

目的：网络药理学结合GEO数据集探讨翻白草治疗2型糖尿病的分子机制。方法：通过中药系统药理学数据库与分析平台（TCMSP）下载翻白草化学成分信息，经SwissADME对各成分进行筛选和SwissTargetPrediction预测靶点后，得到药物作用靶点。采用R软件下载GEO数据中GSE系列，提取表达矩阵，对原始数据进行归一化处理后提取临床信息，采用limma程序包进行2型糖尿病差异基因分析。通过微生信在线平台获取药物作用靶点和疾病差异基因交集，即为翻白草治疗2型糖尿病的潜在作用靶点，对潜在作用靶点进行生物信息学分析，采用分子对接方法对分析结果进行验证。结果：筛选得到翻白草中20个化学成分，经SwissTargetPrediction预测后，得到374个药物作用靶点，R软件分析获得2型糖尿病差异基因658个，取交集后得到17个潜在作用靶点。经过基因本体（GO）富集分析和京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路分析可知，翻白草有效成分有原儿茶酸、咖啡酸、山柰酚、3,4,5-三羟基苯甲酸、罗索酸，通过作用蛋白激酶C-θ (PKC-θ)、核转录因子-κB p65亚单位（RELA）、核糖体蛋白S6激酶α3 (RPS6KA3)、信号传导和转录激活因子3 (STAT3)、乳酸脱氢酶B (LDHB)和6-磷酸果糖激酶-2/果糖-2,6-二磷酸酶同工酶3 (PFKFB3)靶点，参与胰岛素抵抗通路（P<0.01）、低氧诱导因子-1 (HIF-1)信号通路（P<0.01）和脂肪细胞因子信号通路（P<0.01）来发挥治疗2型糖尿病作用。分子对接结果显示，PKC-θ、RELA、STAT3与咖啡酸，RPS6KA3与罗索酸，LDHB与3,4,5-三羟基苯甲酸，PFKFB3与山柰酚之间均具有较好的对接活性。结论：通过网络药理学结合GEO数据集，初步预测了翻白草治疗2型糖尿病的潜在靶点和可能的作用机制，为翻白草治疗2型糖尿病的进一步研究提供理论依据。

• 单位
  大理白族自治州人民医院; 中央民族大学