基于整合药理学平台探究加味资成汤防治轻度认知功能障碍的物质基础与作用机制

作者：周雯; 战丽彬^*

来源：神经药理学报, 2018, 8(03): 43.

• 整合药理学
• 加味资成汤
• 轻度认知功能障碍
• 物质基础
• 作用机制

目的:探讨加味资成汤防治轻度认知功能障碍(mild cognitive impairment,MCI)的物质基础与作用机制。方法:利用由中国中医科学院中药研究所联合北京大学药学院、中国科学院相关机构构建的中药整合药理学计算平台(TCM-IP,www.tcmip.cn),从中药材数据库获得加味资成汤12味中药的名称、拉丁名、性味归经、产地、功效及其所含化合物等;从中药成分数据库获得12味中药的CAS号、相对分子质量、物理化学性质以及药物代谢性质等信息。在疾病/症状靶标数据库中,以"MCI"作为疾病或症状关键词进行检索,获得治疗"MCI"的药物名称、药物疗效、药物靶标的基因和蛋白质相关信息。采用二维结构相似性搜索(即MACCS分子指纹),开源软件Open Babel提取化学指纹特征,使用Tanimoto系数定义的相似度计量方法,与FDA上市药物进行相似性打分(Score≥0.8),获得加味资成汤作用的潜在靶标,建立药物候选靶标信息数据库。基于加味资成汤药物靶标与MCI之间的相互作用网络,建立加味资成汤靶标-MCI基因互作网络;以"节点连接度(degree)"的2倍中位数为卡值,选取加味资成汤靶标-MCI基因互作网络的核心节点(hubs);在构建关键节点子网的基础上,以"degree"、"节点紧密度(closeness)"和"节点介度(betweenness)"的中位数为卡值,选取同时满足3个卡值的节点为加味资成汤治疗MCI失衡网络的候选靶标;然后,通过对上述加味资成汤候选靶标参与的功能与通路进行富集分析,进一步挖掘加味资成汤缓解MCI关键病理的分子机制,构建"加味资成汤-中药材-化学成分-核心靶标-关键通路"的多层次网络关联图。结果:平台筛选出加味资成汤687种药物化学成分,其中人参的成分数量最多有158种,莲子的成分数量最少仅10种,主要为苷类、糖类、醇类;以及595个治疗MCI的关键靶标,包括羟酰辅酶A脱氢酶三功能多酶复合物亚基α(HADHA)、羟酰-CoA脱氢酶(HADH)、NAD(P)依赖类固醇脱氢酶样(NSDHL)、1-磷脂酰肌醇4,5-二磷酸磷酸二酯酶δ-1(PLCD1)、乙醇脱氢酶1A(ADH1A)、脂肪醛脱氢酶(ALDH3A2)、葡萄糖激酶(GCK)、乙醇脱氢酶1C(ADH1C)、核苷酸焦磷酸酶/磷酸二酯酶家族成员1(ENPP1)、腺苷酸环化酶2型(ADCY2)等。GO和KEGG富集分析显示这些关键靶标主要定位于细胞质、线粒体,最常见的分子功能是ATP结合、蛋白结合等,并参与嘌呤代谢、核苷酸代谢、碳代谢、碳水化合物代谢等通路。结论:通过该平台能够预测出加味资成汤防治MCI的关键靶标及参与的相关通路,为进一步深入揭示其作用机制奠定了良好基础。

• 单位
  南京中医药大学; 基础医学院