基于网络药理学探讨瓜蒌薤白半夏汤治疗COPD的作用机制

目的 利用网络药理学方法及分子对接技术探讨瓜蒌薤白半夏汤治疗慢性阻塞性肺疾病(COPD)的相关作用机制.方法 在中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)中获取瓜蒌薤白半夏汤的主要化学成分及对应靶点,在人类基因数据库(GeneCards)、药物银行(DrugBank)及人类孟德尔遗传数据库(OMIM)中获取COPD的治疗靶点;获取交集基因后,利用Cytoscape软件构建药物-成分-靶点网络关系图;利用蛋白质相互作用数据库(STRING)建立蛋白互作网络(PPI),并利用Cytoscape软件中CytoNCA插件进行拓扑分析筛选核心靶点;利用R语言软件进行基因本体论(GO)生物学功能分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析,并绘制条形图;最后通过Autodock软件进行活性成分和核心靶点分子对接验证.结果 瓜蒌薤白半夏汤共筛选出30个活性成分和411个潜在靶点,共获得COPD潜在治疗靶点2366个,二者交集靶点共139个;PPI核心网络计算出丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)3、MAPK1、JUN、TP53、FOS、雌激素受体α(ESR1)等14个核心靶点;GO富集分析生物学过程共2397条,KEGG筛选出通路167条;分子对接验证后,证明瓜蒌薤白半夏汤中主要活性化合物能与核心网络中重要靶点结合,展现出较好的亲和力.结论 瓜蒌薤白半夏汤可通过多靶点,多通路对COPD进行干预,涉及通路包括磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)-蛋白激酶B(Akt)信号通路、晚期糖基化终末产物-糖基化终末产物受体(AGE-RAGE)信号通路、白细胞介素(IL)-17信号通路、肿瘤坏死因子(TNF)信号通路等,其主要活性化合物槲皮素、柚皮素、黄芩素、豆甾醇、β-谷甾醇、羟基芫花素与关键靶点MAPK3、MAPK1、JUN、TP53、FOS、ESR1结合可能是其发挥治疗作用的关键.