基于网络药理学和分子对接探讨川芎治疗偏头痛的作用机制

目的 采用网络药理学方法对川芎治疗偏头痛的机制进行分析,为深入研究川芎在治疗偏头痛方面的作用机制奠定基础.方法 通过中药系统药理学数据与分析平台(TCMSP)平台筛选结合文献检索获得川芎的化学成分和作用靶点,并通过SWISSTARGET数据库筛选和预测作用靶点.通过Genecards、DrugBank等数据库筛选出治疗偏头痛的靶标.取药物疾病交集基因通过软件Cytoscape 3.8.0构建药物—有效成分—疾病靶点网络并筛选关键药效分子及药物核心靶点.基于STRING数据库构建PPI蛋白互作网络,通过cytoNCA插件筛选PPI核心靶点.通过DAVID生物信息学资源数据库对药物核心靶点及PPI核心靶点进行GO功能富集分析,运用KO-BAS 3.0对药物核心靶点及PPI核心靶点进行KEGG子通路富集分析.将关键药效分子与对应的度值较高的药物核心靶点及PPI核心靶点进行分子对接验证药物分子与靶点作用情况,选择评分较高的结果进行可视化.结果 网络中包含Myricanone(杨梅酮)、Mandenol(亚麻油酸乙酯)等11个化合物,作用于169个作用靶点.生物学过程GO功能富集分析得到997个GO条目(P<0.01),KEGG通路富集得到76条信号通路(P<0.01),主要涉及循环系统血管过程、血管管径调节、胞内钙离子浓度调节、细胞内钙离子稳态、肽基-酪氨酸磷酸化、5-HT受体活性等生物过程及信号通路.分子对接结果显示Mandenol、Wallichilide、Senkyunone是关键药效分子中的核心成分,环加氧酶2(PTGS 2)与丝裂原激活蛋白激酶14(MAPK 14)是川芎治疗偏头痛较为关键的靶点蛋白.最后通过动物实验及指标检测对关键药效分子中的Mandenol对涉及的主要生物过程作用进行初步验证,结果Mandenol可以显著降低偏头痛大鼠血清中NO水平及iNOS活性(P<0.05),从而进一步影响循环系统血管过程及血管管管径调节过程.结论 该研究初步揭示了川芎通过多成分多靶点多通路治疗偏头痛的作用机制,川芎可能主要通过循环系统血管过程、血管管径调节等过程发挥其活血化瘀功效来改善和治疗偏头痛.