臧鋒磊 周敬
【摘 要】目的:研究款冬花止咳化痰活性成分的作用靶點。方法:以款冬花止咳化痰相關的12個化合物為研究對象,基于網絡藥理學理論,采用反向藥效團匹配法,預測活性成分靶點,并和CooLGeN數據庫進行比對,構建靶點網絡模型。結果:款冬花止咳化痰相關的潛在作用靶點有36個,主要靶點有GSTP1、MAPK14、ACHE、GSTA1、CFTR、VDR、ESR1、F2、GSTM1、MME、DAPK1;且不同活性成分可作用在相同靶點上,相同活性成分也可作用在不同靶點上。結論:款冬花止咳化痰作用具有多成分、多靶點的特點,為作用機制的研究提供科學依據。
【關鍵詞】款冬花;止咳化痰;活性成分;靶點;網絡藥理學
【中圖分類號】R749.053
【文獻標志碼】 糎T〗
B 【文章編號】1005-0019(2018)12-100-02
款冬花具有止咳、祛痰、平喘的作用,是臨床上常用的中藥之一。就目前的研究而言[1],款冬花中的咖啡酰基奎尼酸類成分,具有止咳化痰活性;槲皮素、蘆丁、山柰酚等成分,也在其他藥材中證實了止咳祛痰作用。總結來看,款冬花止咳化痰的活性成分已經證實,但作用機制尚不明確。本文利用網絡藥理學,以款冬花的活性成分為基準,構建成分—通路—靶點網絡,深入探討止咳化痰的作用機制,報告如下:
1 資料與方法
1.1 建立標準格式文件 結合以往研究成果,已知款冬花止咳化痰相關的化合物有12個,分別是款冬花素、山奈酚、金絲桃苷、款冬酮、β-谷甾淳、綠原酸、咖啡酸、檞皮素、4,5-二咖啡酰基奎尼酸、3,5-二咖啡酰基奎尼酸、3,4-二咖啡酰基奎尼酸、蘆丁。利用ChemBioDraw Ultra軟件,畫出這些化合物的結構圖,以sdf-mol格式進行保存。
1.2 靶點反向預測 輔助利用PharmMapper服務器,將款冬花活性成分sdf-mol格式文件上傳至服務器,通過反向藥效團匹配,得到虛擬篩選結果。然后選取活性小分子作為探針,對潛在藥物靶點進行搜查,并預測生物活性。考慮到這些藥物靶點的命名不規范,本次實驗利用UniRrotKB搜索功能,限定物種為人,輸入蛋白名稱,將檢索到的蛋白類型確定為官方名稱,經數據庫檢索和轉化,得到相關蛋白信息。
1.3 靶點篩選 匯總反向預測后的靶點信息,和CooLGeN數據庫中的咳嗽靶點進行比較,從而明確預測靶點中具有止咳化痰作用的靶點。
1.4 構建靶點網絡 利用Cytoscape軟件的Merge功能,以款冬花靶點預測結果為準,構建靶點網絡模型,網絡節點代表活動成分、靶點、作用通路。節點連接原則[2]:如果活性成分靶點、作用通路靶點相同,此時兩者用邊連接起來。
2 結果
2.1 靶點信息 款冬花潛在作 冒械愎布?00個,按照從高到低的順序進行排列,并和CooLGeN數據庫進行比較,結果得到36個和止咳化痰相關的潛在作用靶點,主要靶點信息見表1。
2.2 靶點數目 款冬花止咳化痰活性成分的靶點數目如下:款冬花素29個、山奈酚24個、金絲桃苷21個、款冬酮20個、β-谷甾淳20個、綠原酸19個、咖啡酸18個、槲皮素17個、4,5-二咖啡酰基奎尼酸14個、3,5-二咖啡酰基奎尼酸12個、3,4-二咖啡酰基奎尼酸11個、蘆丁11個。分析可知,不同活性成分可作用在相同靶點上,相同活性成分也可作用在不同靶點上,凸顯出多成分、多靶點的作用機制。
3 討論
款冬花屬于菊科款冬屬植物,具有止咳化痰、潤肺下氣的功效,主要用來治療咳痰、咳喘、咯血、氣管炎等疾病。此外,現代醫學研究表明[3],款冬花對心血管系統的作用,體現在升壓、收縮血管、抗血小板聚集上;對中樞神經系統的作用,體現在驚厥、呼吸興奮上;對消化系統的作用,體現在解痙、緩解腹瀉上。具體到止咳化痰功效,雖然相關成分已經明確,但活性成分的作用靶點尚不清楚,本文基于網絡藥理學理念對此進行研究。
網絡藥理學,是在生物學、藥理學的基礎上進行的整合和創新,通過構建藥物—靶點—疾病三者的網絡關系,來明確藥物的作用機制。簡單來看,網絡藥理學就是將藥物—靶點網絡和生物系統網絡結合在一起,為藥物研發提供新的途徑。反向藥效團匹配法,能根據配體特征預測靶點,對匹配的藥效團進行尋找、查詢、打分,不僅臨床適應癥的涵蓋范圍廣,而且靶點信息全、運算速度快。從已有的研究結果來看,有學者發現逍遙散中的抗抑郁成分,包括25個作用靶點,參與信號轉導、內分泌和能量代謝;有學者發現百合地黃湯中包括11個活性成分、21個靶點,且兩者相互作用。
本次研究 校鑰疃ㄖ兄箍然迪喙氐?2個化合物為對象,首先建立sdf-mol格式文件,然后對靶點反向預測和篩選,最后建立靶點網絡。結果顯示,和止咳化痰相關的潛在作用靶點共有36個,頻率較高的如GSTP1、MAPK14、ACHE、GSTA1等,且作用機制具有多成分、多靶點的特征。
參考文獻
[1] 李靜,高麗,高耀等.基于網絡藥理學的款冬花止咳化痰活性成分靶點探究[J].中草藥,2018,(1):179-187.
[2] 張爭爭.款冬花活性成分及轉錄組研究[D].山西大學,2016.
[3] 吳琪珍,張朝鳳,許翔鴻等.款冬花化學成分和藥理活性研究進展[J].中國野生植物資源,2015,(2):33-36.