





摘要: "為了挖掘十味益脾顆粒中治療脾虛食滯癥的主要藥效成分及其作用機(jī)制, 通過(guò)相關(guān)文獻(xiàn)以及中藥系統(tǒng)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)與分析平臺(tái)獲取十味益脾顆粒中10味藥材所含的主要化學(xué)成分并構(gòu)建化學(xué)成分庫(kù),通過(guò)多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建相關(guān)靶點(diǎn)庫(kù);運(yùn)用Genecards數(shù)據(jù)庫(kù)、OMIM數(shù)據(jù)庫(kù)、TTD數(shù)據(jù)庫(kù)搜索積食、健脾有關(guān)的疾病靶點(diǎn);通過(guò)化學(xué)成分-潛在靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)篩選關(guān)鍵成分和關(guān)鍵靶點(diǎn),構(gòu)建中藥-關(guān)鍵成分-關(guān)鍵靶點(diǎn)-疾病網(wǎng)絡(luò)篩選核心成分和核心靶點(diǎn);使用SwissADME數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)核心成分進(jìn)行分析;采用CB-Dock網(wǎng)站進(jìn)行分子對(duì)接。結(jié)果表明,槲皮素、茯苓酸A、茯苓酸C、β-谷甾醇是十味益脾顆粒中的核心成分,CA2、PTGS1、PTGS2是十味益脾顆粒作用的核心靶點(diǎn)。分子對(duì)接結(jié)果顯示核心成分與核心靶點(diǎn)的親和作用較好。該研究為深入詮釋十味益脾顆粒的作用機(jī)制和臨床應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)支撐。
關(guān)鍵詞: 十味益脾顆粒;網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué);分子對(duì)接;作用機(jī)制;化學(xué)成分
中圖分類號(hào): R285.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1002-4026(2023)02-0033-08
開(kāi)放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)志碼(OSID):
Study on the mechanism of Shiweiyipi Granules based on network
pharmacology and molecular docking
LIU Wenwen1,2a, LI Changgeng1,2a, KONG Na1,2a, LIU Shuang2a,2b,DONG Hongjing2a,2b*
(1. College of Pharmacy, Shandong University of Traditional Chinese Medicine, Jinan 250355, China;
2. a. Shandong Analysis and Test Center; b. College of Pharmacy, Qilu University of Technology
(Shandong Academy of Sciences), Jinan 250014, China)
Abstract∶ To investigate the major active ingredients and mechanism of Shiweiyipi Granules in treating spleen deficiency and food syndrome. With the help of related papers and the traditional Chinese medicine system pharmacology database and analysis platform, we obtained the major chemical compounds of 10 medicines from Shiweiyipi Granules in order to construct a chemical composition library. We also built a related target library using multiple databases. In addition, disease targets related to food accumulation and spleen strengthening were obtained from the Genecards, OMIM, and TTD databases. The chemical compositions-potential targets network was used to screen the key components and targets. The core components and targets were selected through the TCM-key components-key targets disease network; the core components were analyzed using the SwissADME database; and the CB Dock website was used for molecular docking. The results revealed that quercetin, poricoic acid A, poricoic acid C, and β-sitosterol were the core compounds of Shiweiyipi Granules, whereas CA2, PTGS1, and PTGS2 were the core targets of Shiweiyipi Granules. The molecular docking results showed that the core ingredients had a good affinity for the core targets. This study provided a theoretical basis and data support for further interpretation of the action mechanism and clinical application of Shiweiyipi Granules.
Key words∶ Shiweiyipi Granules; network pharmacology; molecular docking; mechanism; compounds
十味益脾顆粒具有補(bǔ)脾益氣、健胃消食的功效,是臨床上治療小兒厭食癥、脾虛濕滯癥的常用處方藥,復(fù)方中含山藥、雞內(nèi)金、薏苡仁、蓮子、茯苓、大棗、山楂、六神曲、麥芽、萊菔子等10味藥材。方中山楂、麥芽、雞內(nèi)金、六神曲為君藥,其中山楂主消肉食,麥芽主消米面、諸果,雞內(nèi)金能消化淤積、改善脾虛,六神曲行氣調(diào)中、消食開(kāi)胃;山藥、薏苡仁、蓮子、茯苓、大棗、萊菔子為臣藥,10味藥材共同發(fā)揮消食健脾的功效[1]。十味益脾顆粒以健脾消食為治療核心,臨床應(yīng)用已經(jīng)證明其在消積健脾等方面療效顯著且無(wú)明顯不良反應(yīng),但其相關(guān)藥效的文獻(xiàn)研究較少,且具體藥效成分、治療靶點(diǎn)及藥物通路尚不清楚。
網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)融合系統(tǒng)生物學(xué)、生物信息學(xué)、網(wǎng)絡(luò)科學(xué)等學(xué)科,從系統(tǒng)層次和生物網(wǎng)絡(luò)的整體角度出發(fā),解析藥物與治療對(duì)象之間的分子關(guān)聯(lián),揭示藥物的系統(tǒng)性藥理機(jī)制,從而指導(dǎo)新藥研發(fā)和臨床診療,是人工智能和大數(shù)據(jù)時(shí)代藥物系統(tǒng)性研究的新興原創(chuàng)學(xué)科[2]。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)基于系統(tǒng)生物學(xué)理論,綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)分析技術(shù)構(gòu)建多層次網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)藥物多成分、多靶點(diǎn)的相互作用的可視化,為中藥復(fù)雜體系的研究提供了新思路[3-6]。本文通過(guò)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法,挖掘十味益脾顆粒中具有消食健脾的核心成分、核心靶點(diǎn)及其作用機(jī)制,旨在為十味益脾顆粒治療脾虛食滯的臨床應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)和理論參考。
1方法
1.1化學(xué)成分和靶點(diǎn)的獲取
采用中藥系統(tǒng)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)與分析平臺(tái)(traditional Chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform,TCMSP)(https://old.tcmsp-e.com/),獲取山藥、麥芽、萊菔子、茯苓、大棗的化學(xué)成分和靶點(diǎn),考慮到茯苓和萊菔子的指標(biāo)性成分報(bào)道較多[7-9],因此通過(guò)文獻(xiàn)獲取并補(bǔ)充了茯苓和萊菔子的指標(biāo)性成分;通過(guò)CNKI文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù),查閱相關(guān)文獻(xiàn),獲取蓮子、山楂、薏苡仁、六神曲、雞內(nèi)金中的主要化學(xué)成分[10-15]。
基于UniProt數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.uniprot.org/)對(duì)TCMSP獲得的山藥、麥芽、萊菔子、茯苓、大棗等5味藥材化學(xué)成分靶點(diǎn)的名稱進(jìn)行規(guī)范化處理。通過(guò)PubChem數(shù)據(jù)庫(kù)(https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/)查詢蓮子、山楂、薏苡仁、六神曲、雞內(nèi)金、茯苓、萊菔子等藥材化學(xué)成分的3D結(jié)構(gòu)式,借助SwissTargetPrediction數(shù)據(jù)庫(kù)(http://www.swisstargetprediction.ch/),以“人類”為研究物種,獲得化學(xué)成分的靶點(diǎn),結(jié)果以CSV格式導(dǎo)出。對(duì)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、去重、篩選得到十味益脾顆粒10味藥材化學(xué)成分的靶點(diǎn)。
1.2疾病靶點(diǎn)的獲取
十味益脾顆粒在臨床用于治療小兒厭食癥、脾虛濕滯癥,核心功效為健脾消食,故獲取疾病靶點(diǎn)的關(guān)鍵詞選擇積食和健脾。基于GeneCards數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.genecards.org/)、OMIM數(shù)據(jù)庫(kù)(https://omim.org/)、TTD數(shù)據(jù)庫(kù)(http://db.idrblab.net/ttd/)通過(guò)關(guān)鍵詞“Accumulate food”、“Strengthen the spleen”,搜索相關(guān)疾病靶點(diǎn),結(jié)果以Excel文件格式導(dǎo)出,整合、去重,得到疾病靶點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)。
1.3潛在靶點(diǎn)的獲取
通過(guò)Venny平臺(tái)(版本2.1.0)(https://bioinfogp.cnb.csic.es/tools/venny/),取藥材化學(xué)成分的靶點(diǎn)和疾病靶點(diǎn)的交集,導(dǎo)出并整理,得到十味益脾顆粒補(bǔ)脾益氣、健胃消食的潛在靶點(diǎn)。
1.4化學(xué)成分-潛在靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建
對(duì)Venny平臺(tái)中得到的潛在靶點(diǎn)進(jìn)行化學(xué)成分-潛在靶點(diǎn)處理,規(guī)范后的數(shù)據(jù)導(dǎo)入Cytoscape 3.7.2軟件中,構(gòu)建化學(xué)成分-潛在靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò);運(yùn)用Cytoscape中Network Analyzer插件對(duì)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,獲得網(wǎng)絡(luò)的度值(degree),選取度值≥3的節(jié)點(diǎn)作為十味益脾顆粒中的關(guān)鍵成分和關(guān)鍵靶點(diǎn)。
1.5中藥-關(guān)鍵成分-關(guān)鍵靶點(diǎn)-疾病網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建
規(guī)范1.4項(xiàng)下得到的關(guān)鍵成分和關(guān)鍵靶點(diǎn),建立中藥-關(guān)鍵成分、關(guān)鍵成分-關(guān)鍵靶點(diǎn)、關(guān)鍵靶點(diǎn)-疾病數(shù)據(jù)表格,將數(shù)據(jù)導(dǎo)入Cytoscape 3.7.2軟件中,構(gòu)建中藥-關(guān)鍵成分-關(guān)鍵靶點(diǎn)-疾病網(wǎng)絡(luò)。運(yùn)用Network Analyzer插件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析,獲取度值≥30的成分作為核心成分、度值≥25的靶點(diǎn)作為核心靶點(diǎn)。
1.6蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建
基于STRING數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.string-db.org/),導(dǎo)入關(guān)鍵靶點(diǎn),以“人”為研究物種,置信度設(shè)為0.400,得到蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用(protein-protein interaction,PPI)數(shù)據(jù),結(jié)果以TSV格式導(dǎo)出。采用Cytoscape 3.7.2軟件對(duì)PPI數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,得到十味益脾顆粒的PPI網(wǎng)絡(luò)。
1.7關(guān)鍵靶點(diǎn)的GO及KEGG富集分析
將關(guān)鍵靶點(diǎn)導(dǎo)入Metascape數(shù)據(jù)庫(kù)(https://metascape.org/gp/index.html),物種選擇“人”,分別進(jìn)行基因本體( gene ontology,GO)富集分析(包括生物過(guò)程、細(xì)胞組成、分子功能富集分析)和京都基因與基因組百科全書(shū) (Kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)通路富集分析,獲取P<0.01的結(jié)果。
1.8核心成分的ADME分析
將篩選出的核心成分槲皮素、茯苓酸A、茯苓酸C和β-谷甾醇通過(guò)PubChem數(shù)據(jù)庫(kù)(https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/)進(jìn)行檢索,將對(duì)應(yīng)Isomeric smiles號(hào)導(dǎo)入SwissADME數(shù)據(jù)庫(kù)(http://www.swissadme.ch/index.php)進(jìn)行ADME (absorption, distribution, metabolism, and excretion)分析。
1.9分子對(duì)接
從RCSB數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.rcsb.org/)中檢索并下載核心靶點(diǎn)蛋白的結(jié)構(gòu),以PDB格式保存,然后運(yùn)用Pymol軟件對(duì)核心靶點(diǎn)蛋白的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行去水、去配體、加氫操作后保存數(shù)據(jù);從PubChem數(shù)據(jù)庫(kù)獲取核心成分的3D結(jié)構(gòu),保存為SDF格式,用OpenBable2.4.1轉(zhuǎn)換為mol2格式。最后,基于CB-Dock網(wǎng)站(http://clab.labshare.cn/cb-dock/php/blinddock.php)對(duì)核心成分及核心靶點(diǎn)進(jìn)行分子對(duì)接。
2結(jié)果
2.1化學(xué)成分及其靶點(diǎn)的獲取
從十味益脾顆粒所含的10味藥材中共查詢得到139個(gè)主要化學(xué)成分(見(jiàn)OSID科學(xué)數(shù)據(jù)與內(nèi)容附表1),主要為多酚、萜類、黃酮、有機(jī)酸類成分,其中山楂的化學(xué)成分?jǐn)?shù)量最多,為38個(gè)。將以上成分靶點(diǎn)去重、整理共得到469個(gè)相關(guān)靶點(diǎn)。
2.2潛在靶點(diǎn)的獲取
通過(guò)Genecards數(shù)據(jù)庫(kù)、OMIM數(shù)據(jù)庫(kù)、TTD數(shù)據(jù)庫(kù)查詢關(guān)鍵詞共得到與積食、健脾相關(guān)的靶點(diǎn)6 558個(gè),其中通過(guò)檢索“Accumulate food”關(guān)鍵詞獲得靶點(diǎn)5 773個(gè)、“Strengthen the spleen”獲得靶點(diǎn)785個(gè),對(duì)所有疾病靶點(diǎn)去重后,得到5 912個(gè)疾病靶點(diǎn)。將疾病靶點(diǎn)與十味益脾顆粒成分得到的基因靶點(diǎn)相互映射,共獲得十味益脾顆粒健脾、消食的潛在基因靶點(diǎn)392個(gè)(OSID科學(xué)數(shù)據(jù)與內(nèi)容附圖1)。
2.3化學(xué)成分-潛在靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建和分析
基于10種藥材的主要化學(xué)成分庫(kù)與潛在靶點(diǎn)的關(guān)系,采用Cytoscape軟件構(gòu)建十味益脾顆粒化學(xué)成分-潛在靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)(圖1),網(wǎng)絡(luò)共涉及531個(gè)節(jié)點(diǎn)和1 329條邊。度值≥2時(shí),得到329個(gè)節(jié)點(diǎn)和1 128條邊;度值≥3時(shí),網(wǎng)絡(luò)中含有249個(gè)節(jié)點(diǎn)、974條邊(圖1)。為了最大程度地保留各味藥材化學(xué)成分,同時(shí)降低網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性,進(jìn)一步將度值≥3的數(shù)據(jù)導(dǎo)出,得到十味益脾顆粒的104個(gè)關(guān)鍵成分和145個(gè)關(guān)鍵靶點(diǎn)。
2.4中藥-關(guān)鍵成分-關(guān)鍵靶點(diǎn)-疾病網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和分析
以中藥-關(guān)鍵成分、關(guān)鍵成分-關(guān)鍵靶點(diǎn)、關(guān)鍵靶點(diǎn)-疾病操作處理104個(gè)化學(xué)成分和145個(gè)關(guān)鍵靶點(diǎn)后,將數(shù)據(jù)導(dǎo)入Cytoscape軟件,構(gòu)建中藥-關(guān)鍵成分-關(guān)鍵靶點(diǎn)-疾病的可視化網(wǎng)絡(luò)圖(見(jiàn)OSID科學(xué)數(shù)據(jù)與內(nèi)容附圖2)。網(wǎng)絡(luò)中共包含261個(gè)節(jié)點(diǎn)、1 278條邊,對(duì)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋮?shù)進(jìn)行分析篩選,得到度值≥30的核心成分4個(gè),分別為槲皮素、茯苓酸A、茯苓酸C和β-谷甾醇,可能是十味益脾顆粒中藥效貢獻(xiàn)程度較大的成分。度值≥25的核心靶點(diǎn)3個(gè),分別為CA2(碳酸酐酶2)、PTGS1(前列腺素-內(nèi)過(guò)氧化物合酶1)、PTGS2(前列腺素-內(nèi)過(guò)氧化物合酶2)。
2.5PPI網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與分析
應(yīng)用STRING數(shù)據(jù)庫(kù)分析關(guān)鍵靶點(diǎn)的PPI,并結(jié)合Cytoscape軟件,構(gòu)建十味益脾顆粒健脾、消食的PPI可視化網(wǎng)絡(luò)圖(OSID科學(xué)數(shù)據(jù)與內(nèi)容附圖3)。網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)顏色從淺黃色變?yōu)殚冱S色表示度值逐漸升高,且節(jié)點(diǎn)透明度越高,度值越低。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)分析,得到度值位于前10的靶點(diǎn)有AKT1、IL-6、TP53、TNF、MAPK1、CASP3、PTGS2、EGFR、JUN和NOS3。此外,核心靶點(diǎn)CA2與AR、MMP9靶點(diǎn)蛋白相連,核心靶點(diǎn)PTGS1與IL-6、TNF、PTGS2等14個(gè)靶點(diǎn)相互作用,核心靶點(diǎn)PTGS2與AKT1、IL-6、TP53等57個(gè)靶點(diǎn)相互作用(表1)。進(jìn)一步驗(yàn)證了CA2(PDB數(shù)據(jù)庫(kù)編號(hào):2VVB)、PTGS1(PDB數(shù)據(jù)庫(kù)編號(hào):6Y3C)、PTGS2(PDB數(shù)據(jù)庫(kù)編號(hào):5KIR)可能是其發(fā)揮療效的核心靶點(diǎn)。
2.6GO分析及KEGG分析結(jié)果
將145個(gè)關(guān)鍵靶點(diǎn)導(dǎo)入Metascape數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行GO分析及KEGG富集分析,設(shè)置P<0.01、靶點(diǎn)數(shù)≥3作為篩選條件。
GO富集分析結(jié)果顯示,145個(gè)關(guān)鍵靶點(diǎn)的GO富集條目中,包含生物過(guò)程(biological progress,BP)300條、細(xì)胞組分(cellular component,CC)107條和分子功能(molecular function,MF)144條,前20條GO富集分析結(jié)果見(jiàn)OSID科學(xué)數(shù)據(jù)與內(nèi)容附圖4。其中,位于前3位的生物過(guò)程富集條目分別為血液循環(huán)、細(xì)胞對(duì)有機(jī)環(huán)狀化合物的反應(yīng)、離子傳輸?shù)恼蛘{(diào)節(jié);細(xì)胞組分富集條目分別為細(xì)胞膜上的膜筏、突觸前膜的組成部分和受體復(fù)合物;分子功能富集條目分別為核受體、G蛋白偶聯(lián)胺受體和神經(jīng)遞質(zhì)受體。
KEGG通路富集分析結(jié)果表明145個(gè)關(guān)鍵靶點(diǎn)顯著富集于295條(P<0.01)信號(hào)通路。KEGG前20條通路富集氣泡圖見(jiàn)OSID科學(xué)數(shù)據(jù)與內(nèi)容附圖5,其中-lg P的值隨著顏色從綠色變?yōu)榧t色而增高,圓圈大小表明富集靶點(diǎn)數(shù)量,顏色越紅,圓圈越大,該條目越重要。
富集通路主要包含神經(jīng)活性配體-受體相互作用通路,癌癥途徑通路,cAMP 信號(hào)通路、雌激素信號(hào)通路和PI3K-Akt信號(hào)通路等,其中神經(jīng)活性配體-受體相互作用通路的顏色最紅,靶點(diǎn)多,表明該項(xiàng)目重要。
2.7核心成分的ADME分析結(jié)果
將4種核心成分槲皮素、茯苓酸A、茯苓酸C和β-谷甾醇的Isomeric smiles號(hào)導(dǎo)入Swiss ADME數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)進(jìn)行分析(表2)。結(jié)果顯示,4種核心成分的Lipinski和Veber分析結(jié)果均為Yes,且生物利用度得分(bioavailability score)較高,均大于等于0.55,說(shuō)明4種核心成分類藥性良好,且具有良好的生物利用度。生物利用度雷達(dá)圖見(jiàn)圖2,該圖6個(gè)角分別代表6種與成藥性相關(guān)的6個(gè)理化性質(zhì),分別是親脂性、分子尺寸、極性、溶解性、柔韌性和飽和度,每種理化性質(zhì)最適宜成藥的數(shù)值范圍形成一個(gè)區(qū)域。若點(diǎn)處于標(biāo)記區(qū)域,即此項(xiàng)性質(zhì)的數(shù)值適宜成藥;若待測(cè)化合物6種理化性質(zhì)均位于該標(biāo)記區(qū)域,則此分子具有高類藥性。由ADME分析的生物利用度雷達(dá)圖結(jié)果可知,4種核心成分的成藥性良好,可進(jìn)行下一步分析。
2.8分子對(duì)接結(jié)果
CB-Dock是一個(gè)在線分子對(duì)接網(wǎng)站,使用基于曲率的腔檢測(cè)方法來(lái)預(yù)測(cè)目標(biāo)蛋白的結(jié)合位點(diǎn),進(jìn)行AutoDock Vina(1.1.2 版本)分子對(duì)接。將4個(gè)核心成分和3個(gè)核心配體分別導(dǎo)入CB-Dock中進(jìn)行分子對(duì)接,Vina score(即結(jié)合能)為負(fù)數(shù),表明對(duì)接后會(huì)放出能量,對(duì)接過(guò)程可以自發(fā)進(jìn)行。結(jié)合能越低,結(jié)合后的構(gòu)型越穩(wěn)定;結(jié)合能≤-5 kJ/mol,說(shuō)明兩者結(jié)合程度好[16]。4種核心成分與3個(gè)核心靶點(diǎn)分子對(duì)接結(jié)果顯示它們之間的結(jié)合能均較低(表3),說(shuō)明結(jié)合能力好,活性成分分子對(duì)接圖見(jiàn)圖3。
3討論
本研究結(jié)果證明,十味益脾顆粒中的核心成分為槲皮素、茯苓酸A、茯苓酸C和β-谷甾醇,核心靶點(diǎn)為CA2、PTGS1、PTGS2。槲皮素是一種可以降糖的黃酮類化合物,且能促進(jìn)蛋白質(zhì)的腸道吸收,是通過(guò)腸上皮中消化的寡肽的內(nèi)化來(lái)介導(dǎo)的[17];茯苓酸A和茯苓酸C是茯苓中的三萜類成分,茯苓三萜與IFN-γ、IL-1β、IL-17、TGF-β1、IL-2、IL-4、TNF-α均有關(guān)聯(lián)性,茯苓三萜成分能調(diào)節(jié)腦腸肽因子水平,實(shí)現(xiàn)健脾的功效[18];β-谷甾醇(β-sitosterol)則可能通過(guò)激活A(yù)MPK來(lái)改善葡萄糖類和脂質(zhì)類的代謝[19]。3個(gè)核心靶點(diǎn)中,CA2是碳酸酐酶Ⅱ,廣泛存在于細(xì)胞質(zhì)中,具有潛在的降血糖作用[20],CA2還涉及胃酸分泌通路、胰腺分泌液調(diào)節(jié)、葡萄糖合能量代謝等信號(hào)通路,從而對(duì)消化過(guò)程起到一定調(diào)節(jié)作用;PTGS1、PTGS2均屬于環(huán)加氧酶,兩者均與Ⅱ型糖尿病有關(guān),其中PTGS1可以通過(guò)抑制炎癥因子的釋放來(lái)改善糖尿病[21],PTGS2的激活與糖尿病病變的發(fā)生和發(fā)展有關(guān),PTGS1、PTGS2參與脂質(zhì)和脂蛋白的代謝過(guò)程,有利于機(jī)體對(duì)脂質(zhì)類食物的消化。
PPI分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),AKT1為度值最高的靶點(diǎn)蛋白,表明與AKT1發(fā)生相互作用的蛋白較多,藥物可以直接作用于AKT1或間接作用于其他與AKT1相互作用的靶點(diǎn)。AKT1是AKT蛋白家族中常見(jiàn)的一個(gè)亞型,AKT1的表達(dá)與胰島素抵抗的形成相關(guān)性較高,在胰島素刺激下,AKT1磷酸化成pAKT1,促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白GLUT4的上膜轉(zhuǎn)運(yùn),從而增加葡萄糖攝取,促進(jìn)糖類的消化吸收過(guò)程,實(shí)現(xiàn)對(duì)糖類混合物的消食。此外,與3個(gè)關(guān)鍵靶點(diǎn)CA2、PTGS1、PTGS2直接相連的59個(gè)靶點(diǎn),在十味益脾顆粒治療積食脾虛過(guò)程中也可能通過(guò)間接作用而使藥物發(fā)揮藥理作用。
KEGG結(jié)果表明,神經(jīng)活性配體-受體相互作用通路、癌癥途徑通路、cAMP 信號(hào)通路、雌激素信號(hào)通路、PI3K-Akt信號(hào)通路都是十味益脾顆粒參與治療積食脾虛的重要通路。其中,神經(jīng)活性配體-受體相互作用通路作為富集靶點(diǎn)最多的信號(hào)通路,能調(diào)節(jié)生理節(jié)律、內(nèi)分泌、情緒等,是質(zhì)膜上所有跟細(xì)胞內(nèi)外信號(hào)通路相關(guān)的受體及配體的集合[22]。雌激素信號(hào)通路可參與炎癥反應(yīng)[23],推測(cè)十味益脾顆粒可以通過(guò)雌激素信號(hào)通路發(fā)揮抗炎作用,進(jìn)而調(diào)節(jié)腸道微生物菌群,起到益脾的功效。此外,PI3K-Akt信號(hào)通路是經(jīng)典的胰島素信號(hào)通路,該通路可通過(guò)RTK-IRS1途徑被胰島素激活,促進(jìn)機(jī)體對(duì)葡萄糖的吸收利用。龐霖霖等[24]研究證實(shí)PI3K/AKT信號(hào)通路在炎癥反應(yīng)中具有抑制作用,通過(guò)抑制PI3K/AKT信號(hào)通路激活可促進(jìn)IL-4、TGF-β等抗炎因子表達(dá)。因此十味益脾顆粒可能通過(guò)PI3K-Akt信號(hào)通路促進(jìn)食物吸收、抗炎起到治療積食脾虛的作用。
觀察分子對(duì)接結(jié)果,發(fā)現(xiàn)核心成分與核心靶點(diǎn)的結(jié)合能為負(fù)數(shù),說(shuō)明其結(jié)合過(guò)程能自發(fā)進(jìn)行,結(jié)合能的絕對(duì)值較大,表明結(jié)合后的親和作用較強(qiáng)且構(gòu)象穩(wěn)定。
綜上所述,基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和分子對(duì)接方法,本文對(duì)十味益脾顆粒治療積食脾虛進(jìn)行研究,挖掘出了其發(fā)揮藥理作用的核心化學(xué)成分,闡明了其核心靶點(diǎn)和作用通路,為十味益脾顆粒的臨床應(yīng)用提供了依據(jù),也為該中成藥的二次開(kāi)發(fā)提供了理論基礎(chǔ),但由于十味益脾顆粒組成的復(fù)雜性和網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的局限性,后期仍需要大量的實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)行驗(yàn)證。
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