基于基因芯片技术和分子对接探索扶肾颗粒治疗腹膜纤维化的药理学潜在机制
China Journal of Chinese Medicine(2021)
摘要
目的:基于GEO基因芯片技术和分子对接探索扶肾颗粒治疗腹膜纤维化(peritoneal fibrosis,PF)的潜在作用机制.方法:借助中药系统药理学分析平台(traditional chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform,TCM-SP)检索扶肾颗粒所含化学成分的相关信息,通过生物利用度和类药性筛选潜在药效成分和对应靶标;根据UniProt数据库确定与扶肾颗粒相关调控的靶蛋白;再从疾病入手,根据genecard、OMIM疾病数据库,检索与PF相关的已知靶点;通过可视化工具绘制潜在药效成分-靶基因、靶蛋白-疾病的网络示意图,并以R4.0.0语言进行基因本体论(gene ontolo-gY,GO)、京都基因和基因组的百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路富集分析,根据GEO数据库中的GSE62928基因芯片进行相关基因的验证,最后行分子对接,探索蛋白与分子间的亲和力.结果:扶肾颗粒共有110个有效成分,共267个相关靶点.腹膜纤维化共有408个相关基因,共有84个交集基因,String互作用蛋白显示共84个靶点,排名前5位的靶点分别是肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、RAC-α丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(RAC-alpha serine/threonine protein kinase,AKT1)、血管内皮生长因子A(vascular en-dothelial growth factor A,VEGFA)、促分裂原活化蛋白激酶3(promote the split the original activated protein kinase 3,MAPK3).GO功能富集分析得到条目118个(P<0.05),主要与细胞因子活性相关,KEGG通路富集分析的相关通路有163个(P<0.05),包括糖基化终产物受体配体通路、液体剪切应力和动脉粥样硬化通路、肿瘤坏死因子信号通路、丝裂原活化蛋白激酶信号通路、癌症蛋白聚糖信号通路等.根据GEO数据库药物-疾病交集基因进行测试,共有6条基因相交,均为上调基因,说明扶肾颗粒治疗腹膜纤维化的作用机制可能和抑制CCL2、F3、HIF1A、HSPB1、IL-6、TIMP1这6条基因有关.分子对接显示2ZOQ与3L0V对接良好,可能是挟肾颗粒治疗腹膜纤维化的靶点.结论:挟肾颗粒治疗腹膜纤维化可能通过调节TNF、IL-6、AKT1、VEGFA、MAPK3等靶点,调节糖基化终产物受体配体通路、液体剪切应力和动脉粥样硬化通路、肿瘤坏死因子信号通路、丝裂原活化蛋白激酶信号通路、癌症蛋白聚糖信号通路等发挥治疗作用.
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