基于网络药理学探讨黄芪-当归药对治疗膝骨关节炎的作用机制研究

目的 利用网络药理学的方法,建立黄芪-当归药对的"活性成分-作用靶点-通路"的网络图,对作用靶点的基因功能和通路进行富集分析,探讨黄芪-当归药对治疗膝骨关节炎(KOA)的作用机制.方法 通过检索中药系统药理学数据库及分析平台(TCMSP)、台湾中医药资料库获得黄芪-当归药对的主要活性成分,采用SwissTargetPrediction预测活性成分的潜在靶点,同时利用OMIM、TTD、DiGSeE 3个疾病靶点数据进行比对,获得膝骨关节炎的核心作用靶点.借助STRING在线数据库进行蛋白质与蛋白质相互作用(PPI)网络的构建与分析.借助David数据库对作用靶点的GO(Gene ontology)注释和KEGG通路进行富集分析.最后通过Cytoscape 3.7.1构建黄芪-当归药对的"活性成分-作用靶点-通路"网络图,探究黄芪-当归药对治疗膝骨关节炎可能的靶点及作用机制.结果 黄芪-当归共14个核心活性成分、61个重要作用靶点与其治疗膝骨关节炎密切相关.主要涉及黄芪-当归的核心化合物有槲皮素(quercetin)、刺芒柄花素(formononetin)、华良姜素(Jaranol)、p-谷甾醇(p-sitosterol)、山柰酚(kaempferol)、7-0-甲基异丙醇胺(7-Q-methylisomucronulatol)、Inermine、异鼠李素(isorhamnetin)等;PPI网络图显示靠前的核心靶标有肿瘤蛋白p53(TP53),丝裂原活化蛋白激酶(MAPK),血管内皮生长因子A(VEGFA)、前列腺素内过氧化物合酶(PTGS),CJun氨基端激酶(JUN)、表皮细胞生长因子(EGF)、CC趋化因子配体2(CCL2)等;GO注释分析结果表明黄芪-当归活性成分具有促进细胞增殖,提高蛋白质结合活性、酶激活反应的作用;KEGG结果表明黄芪-当归药对发挥主要作用可能与PDK-Akt信号通路(PDK-Akt signaling pathway)、肿瘤坏死因子(TNF signaling pathway)、MAPK信号通路(MAPK signaling pathway)、血管内皮生长因子(VEGF.signaling pathway)等信号通路有关.结论 黄芪-当归药对可以通过多种途径,多种信号通路作用于多种靶点发挥其药物功效,有效治疗和延缓膝骨关节炎的病变进程,后期可以充分利用网络药理学的研究思路,有效预测与分析药物的潜在作用机制,为疾病的治疗提供新思路.