基于网络药理学探讨地榆抗菌活性成分研究及初步实验验证

摘要

目的采用网络药理学方法探讨地榆抗菌活性成分,并结合抗菌药效学实验进行验证。方法基于TCMSP数据库获取地榆化学成分及其对应靶点,通过Gene cards和OMIM数据库获取细菌感染靶点。通过Cytoscape构建药物-疾病-靶点网络图,利用STRING数据库构建蛋白互作网络,采用DAVID数据库开展预测靶点的GO和KEGG分析。采用琼脂二倍稀释法对预测的活性成分进行体外最低抑菌浓度(MIC)测定,进一步利用临床分离菌耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)和铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa,PA)建立秀丽隐杆线虫感染和药物救治模型,观察线虫的存活情况,计算存活率。结果共筛选出8个潜在活性成分,其中山奈酚和槲皮素Degree值高于平均Degree值,得到17个关键靶点;GO和KEGG富集分析显示地榆抗细菌感染主要涉及细胞增殖、细胞凋亡、免疫应答等生物学过程,主要作用与调控Toll样受体、TNF、MAPK等信号通路相关。山奈酚对革兰阳性菌MRSA和MSSA的MIC_(50)和MIC_(90)均为128μg/mL。山奈酚、槲皮素对革兰阴性菌铜绿假单胞菌的MIC_(50)和MIC_(90)均为128μg/mL。与菌对照组比较,山奈酚(2.56 mg/mL)对MRSA和铜绿假单胞菌感染的秀丽隐杆线虫存活率明显升高(P<0.05),槲皮素(5.12 mg/mL)可明显提高铜绿假单胞菌感染线虫的存活率(P<0.05)。结论该研究初步揭示了山奈酚和槲皮素可能是地榆抗菌作用的物质基础之一,其作用机制可能与网络药理学预测的调节机体免疫和炎症反应等有关,为进一步实验研究奠定一定基础。