丹参治疗寻常性痤疮的网络药理学研究

摘要

目的：
　　运用网络药理学方法对丹参治疗寻常性痤疮潜在的作用机制进行预测、探究，通过吸收、分布、代谢、排泄（ADME）性质评价，采用分子对接技术筛选丹参活性成分，构建药物分子、药物靶点、疾病三者之间的关系网络，预测、分析丹参可能具有的治疗寻常性痤疮药理作用机制。
　　方法：
　　1.数据集建立
　　1.1丹参成分数据集
　　从中药系统药理学数据库（TCMSP）收集丹参小分子化合物。
　　1.2寻常性痤疮靶点数据集
　　根据寻常性痤疮的发病机制，从Therapeutic Target Database治疗靶标数据库、KEGG京都基因与基因组百科全书等数据库中挖掘痤疮治疗靶标。
　　2.ADME过程评价
　　通过对丹参分子的分子描述符的计算，根据Lipinski五规则、Veber口服生物利用度大小规则从化学空间的角度分析丹参分子的类药性。根据定量构象关系原则，通过口服生物利用度预测模型、Caco-2细胞模型、P-糖蛋白（P-gp)底物预测对丹参分子的部分ADME进行预测。
　　3.丹参活性成分筛选
　　基于分子对接技术的虚拟筛选，将丹参分子与寻常性痤疮靶点蛋白晶体，运用Auotodock进行分子对接，以原配体与受体的对接分数为阈值，丹参小分子与相关靶标对接分数绝对值高于阈值绝对值即认为该靶标与丹参小分子具有相互作用。
　　4.建立“活性成分-靶点”相互作用网络模型
　　以筛选出的丹参小分子和对应的靶标蛋白为网络节点(node)，二者相互作用的打分分数为网络连接(edge)，运用软件Cytoscapev3.0.2构建“活性成分-靶点”相互作用网络，运用该软件的Network Analyzer插件计算网络的节点数目(number of nodes)、连接数目(number of edges)、网络度(network density)、网络异质性。(network heterogeneity)、平均相邻节点数(average number of neighbors)等参数。
　　5.分析丹参抗寻常性痤疮潜在的作用机制
　　根据已经构建的网络模型、网络参数以及节点度值较大的节点，分析、预测丹参抗痤疮可能具有的药理作用机制。
　　结果：
　　1.数据集建立
　　共收集到200个丹参成分和28个寻常性痤疮靶点。
　　2.丹参分子部分ADME参数
　　2.1口服生物利用度预测
　　在50mg口服给药剂量的模拟条件下，200个分子中，有119个分子口服生物利用度大于30，占总体59.5％，平均口服生物利用度为71.3。丹参大部分化合物的口服生物利用度可能比较好。
　　2.2类药性预测
　　根据Lipinski五规则、Veber规则综合严格筛选下，56%（112/200）的丹参小分子可能具有良好类药性特征。
　　2.3Caco-2细胞单层模型小肠吸收性预测
　　丹参小分子中27.7%透过性较差，9.4%透过性适当，61.9%穿透力较强。大部分的丹参成分可能具有较好的小肠吸收性，部分结构复杂、体位较大的分子和直链结构的化合物可能难以通过小肠吸收。
　　2.4P糖蛋白底物预测
　　大部分的化合物不是P-gp底物，只有13、14、96、97、115和151号分子可能是P-gp底物，需要实验进一步验证。
　　3.虚拟筛选结果
　　通过每个靶点和丹参分子的分子对接，有22个靶点与丹参分子有相互作用，筛选出57个成分，即可能为潜在的抗痤疮的活性成分。
　　4.从网络的节点度值角度分析药理作用机制
　　组蛋白去乙酰化酶4(HDAC4)、组胺H1受体(H1R)、白三烯A4水解酶(LTA4H)、5-脂氧合酶(5-LOX)、固醇硫酸酯酶(STS)、细胞色素P45019A1(CYP19A1)和5-α还原酶1(5α-R1)这几个靶点的网络节点度值比较大，即对网络影响、贡献比较大，有可能是较多丹参成分作用于这些靶点，通过对花生四烯酸代谢途径、雄性激素代谢途径等信号通路的影响，减少炎症物质、雄性激素的生产。
　　在节点度值较大的小分子中，丹参酮Ⅰ、丹参酚酸b、丹参酚酸c和丹参酮IIA的口服生物利用度、类药性等参数均较好，可能是潜在的活性成分。
　　结论：
　　丹参成分中59.5%的化合物具有良好的口服吸收利用度，56%具有良好的类药性，大部分具有较好的小肠吸收性。其活性成分可能通过作用5-LOX、LTA4H、H1R、HDAC4、5α-R1、Steroid Sulfatase和CYP19A1，从而干预寻常性痤疮生物网络。活性成分中节点度值较大的丹参酮Ⅰ、丹参酚酸b和丹参酮IIA可能是潜在的主要抗雄性激素、抗炎活性成分。因此，中药丹参可能具有一定的治疗寻常性痤疮的抗雄性激素、抗炎药理作用。

目录

封面

声明

目录

中文摘要

英文摘要

前言

1 研究背景

2 研究意义

3 目的

4 研究方法

实验部分

1 丹参成分ADME过程评价

2 基于分子对接的活性成分虚拟筛选

3 构建“活性成分-靶点”相互作用网络

讨论

结论

参考文献

综述：网络药理学应用研究进展

附录一：丹参成分化合物表

附录二：缩写词中英文对照表