牛膝治疗腰椎间盘突出症潜在作用机制的网络药理学分析

摘要

背景:现代药理学研究表明牛膝在治疗腰椎间盘突出症中发挥着良好作用.由于牛膝所含化学成分复杂,并且在分子层面上治疗腰椎间盘突出症的机制尚不明确.网络药理学作为新兴科学,能够直观地阐明中药对疾病多分子、多靶点、多通路的分子机制,可为后期药物研发及疾病治疗提供一定理论依据.目的:运用网络药理学预测牛膝治疗腰椎间盘突出症的有效成分及作用靶点,探讨其"多成分、多靶点、多途径"的潜在作用机制.方法:从TCMSP数据库中筛选出牛膝的有效成分及作用靶点,通过GeneCard数据库和OMIM数据库筛选LDH的预测靶点,并取中药与疾病的交集靶点;采用Cytoscape 3.7.2软件构建"中药-成分-疾病-靶点"的调控网络,通过STRING数据库构建蛋白质相互作用网络(PPI),筛选核心靶点;利用Bioconductor中的R包对中药与疾病交集靶点进行GO富集分析和KEGG通路注释分析.结果与结论:预测得到牛膝治疗腰椎间盘突出症的有效成分11个和有效靶点21个,其中IL-6、EGFR、VEGFA、CCND1、MAPK8等靶点基因可能起着关键性的作用,并推断其作用机制可能与KSHN信号通路、糖尿病并发症的AGE-RAGE信号通路、胰腺癌信号通路、TNF信号通路等有关.通过预测结果认为,牛膝对腰椎间盘突出症的作用机制可能是槲皮素、山柰酚、β-谷甾醇等活性成分通过PI3K/Akt、TNF、JAK-STAT和VEGF等信号通路对IL-6、EGFR、VEGFA、CCND1、MAPK8等相关靶点发挥抗细胞分化和凋亡、抗氧化应激、减少炎症反应和促进代谢等作用.研究可为后续的相关临床试验提供理论依据和方向.