基于网络药理学和分子对接技术探讨补骨脂毒性起始靶点及潜在机制研究

摘要

目的应用网络药理学技术阐明中药补骨脂肝毒性的分子起始事件及作用机制,分子对接技术发现潜在直接靶点所对应的毒性成分并验证经文献调研的小分子化合物与直接靶点之间的结合能。方法基于万方、维普、知网、Pudmed、Greenmedical数据库筛选补骨脂毒性成分,从Pubchem数据库中下载成分对应的化学式以及SDF格式文件,将毒性成分的SDF格式文件分别上传到Pharmmapper和STP数据库预测补骨脂毒性成分靶点,利用CTD、GeneCards、OMIM、Drugbank数据库预测肝毒性潜在靶点,将从检索的靶点结果导入Uniprot数据库得到官方蛋白名称。随后取两部分靶点交集,利用Cytoscape 3.7.2软件筛选出排名靠前的靶点作为补骨脂肝毒性的核心靶点进行String蛋白互作分析,并利用Metascape数据库将核心靶点信息进行GO分析与KEGG通路富集分析。最后通过构建“毒性成分-靶点-通路”网络图阐释补骨脂毒性成分致肝毒性的作用机制。结果本研究作者共筛选到18个补骨脂毒性成分,分别预测到473个毒性靶点和2319个肝毒性靶点,通过交汇共获得225个共同靶点,Cytoscape 3.7.2软件和String互作筛选出40个核心毒性靶点。GO富集分析显示,分别获得837条、50条和66条与生物过程、细胞组成和分子功能相关的注释结果。KEGG通路富集分析显示,共获得148条与补骨脂毒性成分致肝毒性相关的信号通路。结论应用网络药理学及分子对接技术确定补骨脂中的补骨脂素、补骨脂异黄酮等显著毒性成分通过作用于AKT1、mTOR、SRC、Bcl-2等主要靶点参与调节PI3K-Akt-mTOR、MAPK、VEGF等信号通路致肝毒性作用,为补骨脂临床合理安全用药及风险评估提供可靠的理论基础。