基于网络药理学和实验验证探讨山豆根治疗类风湿性关节炎的作用机制

摘要

基于网络药理学、分子对接以及实验验证探讨山豆根治疗类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis, RA)的作用机制。首先通过TCMSP和TCMID等数据库以及相关文献查找山豆根的主要化学成分;借助TCMSP和SwissTargetPrediction等数据库查找山豆根主要作用靶点;通过GeneCards、DrugBank、OMIM和TTD等数据库获取RA的主要靶点;选择Venny 2.1.0平台获取两者的交集靶点;通过Cytoscape 3.6.1软件构建“成分-靶点”网络;利用STRING平台和Cytoscape 3.6.1软件构建蛋白互作网络;随后通过DAVID 6.8数据库进行生物过程富集分析和通路富集分析;利用AutoDock Vina软件进行分子对接验证。最后构建胶原诱导型类风湿性关节炎小鼠模型,采用Western blot实验检测核心靶点蛋白表达。网络分析结果得到槲皮素(quercetin)、染料木素(genistein)、山柰酚(kaempferol)、大豆皂苷C(subprogenin C)和黄豆苷元(daidzein)等27个活性成分,信号转导和转录活化因子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF)、丝裂原活化蛋白激酶1(mitogen-activated protein kinase 1,MAPK1)、转录因子AP-1(AP-1 transcription factor subunit, JUN)和白细胞介素6(interleukin 6,IL6)等154个治疗靶点,初步表明山豆根可能通过调控PI3K-AKT、TNF等信号通路来调节RNA聚合酶Ⅱ启动子转录的正向调控、炎性应答等生物过程,从而发挥抗RA的作用。分子对接结果表明,核心成分与核心靶点均有较强的结合能力;动物实验结果表明,山豆根水提物能明显降低STAT3、MAPK1蛋白的磷酸化表达水平和TNF蛋白的表达水平。该研究表明了山豆根治疗RA多成分、多靶点、多途径协同作用的特点,同时也为临床应用提供实验依据。