基于网络药理学和分子对接技术分析连理汤治疗溃疡性结肠炎的分子机制

摘要

目的 基于网络药理学及分子对接技术探讨连理汤治疗溃疡性结肠炎(UC)的作用机制。方法 通过中药系统药理学数据库与分析平台检索连理汤6味中药的活性化学成分及其作用靶点;通过OMIM?、DrugBank、TTD、DISEASES、GeneCards^(?)等数据库获取UC的相关靶点;对连理汤活性化学成分的作用靶点和UC的相关靶点取交集;使用Cytoscape 3.8.2软件构建连理汤治疗UC的“中药-活性成分-靶点”网络以筛选主要活性化学成分。通过STRING数据库及Cytoscape 3.8.2软件构建蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络,筛选核心靶点。应用DAVID数据库对交集靶点进行基因本体论(GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。使用AutoDock软件对主要活性化学成分和核心靶点进行分子对接。结果 共获得连理汤活性化学成分110个,作用靶点229个,UC相关靶点1 538个,取交集后获得134个连理汤治疗UC的相关靶点。通过构建“中药-活性成分-靶点”获得槲皮素、山柰酚、β-谷甾醇、异鼠李素、芒柄花黄素等11个主要活性化学成分,通过构建PPI网络筛选出丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1(AKT1)、肿瘤坏死因子(TNF)、白细胞介素(IL)-6、肿瘤抑癌蛋白p53(TP53)、IL-1B、原癌基因C-Jun(JUN)等10个核心靶点。GO功能富集分析结果显示,交集靶点涉及的生物过程主要与凋亡过程、炎症反应、信号转导等有关,涉及的细胞组分与细胞核、胞质溶胶、蛋白质复合物、核质等有关;涉及的分子功能与酶结合、转录因子结合、蛋白质结合、细胞因子活性等有关。KEGG通路富集分析结果显示,交集靶点主要富集在TNF信号通路、磷脂酰肌醇3-激酶/AKT信号通路、缺氧信号因子1信号通路、Toll样受体信号通路等。分子对接结果表明,槲皮素、山柰酚、异鼠李素、芒柄花黄素、β-谷甾醇等与核心靶点AKT1、TNF、IL-6、TP53、IL-1B、JUN等表现出较强的亲和力。结论 连理汤治疗UC具有多成分、多靶点、多通路协同作用的特点,连理汤的多个主要活性化学成分可能通过AKT1、TNF、IL-6、TP53、IL-1B、JUN等多个靶点作用于多个信号通路来发挥抗炎、免疫调节、维持肠黏膜免疫屏障、调节肠道菌群等作用,从而达到治疗UC的目的。