基于网络药理学和分子对接探讨千层纸素A治疗椎间盘退变的分子机制

摘要

目的运用网络药理学及分子对接技术探讨千层纸素A治疗椎间盘退变的作用机制。方法通过PharmMapper、SwissTarget Prediction和Similarity ensemble approach数据库获取千层纸素A的药物作用靶点。在GeneCards和在线人类孟德尔遗传数据库搜索椎间盘退变疾病相关靶点。在此基础上,将千层纸素A的作用靶点与椎间盘退变疾病靶点取交集得到千层纸素A对椎间盘退变的潜在治疗靶点。运用在线String数据库和Cytoscape 3.8.0软件构建蛋白相互作用网络,运用R语言对共同靶点进行基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析,使用AutoDock vina软件对千层纸素A与关键靶点进行虚拟对接。结果通过筛选共得到35个千层纸素A对椎间盘退变的潜在治疗靶点。靶点涉及的通路主要包括PI3K/AKT信号通路、IL-17信号通路、TNF信号通路以及糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路。结合蛋白相互作用网络和KEGG富集分析共得到白细胞介素-6(IL-6)、血管内皮生长因子A(VEGFA)、表皮生长因子受体(EGFR)和基质金属蛋白酶9(MMP9)4个核心靶点,与千层纸素A进行分子对接,结果显示亲和力均小于-5 kcal·mol-1,分子对接结果良好。结论本研究采用网络药理学和分子对接的方法,揭示出千层纸素A可能通过抑制髓核细胞凋亡、抑制细胞外基质降解、抗炎和抗血管生成发挥多靶点和多通路的抗椎间盘退变作用,为后续研究其分子机制奠定了基础。