基于GEO数据库及网络药理学探究古方黄芪散治疗糖尿病肾病相关作用机制

摘要

目的 依托Gene Expression Omnibus (GEO)差异基因分析及网络药理学技术方法探讨古方黄芪散治疗糖尿病肾病的相关作用机制.方法 在中药系统药理学数据库平台(Traditional Chinese Medicine Database and Analysis Platform,TCMSP)检索黄芪散活性成分及预测靶点,借助Cytoscape3.7.2软件构建药物与靶点之间的网络图.通过GEO数据库查找糖尿病肾病有关芯片,借助R语言分析差异基因,再结合疾病数据库获得糖尿病肾病所有靶点.利用Venny在线工具构建药物与疾病的关键靶点Venny图,基于STRING数据库构建蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络图,而后接连接自由度(Degree)值进一步筛选核心靶点;运用DAVID数据库,实现对于基因本体论(gene ontology,GO)分析及京都基因与基因组大百科全书数据库(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路富集的分析.结果 获得黄芪散活性成分15个,预测靶点151个.序列号GSE30529、GSE30528的基因芯片筛选出差异基因分别为393个、317个;疾病数据库检索到疾病靶点1591个,去重整合后获得糖尿病肾病相关基因2082个.映射出关键靶点55个,在PPI网络0.4中置信度下共有309条相互作用关系,Degree≥15筛选到核心靶点16个.GO富集出生物过程69项、分子功能31项、细胞成分10项.KEGG富集出42条通路可能在治疗糖尿病肾病方面发挥重要作用.结论 黄芪散通过蛋白激酶B 1 (AKTI)、表皮生长因子受体(EGFR)、原癌基因酪氨酸蛋白激酶Src(SRC)、雌激素受体α(ESR1)等核心靶点作用于雌激素通路、Rap1通路、甲状腺激素通路、HIF-1通路等特异性信号通路干预糖尿病肾病发生发展过程,为进一步临床治疗及研究提供了参考.