基于网络药理学探寻白芨的作用功效及其对抗支气管-肺炎性病变的作用机制研究

摘要

目的:探寻白芨活性成分的作用功效,同时预测白芨治疗支气管-肺炎性病变的作用机制。方法:借助中药系统药理学分析平台(TCMSP)等数据库检索白芨的活性成分及作用的靶点,以及支气管-肺炎性病变相关的靶点,通过UniProt等数据库查询靶点对应的基因,运用Cytoscape 3.2.1构建白芨成分-靶点网络以及白芨主要活性成分的作用靶点与支气管-肺炎性病变的相关靶点网络,通过Metascape等数据库进行基因本体(gene ontology,GO)和基于京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)的富集分析,并使用STRING数据库进行蛋白-蛋白相互作用(protein-protein interaction,PPI)分析,以预测白芨的主要作用功效和治疗支气管-肺炎性病变的机制。结果:白芨包含29个活性成分,相应靶点632个,作用的关键靶点包含AURKA、BRAF、RAF1、MMP1、ESR2等共计213个;GO功能富集分析得到2 398个条目(P<0.05),其中生物过程(biological process,BP)条目2 096个,细胞组成(cellular component,CC)条目133个,分子功能(molecular function,MF)条目169个,KEGG通路富集筛选得到160条信号通路(P<0.05)。支气管-肺炎性病变的相关靶点335个,与白芨作用靶点的共同靶点95个,关键作用靶点33个;GO功能富集分析得到547个条目(P<0.05),其中BP条目499个、CC条目19个、MF条目29个,KEGG通路富集筛选得到46条信号通路(P<0.05),主要涉及IL-17信号通路、血小板活化、激素抵抗、Fc-εRI信号通路、Th17细胞分化等;PPI分析得到6个核心靶点(MAPK14、MMP9、HSP90AA1、ROCK2、PRKCB、PTGS2),可参与IL-17信号通路、血小板活化、白细胞迁移、VEGF信号通路、Th17细胞分化过程。结论:该研究通过网络药理学方法诠释了中药白芨具有“多成分-多靶点-多通路-多疾病”的作用特点,并预测得出白芨的活性化合物可通过调节机体的抗炎及修复能力发挥治疗支气管-肺炎性病变的作用,从理论上验证了白芨的功能效用,为进一步的实验研究提供了科学依据及参考方向。