基于网络药理学研究金银花在盆腔炎性疾病中的作用机制_王晓凤.pdf

广西医科大学学报JOURNAL OF GUANGXI MEDICAL UNIVERSITY2023 Jan；40（1）基于网络药理学研究金银花在盆腔炎性疾病中的作用机制*王晓凤1,2，秦晓黎1,2（1.上海交通大学医学院附属国际和平妇幼保健院，上海200030；2.上海市胚胎源性疾病重点实验室，上海200030）摘要目的：通过网络药理学方法研究金银花对于盆腔炎性疾病的有效活性成分、靶点和潜在分子机制。方法：TCMSP数据库筛选金银花的活性成分及作用靶点，GeneCards数据库检索出盆腔炎性疾病靶点，通过Drugbank和Uniprot数据库将靶点标准化后取交集；Cytoscape 3.9.0构建药物成分靶点网络，交集基因建立蛋白质相互作用网络，利用MCODE和Metascape数据库分析核心靶点基因，通过Metascape数据库对相关靶点GO生物富集分析和KEGG通路分析，体外测金银花对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度。结果：筛选到金银花119个有效靶点和盆腔炎性疾病相关的疾病靶点1 038个，两者共同靶点有62个；PPI网络中核心基因有APP、NTRK1、TP53、EGFR、ESR1。GO富集分析主要涉及丝氨酸水解酶活性、磷酸酶的结合、丝氨酸肽链内切酶活性、蛋白酶结合；KEGG通路富集分析结果显示，共同靶点可通过细胞流体切应力与动脉粥样硬化、AGE-RAGE细胞传导通路和IL-17细胞传导通路等多条信号通路发挥作用；体外抑菌实验表明金银花在6.25 mg/mL及以上浓度对金黄色葡萄球菌具有明显的抑制作用。结论：预测了金银花治疗盆腔炎性疾病的靶点及作用机制，金银花对金黄色葡萄球菌具有抑制作用。关键词金银花；盆腔炎；网络药理学中图分类号：R285文献标志码：A文章编号：1005-930X（2023）01-0086-07DOI：10.16190/ki.45-1211/r.2023.01.014Mechanisms of honeysuckle in pelvic inflammatory disease based on network pharmacologyWang Xiaofeng1,2,Qin Xiaoli1,2.(1.The international Peace Maternity and Child Hospital,School of Medicine,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200030,China;2.Shanghai Key Laboratory of Embryo Original Diseas-es,Shanghai 200030,China)AbstractObjective:To explore the active components,targets and potential molecular mechanisms of honey-suckle in the treatment of pelvic inflammatory disease by network pharmacology.Methods:The active compo-nents and targets of honeysuckle were screened from TCMSP database,the targets of pelvic inflammatory diseasewere retrieved from GeneCards database,and the intersection of targets was normalized through Drugbank andUniprot databases.Cytoscape 3.9.0 was used to construct drug-component-target network,and protein interac-tion network was constructed by intersection genes.Core target genes were analyzed by MCODE and Metascapedatabase.GO bioenrichment analysis and KEGG pathway analysis were applied on related targets by Metascapedatabase.The minimum inhibitory concentration of honeysuckle againstStaphylococcusaureus was measuredinvitro.Results:119 effective targets of honeysuckle and 1038 disease targets related to pelvic inflammatory dis-ease were screened,and 62 common targets were identified.The core genes in PPI network included APP,NTRK1,TP53,EGFR and ESR1.GO enrichment analysis mainly involved serine hydrolase activity,phosphatasebinding,serine endopeptidase activity and protease binding.KEGG pathway enrichment analysis showed that thecommon targets played a role in multiple signaling pathways,such as atherosclerosis,AGE-RAGE and IL-17through cellular fluid shear stress.In vitroexperiments showed that honeysuckle had obvious inhibitory effect onStaphylococcus aureusat the concentration of 6.25 mg/mL or above.Conclusion:The targets and mechanisms ofhoneysuckle in the treatment of pelvic inflammatory disease have been predicted,and honeysuckle has inhibitoryeffect onStaphylococcus aureus.Keywordshoneysuckle;pelvic inflammatory dis-ease;network pharmacology*基金项目：国家自然科学基金资助项目（No.81501277）通信作者，E-mail：收稿日期：2022-01-24 86盆腔炎性疾病是女性上生殖道的一组感染性疾病，多发性于性生活活跃的妇女、妇科术后或产后的妇女，若急性盆腔炎性疾病未及时得到治疗，将有20%患者发展为慢性盆腔炎1。慢性盆腔炎可导致不孕、输卵管妊娠、慢性盆腔痛、炎症反复发作，严重影响了妇女的生殖健康和生育质量2-3。对于慢性盆腔炎，目前尚无有效的疗法，临床上主要给予对症处理、中药、理疗等4-5。近年来，中医药受到愈来愈多的关注，中药科学化取得了突出成绩，未来将中医药与现代科技结合，将是产生原创性成果的契机。金银花为忍冬科类植物，现代药理表明金银花中活性成分具有保肝、广谱抗菌、抗病毒、增强免疫、解热抗炎、抗肿瘤、抗过敏及免疫调节等作用6-8，临床上应用于治疗上呼吸道感染、胃肠炎、慢性胆囊炎、疖痈等感染性疾病9。临床研究表明含有金银花成分的“清热化淤方”在治疗慢性盆腔炎在治疗总有效率、用药安全性及复发率方面优于红霉素10。另有多项临床研究表明以金银花为主要成分的金英胶囊在治疗慢性盆腔炎湿热症（湿热淤结型）取得较好的疗效11-13。然而金银花治疗盆腔炎性疾病的作用机理及靶点尚不明了。本文通过网络药理学分析方法，阐述金银花有效活性成分与盆腔炎性疾病靶点的关系，探究金银花治疗盆腔炎性疾病潜在的分子机理，为盆腔炎性疾病的临床研究提供新的方向。1材料与方法1.1筛选金银花的主要活性成分和靶点使用数据库 TCMSP（http:/ UniProt 蛋白信息数据库（https:/www.uniprot.org/）和 DrugBank 数 据 库（https:/go.drug- in-flammatory disease”作为关键词，获取盆腔炎性疾病相关靶点，删除重复及无效数据后在网络在线工具仙桃学术（https:/www.xiantao.love/）构建交集，获得金银花盆腔炎性疾病的Venn图。1.3构建药物成分靶点可视化网络将筛选得到的药物成分及其相应的交集基因导入 Cyto-scape 3.9.0，构建药物成分靶点可视化网络。其中药物活性成分节点连接疾病靶点数量与节点大小成正比，疾病靶点节点连接药物活性成分数量与节点大小成正比，线条数量与相关度成正比，通过Layout工具根据degree值对节点进行排序。1.4 构建蛋白质相互作用网络与筛选核心靶点将药物成分作用靶点和疾病靶点数据导入Cy-toscape 3.9.0，选择插件 Bisogenet建立药物靶点与疾病靶点的相互作用网络（PPI），获取交集PPI网络，选择插件CytoNCA对交集PPI网络拓扑分析，筛选出核心靶点网络。1.5提取蛋白质相互作用网络关键模块选择Cy-toscape 3.9.0中插件MCODE分析关键靶点网络，抓取关键蛋白模块，并应用数据库String（https:/www.string-db.org/）分析作图，利用Metascape对其进行分子功能分析，得出可能作用的信号通路。1.6分析核心靶点的生物富集通路上传核心靶点至数据库DAVID（https:/david.ncifcrf.gov/），进行基因本体（GO）和京都基因与基因组百科（KEGG）分析，R软件输入相应代码进行可视化作图及分析。1.7金银花水提物的制备准确称取金银花干粉10 g于50 mL超纯水中文火煎煮2 h，用100 m滤网过滤，收集滤液后蒸馏定容至2 mL，相当于每毫升提取液体中含有5 g生药，0.22 m滤网过滤除菌备用。1.8金银花提取物对金黄色葡萄球菌的影响金黄色葡萄球菌是盆腔炎性疾病的常见致病菌，本研究选择金黄色葡萄球菌标准株进行验证。采取二倍梯度稀释法测金银花最小抑菌浓度（MIC）14，超净工作台中准备11个15 mL试管，另备一试管作为总管加入2 mL灭菌的肉汤培养基，并将20 L金银花水提物加入肉汤培养基，相当于生药浓度为50 mg/mL，吸去总管1 mL加入第1个试管，在总管中补充肉汤培养基1 mL混匀，吸去其中1 mL加入第2个试管，按照此方法依次加入至第9个试管，9管中生药浓度分别相当于50.00 mg/mL、25.00 mg/mL、12.50 mg/mL、6.25 mg/mL、3.13 mg/mL、1.56mg/mL、0.78 mg/mL、0.39 mg/mL、0.195 mg/mL，第10管和第11管中加入1 mL肉汤培养基。向前10管中加入 50 L 金黄色葡萄球菌标准株菌液（1106CFU/mL），第11管中作为阴性对照。将上述试管放入39 恒温孵育箱中培养，24 h后观察培养基浑浊王晓凤，等.基于网络药理学研究金银花在盆腔炎性疾病中的作用机制 87广西医科大学学报2023 Jan；40（1）度，浑浊代表有菌生长，反之则无。2结果2.1 金银花的作用靶点通过数据库TCMSP检索金银花的有效活性成分，根据ADME值（OB30%，DL0.18）筛选，获得17种成分（见表1）