辣蓼治疗胃溃疡作用机制的网络药理学研究_朱菲菲.pdf

中国中医急症 2023年1月第32卷第1期JETCM.Jan.2023，Vol.32，No.1 研究报告 胃溃疡是日常生活中最常见的消化系统疾病，发病机制主要是致溃疡因素与防御因素发生失衡有关1。吸烟、饮酒、幽门螺杆菌感染等是导致防御因素失衡的主要原因。目前，市场上治疗胃溃疡最常用的是质子泵抑制药和抑酸类药物，疗效明显但复发率高且不良反应多2。研究表明，中医药疗法具有提高溃疡愈合质量，降低不良反应，复发率低，疗效显著等优势3。辣蓼始载于 唐本草，本品味辛，性温，具有祛风除湿、散瘀止痛和消肿解毒的功效，除传统疗效外，辣蓼治疗胃溃疡作用机制的网络药理学研究朱菲菲1赵雅媚1陈邦培1牛海艳2任守忠1（1.海南医学院，海南 海口 571199；2.海南医学院第一附属医院，海南 海口 570102）中图分类号：R573.1文献标志码：A文章编号：1004-745X（2023）01-0011-05doi：10.3969/j.issn.1004-745X.2023.01.003【摘要】目的 通过网络药理学探讨辣蓼治疗胃溃疡的作用机制。方法 通过中药系统药理数据库与分析平台（TCMSP）和文献挖掘，筛选辣蓼治疗胃溃疡的有效成分及作用靶点；借助GeneCards、OMIM、DisGeNet获取胃溃疡的作用靶点；将成分靶点与疾病靶点导入Venny2.1进行映射取交集，获取辣蓼和胃溃疡交集靶点；通过STRING获取交集靶点的PPI关系，使用Cytoscape3.7.2构建PPI相互作用网络，以大于degree值中位数2倍为标准，筛选关键靶点；借助 DAVID 数据库和微生信（http：/ GO 和KEGG通路富集分析；采用Cytoscape3.7.2构建成分-靶点-通路网络并分析。结果 辣蓼的活性成分有16个，交集靶点有152个；PPI网络中的关键靶点共有29个。成分-靶点-通路网络表明，辣蓼中的槲皮素、芦丁、黄芩苷等成分是治疗胃溃疡的有效物质基础，可能通过作用于关键靶点来参与调控PI3K/Akt、低氧诱导因子-1、肿瘤坏死因子、白细胞介素-17、丝裂原活化蛋白激酶、Chemical carcinogenesis-reactive oxygen species等通路，达到治疗胃溃疡的作用。结论 辣蓼通过多成分、多靶点、多通路来发挥治疗胃溃疡的作用。本文可为辣蓼治疗胃溃疡的作用机制研究提供新的思路和方向。【关键词】胃溃疡辣蓼作用机制网络药理学Mechanism of Polygonum Hydropiper L.in the Treatment of Gastric Ulcer Based on Network PharmacologyZhu Feifei，Zhao Yamei，Chen Bangpei，Niu Haiyan，Ren Shouzhong.Hainan Medical University，Hainan，Haikou571199，China.【Abstract】Objective：To explore the mechanism of Polygonum Hydropiper L.in the treatment of gastric ulcerbased on network pharmacology.Methods：The active ingredients and action targets of Polygonum Hydropiper L.were screened through TCMSP and literature mining.GeneCards，OMIM and DisGeNet database were used to predict the potential of targets of gastric ulcer.The potential targets for the treatment of gastric ulcer，the drug targetsand disease targets were matched by Venny2.1.Through the STRING database combined with Cytoscape 3.7.2 software，the protein-protein interaction network map was constructed，and the key targets were screened based on thecriteria that were greater than 2 times the median value of degree.GO function and KEGG pathway enrichmentanalysis of the common targets were performed by using DAVID database and Bioinformatics database，and Cytoscape 3.7.2 software was used to construct and analyze the network diagram of“ingredients-targets-pathways”.Results：The 16 active ingredients of Polygonum Hydropiper L.and the 152 common targets of active ingredienttargets and gastric ulcer related targets were screened out.There were 29 key targets in PPI network.The networkof“ingredients-targets-pathways”showed the active ingredients such as quercetin，rutin and baicalein played ananti-gastric ulcer effect by acting on key targets to regulate PI3K/Akt，HIF-1，TNF，IL-17，MAPK and chemicalcarcinogenesis-reactive oxygen species and signaling pathway，and thus played an important role in improving gastric ulcer.Conclusion：Polygonum Hydropiper L.mainly treats gastric ulcer through multi-ingredient，multi-targetand multi-pathway，which provides new ideas and methods for the study.【Key words】Gastric ulcer；Polygonum Hydropiper L.；Molecular mechanism；Network pharmacology 基金项目：国家自然科学基金地区科学基金（81760788）通信作者（电子邮箱：）-11中国中医急症 2023年1月第32卷第1期JETCM.Jan.2023，Vol.32，No.1还具有抗菌、抗氧化、抗炎、抗溃疡和保护胃黏膜损伤等作用4。目前对辣蓼治疗胃溃疡的作用机制研究也有报道，Ayaz等5研究发现，辣蓼甲醇提取物对阿司匹林致大鼠胃溃疡模型具有抗溃疡和保护胃黏膜的作用。刘洪梅等6证实，在乙醇致大鼠胃黏膜损伤前，使用枫蓼发酵提取液灌胃给药，能抑制炎症因子的表达，减轻乙醇对胃黏膜细胞的损伤。但中药发挥治疗作用是多成分、多靶点、多环节共同调节机体而产生的结果，这些单一通路研究难以全面阐明中药多成分-多靶点-多通路的协同作用机制。目前，网络药理学在中药的分子机制研究中的应用越来越多，通过网络药理学构建可视化网络，进而预测中药治疗疾病的作用机制。基于此，本研究采用网络药理学方法，探讨辣蓼治疗胃溃疡的活性成分、作用靶点及调控通路，为辣蓼治疗胃溃疡的作用机制提供理论依据和新思路。1资料与方法1.1辣蓼活性成分及作用靶点的筛选借助Web ofScience、PubMed和中国知网数据库收集辣蓼的化学成分，采用 TCMSP 数据库（https：old.tcmsp- Homo sapiens，将“靶点名称”校正为“基因名称”，即得到辣蓼活性成分的作用靶点。1.2胃溃疡作用靶点的筛选以“Gastric ulcer”为关键词，在GeneCards数据库（https:/www.genecards.org/）、DisGeNet数据库（https:/www.Disgenet.org/）和OMIM数据库（https:/omim.org/）中进行检索，获取与胃溃疡相关的作用靶点。整理并删除重复作用靶点后，借助Venny2.1软件将辣蓼活性成分的作用靶点与胃溃疡相关的作用靶点绘制韦恩图，取交集获取辣蓼治疗胃溃疡的潜在作用靶点。1.3蛋白质-蛋白质相互作用网络（PPI）构建将“1.2”项下取得的交集靶点导入STRING数据库（https:/cn.string-db.org/）中，物种限定为“Homo sapiens”，将交互分数设为最高置信度0.7，隐藏游离节点，其余的参数设置保持不变，获取相互作用关系结果。将结果以“tsv”文件格式导入到Cytoscape3.7.2中，使用NetworkAnalysis 工具分析网络图的拓扑参数，并以degree值大于中位数的2倍筛选关键靶点。1.4GO功能和KEGG通路富集分析将辣蓼-胃溃疡的交集基因导入 DAVID 数据库（https:/david.ncifcrf.gov/summary.jsp）进行基因本体功能和京都基因与基因组百科全书通路富集分析，以显著富集（P0.01）的生物学过程（BP）、细胞成分（CC）和分子功能（MF）的各前10个GO条目制作可视化柱状图并分析；以P1为条件筛选得到4 227个靶点，DisGeNet数据库中得表1辣蓼主要活性成分编号12345678910111213141516Molecule IDMOL000098MOL000422MOL000354MOL000415MOL004368MOL000701MOL001454MOL012920MOL000004MOL005828MOL002714MOL000392MOL002881MOL000492MOL006504MOL001002化合物槲皮素（Quercetin）山柰酚（Kaempferol）异鼠李素（Isorhamnetin）芦丁（Rutin）金丝桃苷（Hyperoside）槲皮苷（Quercitrin）小檗碱（Berberine）青藤碱（Sinomenine）原花青素-1（Procyanidin-1）川陈皮素（Nobiletin）黄芩苷（Baicalein）芒柄花黄素（Formononetin）香叶木素（Diosmetin）儿茶素（Catechin）表没食子儿茶素（Catechin gallate）没食子酸（Ellagic acid）OB（%）46.4341.8849.603.206.944.0436.8630.9867.8761.6733.5269.6731.1454.8353.5743.06DL0.280.240.310.680.770.740.780.960.660.520.210.210.270.240.750.43-12中国中医急症 2023年1月第32卷第1期JETCM.Jan.2023，Vol.32，No.1到136个靶点，OMIM数据库中得到81个靶点。将以上3个数据库的靶点合并整理去重后，最终获得4 361个与胃溃疡相关的作用靶点。将辣蓼活性成分的作用靶点与胃溃疡的作用靶点进行匹配