基于网络药理学与分子对接探...治疗胃食管反流病的作用机制_吴江岚.pdf

引用:吴江岚，喻斌.基于网络药理学与分子对接探讨肝胃百合汤治疗胃食管反流病的作用机制J.湖南中医杂志，2023，39(4):165172，189.基于网络药理学与分子对接探讨肝胃百合汤治疗胃食管反流病的作用机制吴江岚1，喻斌2(1.湖南中医药大学，湖南长沙，410208;2.湖南中医药大学第一附属医院，湖南长沙，410007)摘要 目的:基于网络药理学与分子对接技术分析肝胃百合汤治疗胃食管反流病(GED)的作用机制。方法:运用 TCMSP 数据库获取肝胃百合汤的活性成分及作用靶点，通过 OMIM、DisGeNET、DrugBank 数据库检索 GED 相关靶点，确定肝胃百合汤治疗 GED 的潜在靶点。利用 Cytoscape 软件构建“中药有效成分靶点”网络，筛选核心成分及关键靶点。利用 STING 平台构建蛋白质蛋白质相互作用(PPI)网络，筛选核心靶点。利用 DAVID 数据库进行基因本体(GO)功能和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。利用 AutoDock 软件将核心成分与关键靶点进行分子对接。结果:肝胃百合汤治疗 GED 的核心成分包括槲皮素、山柰酚、木犀草素、汉黄芩素、丹参酮 IIA 等;重要治疗靶点包括前列腺素内过氧化物合酶 2(PTGS2)、白细胞介素6(IL6)、肿瘤坏死因子(TNF)等;信号通路主要涉及细胞增殖、炎症反应、癌症相关等通路。PTGS2 可能是肝胃百合汤治疗 GED 的重要靶点，分子对接结果显示 PTGS2 与核心化合物具有较强结合能力。结论:肝胃百合汤可能通过多成分、多靶点、多通路作用于 GED，其中的核心靶点、先导化合物及通路为进一步研究其治疗机制提供了思路与依据。关键词 胃食管反流病;肝胃百合汤;网络药理学;分子对接 中图分类号 259733+4 文献标识码 ADOI:1016808/jcnkiissn10037705202304037基金项目:湖南省教育厅科学研究项目(20A371);湖南省中医药科研计划项目(C2022016);湖南省临床医疗技术创新引导项目(2021SK51403)第一作者:吴江岚，男，2020 级硕士研究生，研究方向:中医药防治消化系统疾病通信作者:喻斌，男，医学硕士，主任医师，教授，硕士研究生导师，研究方向:中医药防治消化系统疾病，Email:yubin410 163comMechanism of action of Ganwei Baihe decoction in treatment of gastroesophageal reflux disease:A study based on network pharmacology and molecular dockingWU Jianglan1，YU Bin2(1.Hunan University of Chinese Medicine，Changsha 410208，Hunan，China;2.The First Affiliated Hospital of Hunan University of Chinese Medicine，Changsha 410007，Hunan，China)Abstract Objective:To investigate the mechanism of action of Ganwei Baihe decoction in the treatment of gas-troesophageal reflux disease(GED)based on network pharmacology and molecular docking.Methods:TCMSP databasewas used to obtain the active components of Ganwei Baihe decoction and their action targets，and OMIM，DisGeNET，andDrugBank databases were used to obtain the targets associated with GED and identify the potential targets of GanweiBaihe decoction in the treatment of GED.Cytoscape software was used to construct a“TCM drugeffective componenttarget”network and obtain core components and key targets.STING platform was used to construct a proteinprotein in-teraction network and identify core targets.DAVID database was used to perform gene ontology(Go)functional enrich-561第 39 卷第 4 期2023 年 4 月HUNAN JOUNAL OF TADITIONAL CHINESE MEDICINEVol.39No.4Apr.2023ment analysis and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)pathway enrichment analysis.AutoDock softwarewas used to perform molecular docking between core components and key targets.esults:The core components of GanweiBaihe decoction in the treatment of GED included quercetin，kaempferol，luteolin，wogonin，and tanshinone IIA;important therapeutic targets included prostaglandin endoperoxide synthase 2(PTGS2)，interleukin6，and tumor necrosisfactor;the signaling pathways mainly involved cell proliferation，inflammatory response，and cancer.PTGS2 might be animportant target for Ganwei Baihe decoction in the treatment of GED，and molecular docking showed strong binding abil-ity between PTGS2 and core components.Conclusion:Ganwei Baihe decoction exerts a therapeutic effect on GEDthrough multiple components，targets，and pathways，and core targets，lead compounds，and pathways provide ideas and ba-ses for further research on the therapeutic mechanism of Ganwei Baihe decoction.Keywords gastroesophageal reflux disease;Ganwei Baihe decoction;network pharmacology;molecular docking胃食管反流病(gastroesophageal reflux disease，GED)是一种由胃内容物反流入食道导致胃黏膜损伤和(或)不适症状的疾病，反流与烧心是 GED的典型症状1。全球流行病学调查显示，每周至少发作 1 次 GED 症状的患病率约为 13%，且存在地域差异，西方国家患病率较高，约 10%20%，我国患病率较低，小于 10%，但有上升趋势2。质子泵抑制剂(PPI)是 GED 的首选治疗手段，然而多篇相关不良事件的报道对其长期使用的安全性及过度处方提出了质疑3。近年来中医药在 GED 治疗中取得了不错的成效。“湖湘中医五老”之一夏度衡教授博览古籍，行医多年，尤以从肝论治脾胃病，提出“后天脾胃难离肝”的学术观点，创立肝胃百合汤，应用于 GED等脾胃疾病，临床疗效卓著。前期实验研究表明肝胃百合汤具有修复胃黏膜损伤、减轻胃黏膜炎症等作用45。本研究采用网络药理学和分子对接技术分析肝胃百合汤治疗 GED 的有效成分与靶点通路，为其作用机制研究提供新思路。1资料与方法1.1活 性 成 分 与 靶 点 的 筛 选通 过 TCMSP(http:/tcmspwcom/tcmspphp)数据库检索肝胃百合汤中百合、柴胡、郁金、乌药、川楝子、丹参、黄芩、甘草的化合物，以口服生物利用度(OB)30%和类药性(DL)0.18 作为条件筛选候选活性成分。利用TCMSP 数据库检索候选活性成分的作用靶点，未检索到作用靶点的化合物，利用 BATMAN(http:/bionet.ncpsb.org/batmantcm/)数据库补充，导入UniProt 数据库(https:/www.uniprot.org/)转换标准基因名，剔除无对应基因名、非人源或未验证的靶点。1.2GED 相关靶点的筛选以“gastroesophagealreflux disease”为 关 键 词，从 OMIM(https:/www.omim.org/)、DisGeNET(https:/wwwdisgenetOrg/)、DrugBank(https:/go.drugbank com/)数据库查询相关靶点，导入 UniProt 数据库校正。1.3肝胃百合汤治疗 GED 潜在靶点的获取利用 Venny 2.1 软件将“1.1”与“1.2”获取的靶点取交集，得到潜在治疗靶点，绘制韦恩图。1.4中药有效成分靶点网络的构建利用“1.3”得到的潜在靶点在“1.2”中获取的活性成分中回查，找到靶点对应的化合物作为有效成分及对应的中药，建立网络文件与属性文件，导入 Cytoscape 371软件构建网络。利用 Analyze Network 功能分析，筛选重要化合物及关键作用靶点。1.5蛋白质蛋白质相互作用(PPI)网络的构建将“1.3”获取的靶点导入 STING 11.5 数据库(ht-tps:/stringdb.org/)构建 PPI 网络，设置蛋白种类为“Homo sapiens”，余参数默认，得到 PPI 网络数据。导入 Cytoscape 371 软件进行可视化，利用Analyze Network 功能分析，筛选核心作用靶点，回查化合物。1.6基因本体(GO)功能和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析将“1.3”获取的靶点 导 入DAVIDV6.8数 据 库(https:/david.ncifcrf.gov)，设 置 蛋 白 种 类 为“Homosapiens”，对其进行 GO 功能和 KEGG 通路富集分析，以 P0.05 为筛选标准，利用 OmicShare 平台绘制气泡图。1.7分子对接从 PDB 数据库(http:/wwwrcsborg/)中下载靶点蛋白结构 PDB 文件(PDB ID:5F19)，从 TCMSP 数据库下载小分子结构 MOL2 文件。利用 AutoDock Tools 1.5.6 软件对蛋白进行去水、加氢等操作，设置为受体。对小分子进行加氢等操作，设置为配体。使用 AutoDock 426 软件进6612023 年第 39 卷第 4 期(总第 290 期)行分子对接，统计结合分值，使用 PyMO