基于网络药理学探讨白芍治疗非酒精性脂肪性肝病的作用机制.pdf

云 南 中 医 中 药 杂 志论 著基金项目:国家自然科学地区基金()贵州省卫生健康委科学技术基金项目()贵州中医药大学大学生创新创业项目(黔教合)第一作者简介:石思()女在读硕士研究生研究方向:脂肪肝病防治通信作者:杨梅 :基于网络药理学探讨白芍治疗非酒精性脂肪性肝病的作用机制石 思 杨 梅 赵 琦 张 飞 李开楊 胡 奕(贵州中医药大学 贵州 贵阳 贵州中医药大学第二附属医院 贵州 贵阳)摘要:目的 本研究运用网络药理学的研究方法探索白芍治疗非酒精性脂肪性肝病的作用机制方法 通过、数据库筛选出白芍的有效成分及主要成分靶点运用 数据库查找疾病靶点基因通过 在线作图工作平台获取白芍成分靶点与疾病靶点的交集图通过 软件构建白芍 活性成分 靶点网络并通过 数据库构建 蛋白网络、数据库进行基因 分析和 通路分析 结果通过筛选共获得白芍有效成分 个药物靶点基因 个疾病靶点基因有 个共取得交集靶点基因 个 基因 分析得出白芍主要参与 聚合酶 启动子转录的正向调节、细胞凋亡过程的负调节、蛋白质结合等多种生物过程 通路分析得出癌症的途径、信号通路、信号通路、信号通路、脂质和动脉粥样硬化等 条与之密切的相关通路 结论 白芍通过多靶点、多途径发挥其治疗非酒精性脂肪性肝病的作用关键词:白芍网络药理学非酒精性脂肪性肝病作用机制中图分类号:文献标志码:文章编号:()(.)【】:.:.:.年第 卷第 期云 南 中 医 中 药 杂 志 .:.【】非酒精性脂肪性肝病()是一种以病理特征为肝细胞弥漫性大水泡脂肪改变的临床综合征其疾病谱包括单纯性非酒精性脂肪性肝病非酒精性脂肪性肝炎()和肝硬化 随着肥胖和代谢综合征的日益流行非酒精性脂肪性肝病 已取代病毒性肝炎成为最常见的慢性肝病并将成为纤维化、肝硬化甚至肝癌的主要原因之一 的治疗方式除了生活方式的改变如减肥地中海饮食和体育锻炼目前的国际指南只考虑少数 特异性药物治疗选择如维生素 和吡格列酮等药物但西药疗效欠佳长期用药可能会产生一些不良反应而通过对中药治疗 的临床和实验研究总结可以发现中药及其活性成分可以从抗氧化、抗炎、抗纤维化、改善肝脏脂肪变性和 等多种途径来缓解 中药白芍具有平肝止痛、养血调经、敛阴止汗的功效主要含单萜苷类、三萜类、黄酮类、鞣质类等化学成分现代药理研究表明白芍具有抗炎、保肝、镇痛、养血等药理作用 本研究主要是通过网络药理学研究方法系统分析白芍治疗 的作用机制 方法 白芍有效成分的收集主要通过 数据库平 台(:/)选 择“”将“白芍”作为关键词检索 点击口服利用度 值、药物相似性 值 作为药物主要有效成分筛选条件 白芍靶点的预测及构建药物 成分 靶点网络图 将筛选出来的有效成分通过(:/)数 据 库与 数据库(:/./.)获取与之相对应的 号并上传至 数据库预测各化学成分的潜在作用靶点选择“”作为筛选条件得出药物主要成分的靶点将预测出的药物靶点输入(:/)数据库中转化为标准的基因名并通过绘图软件 构建白芍有效成分 靶点网络图 白芍治疗非酒精性脂肪性肝病的潜在靶点收集通 过 数 据 库(:/./)以“”作为关键词检索收集非酒精性脂肪性肝病疾病相关靶点基因 然后将筛选出的白芍靶点基因与非酒精性脂肪性肝病疾病靶点基因输入 ()(:/./)中得出白芍治疗非酒精性脂肪性肝病的潜在靶点基因(蛋白间相互作用)网络的构建将上述韦恩图 得 出 的 交 集 基 因 导 入 数 据 库(:/)中将物种选择为“”设置“”为 删除网络中的单一节点构建从网络分析获得的关键蛋白 网络 分析和 通路分析及靶点 通路网络的构建(:/)数据库汇集了多个功能注释来源将白芍与 的共同靶点录入 数据库设置物种与背景为“”对核心靶点进行 及 富集分析()再运用微生信在线平台(.)将得到的、通路富集分析数据进行可视化处理 结果 白芍的主要有效成分及靶点预测根据 及 从 数据库中筛选出白芍主要有效成分 个查询靶点及相关文献后剔除 个最终纳入有效活性成分 个见表 年第 卷第 期云 南 中 医 中 药 杂 志表 白芍主要有效成分表 活性成分名称 ()()白芍靶点的预测及构建药物 成分 靶点网络图将白芍 种主要有效成分输入 数据库中进行药物靶点预测再将其导入 数据库对名称进行标准化处理得到去重后的白芍靶点 个将整理后的白芍靶点表格数据输入 软件构建药物 成分 靶点网络图见图 白芍治疗非酒精性脂肪性肝病的潜在靶点收集以“”作为关键词检索收集到非酒精性脂肪性肝病疾病相关靶点 个筛选出排名较前、可信度高的靶点共 个将疾病靶点与药物靶点导入 在线作图工作平台制作韦恩图共得到白芍治疗非酒精性脂肪性肝病的潜在靶点 个见图 图 药物 成分 靶点网络图(注:棱形为白芍三角形为白芍主要成分长方形为靶点)图 白芍治疗非酒精性脂肪性肝病的潜在靶点韦恩图(蛋白间相互作用)网络的构建将白芍治疗非酒精性脂肪性肝病的 个潜在靶点 导 入 数据库制作 网络 网络中包含 个节点、边数 条及平均节点度 见图 然后将其导入 软件根据节点大小筛选出排名靠前 的关键靶点见图 通过节点大小可以分析出、等为关键靶点 年第 卷第 期云 南 中 医 中 药 杂 志图 白芍治疗非酒精性脂肪性肝病的靶点 网络图图 白芍治疗非酒精性脂肪性肝病的关键靶点 分析和 通路分析及靶点 通路网络的构建 将白芍治疗非酒精性肝病的 个有效靶点导入 数据库进行分析物种选择“”()结果显示 富集得到 聚合酶 启动子转录的正调控()、凋亡过程的负调控()、聚合酶启动子的转录负调控()等 个生物过程()细胞溶质()、细胞膜()、细胞核()等 个细胞组成()蛋白质结合()、相同的蛋白质结合()、锌离子结合()、酶结合()等 个分子功能()具体分析见图 年第 卷第 期云 南 中 医 中 药 杂 志图 白芍治疗非酒精性脂肪性肝病的 富集分析 基于 数据库的 富集分析显示白芍治疗非酒精性脂肪性肝病的主要通路为癌症的途径()、脂质与动脉粥样硬化()、化学致癌 活性氧()、化学致癌 受体激活()、糖尿病并发症中的 信号通路()、松弛素信号通路()、癌症中的蛋白聚糖()、信号通路()、信号通路()、信号通路()、信号通路()、雌激素信号通路()、信号通路()、胰岛素抵抗()、信号通路()等通路具体见图 其中癌症的途径通路()是包含靶点最多的通路包含 个靶点 通过 富集通路分析发现白芍的有效成分是通过调控多种生物学途径发挥治疗 作用的图 白芍治疗非酒精性脂肪性肝病的 通路富集分析 年第 卷第 期云 南 中 医 中 药 杂 志 讨论 的病因包括过食肥甘、情志失调、劳逸失度、脾肾亏虚及他病迁延其病位在肝与脾肾相关其病机为肝失疏泄、脾运失健、肾失气化导致湿热内蕴聚而化痰痰浊阻络气血郁滞最终痰瘀搏结痹阻于肝脏脉络发为 根据 的病因病机可将其归为“肝痞”“积聚”“痰证”“痰浊”“湿阻”“瘀证”“肥气”“积证”等范畴 白芍苦、酸微寒具有养血调经、柔肝止痛敛阴止汗、平抑肝阳的功效 现代研究表明 白芍具有抗炎、镇痛、保肝、抗肿瘤、抗氧化等功效其化学成分主要有单萜及其苷类、三萜类、黄酮类等本研究通过 数据库共筛选出芍药苷、儿茶素、谷甾醇、山奈酚等在内的白芍核心成分 个 谷甾醇具有抗炎、抗氧化、抗动脉粥样硬化、降脂、等作用 山奈酚为黄酮醇类化合物具有抗氧化、抗炎、抗癌等作用能够有效防治糖尿病、动脉粥样硬化和骨质疏松保护神经、肝脏和心肌以及抑制蛋白激酶活性 儿茶素及其类似化合物所具有的抗氧化、保护心血管、抗肿瘤、抗菌、抗病毒、抗炎、免疫调节、神经保护、调节糖脂代谢等药理作用大量研究证明 芍药苷具有抗抑郁、抗炎、镇痛、抗肿瘤、保肝、保护神经、调节免疫、镇静催眠等多种药理作用从拓扑分析的关键节点来看、等为关键靶点表明白芍通过多靶点途径作用于 功能分析显示白芍的活性成分发挥治疗 作用主要涉及 聚合酶 启动子转录的正调控、凋亡过程的负调控、聚合酶启动子的转录负调控等过程这些成分可能是通过作用在细胞溶质、细胞膜、细胞核从而影响蛋白质结合、锌离子结合、酶结合等分子功能 研究显示 胰岛素抵抗与非酒精性脂肪性肝病的发生、发展密切相关肝细胞凋亡在 向肝纤维化乃至肝硬化、肝细胞癌进展中扮演着至关重要的角色 通路分析主要涉及癌症的途径、脂质与动脉粥样硬化、化学致癌 活性氧、化学致癌 受体激活、糖尿病并发症中的 、松弛素、癌症中的蛋白聚糖、信号通路、雌激素信号通路、胰岛素抵抗、等信号通路 等研究发现在缺氧条件下 上调会导致脂质积累和 途径激活 敲低在脂肪变性 中可改善甘油三酯积累和脂肪变性 等通过研究发现饮食诱导的肥胖增加了发生脂肪变性的小鼠中 的肝脏表达 可能会减少 和 介导的糖异生基因转录以及 介导的 磷酸化这也通过 促进糖异生所有这些都可能导致肝脏脂肪生成增加 有文献表明 轴参与了肝损伤和 的发病机制 在近年研究中发现 参与多种疾病的发病机制相关研究已证实了 通过胰岛素抵抗、激活肝内某些重要通路、介导某些炎症因等机制参与了脂肪肝及其他相关肝病的发病过程综上所述通过对白芍成分进行网络药理学分析寻找其中可能发挥治疗 的潜在靶点结果表明白芍对非酒精性脂肪性肝病的治疗具有潜在药用价值为临床应用中药治疗 的可行性提供了理论依据参考文献:.():():.():.():.():年第 卷第 期云 南 中 医 中 药 杂 志 .():钱坤刘亚云张艳等 中药抗非酒精性脂肪肝病分子机制的研究进展.中草药():陈琪何祥玉周曼佳等 白芍的化学成分、药理作用和临床应用研究进展.临床医学研究与实践():张燕丽田园付起凤等 白芍的化学成分和药理作用研究进展.中医药学报():吴玲芳王晓晴陈香茗等 白芍化学成分及药理作用研究进展.国际药学研究杂志():.():.():.():.():.():.():.():/.():().():周丽娜李俊雄薛冬英 非酒精性脂肪性肝病的中医研究进展.上海中医药杂志():刘妍君王晓忠 非酒精性脂肪性肝病中医病因病机研究进展.新疆中医药():国家药典委员会 中国药典 年版一部.北京:中国医药科技出版社:叶先文夏澜婷任洪民等 白芍炮制的历史沿革及化学成分、药理作用研究进展.中草药():徐佳新许浚曹勇等 中药白芍现代研究进展及其质量标志物的预测分析.中国中药杂志():陈元堃曾奥罗振辉等 谷甾醇药理作用研究进展.广东药科大学学报():张雅雯邵东燕师俊玲等 山奈酚生物功能研究进展.生命科学():徐先祥 儿茶素的药理作用研究综述.郑州轻工业学院学报(自然科学版)():袁腾腾王雷唐亚楠等 芍药苷保肝药理作用及新剂型的研究进展.药学研究():张育贵张淑娟边甜甜等 芍药苷药理作用研究新进展.中草药():崔姗姗刘英江霞 非酒精性脂肪性肝病与胰岛素抵抗的研究进展.医学信息():沈雪李良平 非酒精性脂肪性肝病与细胞凋亡关系的研究进展.国际消化病杂志():.()():().():()().():赵钰鑫琚坚王伟等 白介素 参与脂肪性肝病及其他肝病发病机制的研究进展.世界华人消化杂志():(收稿日期:)年第 卷第 期