基于生物信息与网络药理学探讨人参治疗冠心病的分子机制

摘要：

目的:采用生物信息学与网络药理学建立人参-共同靶点-冠心病蛋白质相互作用网络图、人参-共同靶点-通路网络图,探讨人参治疗冠状动脉粥样硬化性心脏病(简称冠心病)的分子作用机制.方法:通过中药系统药理学数据库与分析平台(traditional Chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform,TCMSP)筛选人参的活性化合物和作用靶点,OMIM、Drugbank、Gene Cards、TTD及Dis GeNET疾病数据库检索冠心病作用靶点,得到人参-冠心病共同作用靶点,通过设置Degree值得到关键靶点.利用STRING数据库绘制人参-冠心病共同靶点的PPI网络图;采用Cyto-scape 3.8.2绘制人参-靶点-冠心病网络图,利用DAVID平台及R软件对人参和冠心病共同靶点进行基因本体(gene ontology,GO)功能富集分析及京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路富集分析,最后通过iGEMDOCK软件进行分子对接验证.结果:①最终获得17个人参活性化合物,111个药物作用靶点,1 886个疾病作用靶点,化合物-疾病交集靶点58个;②人参-冠心病共同靶点中的关键靶点有丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(ser-ine/th reonine kinase 1,AKT1)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)、前列腺素内过氧化物合酶 2(prostaglandin G/H synthase 2,PTGS2)、白细胞介素(interleukin,IL)-1β、半胱天冬酶 3(cysteine proteinase 3,CASP3)、JUN 原癌基因(JUN proto-oncogene,JUN)、一氧化氮合酶3(nitric oxide synthase3,NOS3);③GO及KEGG富集分析结果显示,人参主要作用于 TNF、环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)、丝裂原活化蛋白质激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)、磷脂酰肌醇 3 激酶-蛋白激酶 B(phosphoinositide-3-kinase-alkaline protein kinases,PI3K-Akt)、Toll 样受体及核蛋白因子-κB(nucleoprotein factor-κB,NF-κB)等多条信号通路,其中涉及免疫炎症、细胞增殖与凋亡等调节过程;④分子对接结果显示,人参皂苷Rh2与PTGS2结合亲和力最强.结论:人参治疗冠心病的作用机制涉及改善慢性炎症、抗氧化、促进细胞增殖与抑制细胞凋亡等过程,通过分子对接与网络药理学的解析可为其治疗冠心病提供充分、可靠的理论依据.

关键词：人参、冠状动脉粥样硬化性心脏病、生物信息学、网络药理学、分子对接、信号通路

所属期刊栏目：37

分类号：R285.6(中药学)

资助基金：国家自然科学基金81874410

在线出版日期：2023-02-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：2664-2673