補(bǔ)腎活血方治療腎纖維化的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究.pdf

1、目的:
　　綜合利用網(wǎng)絡(luò)生物學(xué)、生物信息學(xué)、化學(xué)信息學(xué)和文獻(xiàn)挖掘方法的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法闡釋中藥方劑補(bǔ)腎活血方治療腎纖維化的作用機(jī)制，預(yù)測(cè)補(bǔ)腎活血方中發(fā)揮療效的活性成分，結(jié)果表明網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)是研究中藥作用機(jī)制和預(yù)測(cè)中藥活性成分的強(qiáng)力工具。
　　方法:
　　1、利用OMIM、GAD、GEO三個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)收集腎纖維化疾病相關(guān)的基因，將這些收集的基因映射到人類蛋白-蛋白相互作用數(shù)據(jù)庫(kù)，構(gòu)建慢性腎病(CKD)相關(guān)PPI網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)31個(gè)已

2、知腎纖維化藥物靶點(diǎn)構(gòu)建EPPI網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)執(zhí)行EPPI網(wǎng)絡(luò)與CKD相關(guān)PPI網(wǎng)絡(luò)的交集網(wǎng)絡(luò)(CPPI)，并分析其網(wǎng)絡(luò)特征。由此篩選得到CKD相關(guān)的潛在藥物靶點(diǎn)蛋白網(wǎng)絡(luò);利用《中藥天然產(chǎn)物大全》和Reaxys數(shù)據(jù)庫(kù)查找補(bǔ)腎活血方中菟絲子、黃芪、莪術(shù)、丹參及大黃的植物化學(xué)成分。
　　2、用Autodock Vina對(duì)潛在藥物靶點(diǎn)和補(bǔ)腎活血方的植物化學(xué)成分進(jìn)行分子對(duì)接。根據(jù)對(duì)接結(jié)果對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的藥物進(jìn)行進(jìn)一步篩選。構(gòu)建天然產(chǎn)物-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)、主成

3、分-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)和代表化合物-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。分析這三個(gè)藥物-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)特征，并對(duì)其進(jìn)行生物功能分析和文獻(xiàn)挖掘等，以此闡釋補(bǔ)腎活血方在網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)層面發(fā)揮治療腎纖維化作用的機(jī)制。
　　結(jié)果:
　　1、腎纖維化疾病相關(guān)的基因映射到人類蛋白質(zhì)相互作用組得到CKD相關(guān)的PPI網(wǎng)絡(luò)包含1008個(gè)節(jié)點(diǎn)，包括486個(gè)孤立節(jié)點(diǎn)和存在于14個(gè)集群中的522個(gè)節(jié)點(diǎn)。EPPI網(wǎng)絡(luò)包含1239個(gè)節(jié)點(diǎn)。核心PPI網(wǎng)絡(luò)即CPPI網(wǎng)絡(luò)包含156個(gè)節(jié)點(diǎn)，2個(gè)集群

4、和6個(gè)孤立點(diǎn)。根據(jù)對(duì)CPPI網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋵W(xué)參數(shù)進(jìn)行分析結(jié)果，選取排名前30％的包含31個(gè)已知靶點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)作為潛在藥物靶點(diǎn)。最終，篩選出37個(gè)靶點(diǎn)蛋白用于天然產(chǎn)物和藥物靶點(diǎn)的分子對(duì)接;從《中藥天然產(chǎn)物大全》和Reaxys數(shù)據(jù)庫(kù)一共得到有774個(gè)分子。其中458個(gè)化合物來自黃芪，118個(gè)化合物來自大黃，74個(gè)化合物來自菟絲子，108個(gè)化合物來自丹參，還有48個(gè)化合物來自莪術(shù)。其中共有32個(gè)分子同時(shí)存在于兩味或多味藥中。
　　2、根據(jù)對(duì)接結(jié)

5、果對(duì)化合物進(jìn)行進(jìn)一步篩選得到366個(gè)化合物，在網(wǎng)絡(luò)中與37個(gè)靶點(diǎn)蛋白構(gòu)成1192個(gè)邊。天然產(chǎn)物-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中五味草藥均參與了CKD的多種生物過程的調(diào)節(jié)。通過對(duì)主成分-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的分析得出補(bǔ)腎活血方主成分通過多成分、多通道調(diào)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)的異常積累，炎癥細(xì)胞因子的釋放和凝血與纖溶的平衡來發(fā)揮治療效果。對(duì)代表化合物-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的分析結(jié)果顯示五個(gè)分子可以調(diào)節(jié)凝血和纖維蛋白溶解、ECM累積及炎癥因子的釋放，發(fā)揮著主要的治療效果。具體地，補(bǔ)腎活血方中黃芪

6、，菟絲子和莪術(shù)的有效成分通過作用于MCP-1和IL-8從不同的生物途徑共同調(diào)節(jié)TGF-beta/smad信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，并保持細(xì)胞外基質(zhì)的積聚和降解的平衡。丹參的有效成分通過下調(diào)Smad信號(hào)通路阻斷TGF-β的促纖維化活動(dòng)。大黃可以通過明顯地抑制單胺氧化酶B減少膠原蛋白的形成。
　　結(jié)論:
　　補(bǔ)腎活血方通過多途徑的網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)顯示出對(duì)腎纖維化的治療效果，如調(diào)節(jié)凝血與纖溶的平衡和炎癥因子的表達(dá)、抑制ECM的異常積累。補(bǔ)腎活血方恢復(fù)