補腎活血方治療腎纖維化的網(wǎng)絡(luò)藥理學研究.pdf

1、目的:
　　綜合利用網(wǎng)絡(luò)生物學、生物信息學、化學信息學和文獻挖掘方法的網(wǎng)絡(luò)藥理學方法闡釋中藥方劑補腎活血方治療腎纖維化的作用機制，預測補腎活血方中發(fā)揮療效的活性成分，結(jié)果表明網(wǎng)絡(luò)藥理學是研究中藥作用機制和預測中藥活性成分的強力工具。
　　方法:
　　1、利用OMIM、GAD、GEO三個數(shù)據(jù)庫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，構(gòu)建慢性腎病(CKD)相關(guān)PPI網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)31個已

2、知腎纖維化藥物靶點構(gòu)建EPPI網(wǎng)絡(luò)，同時執(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)的潛在藥物靶點蛋白網(wǎng)絡(luò);利用《中藥天然產(chǎn)物大全》和Reaxys數(shù)據(jù)庫查找補腎活血方中菟絲子、黃芪、莪術(shù)、丹參及大黃的植物化學成分。
　　2、用Autodock Vina對潛在藥物靶點和補腎活血方的植物化學成分進行分子對接。根據(jù)對接結(jié)果對網(wǎng)絡(luò)中的藥物進行進一步篩選。構(gòu)建天然產(chǎn)物-靶點網(wǎng)絡(luò)、主成

3、分-靶點網(wǎng)絡(luò)和代表化合物-靶點網(wǎng)絡(luò)。分析這三個藥物-靶點網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)特征，并對其進行生物功能分析和文獻挖掘等，以此闡釋補腎活血方在網(wǎng)絡(luò)藥理學層面發(fā)揮治療腎纖維化作用的機制。
　　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個節(jié)點，包括486個孤立節(jié)點和存在于14個集群中的522個節(jié)點。EPPI網(wǎng)絡(luò)包含1239個節(jié)點。核心PPI網(wǎng)絡(luò)即CPPI網(wǎng)絡(luò)包含156個節(jié)點，2個集群

4、和6個孤立點。根據(jù)對CPPI網(wǎng)絡(luò)的拓撲學參數(shù)進行分析結(jié)果，選取排名前30％的包含31個已知靶點的節(jié)點作為潛在藥物靶點。最終，篩選出37個靶點蛋白用于天然產(chǎn)物和藥物靶點的分子對接;從《中藥天然產(chǎn)物大全》和Reaxys數(shù)據(jù)庫一共得到有774個分子。其中458個化合物來自黃芪，118個化合物來自大黃，74個化合物來自菟絲子，108個化合物來自丹參，還有48個化合物來自莪術(shù)。其中共有32個分子同時存在于兩味或多味藥中。
　　2、根據(jù)對接結(jié)

5、果對化合物進行進一步篩選得到366個化合物，在網(wǎng)絡(luò)中與37個靶點蛋白構(gòu)成1192個邊。天然產(chǎn)物-靶點網(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)。通過對主成分-靶點網(wǎng)絡(luò)的分析得出補腎活血方主成分通過多成分、多通道調(diào)節(jié)細胞外基質(zhì)的異常積累，炎癥細胞因子的釋放和凝血與纖溶的平衡來發(fā)揮治療效果。對代表化合物-靶點網(wǎng)絡(luò)的分析結(jié)果顯示五個分子可以調(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信號轉(zhuǎn)導通路，并保持細胞外基質(zhì)的積聚和降解的平衡。丹參的有效成分通過下調(diào)Smad信號通路阻斷TGF-β的促纖維化活動。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:
　　補腎活血方通過多途徑的網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)顯示出對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、抑制ECM的異常積累。補腎活血方恢復