基于网络药理学探讨黄芪在脑缺血/再灌注损伤中的作用机制

目的基于网络药理学探讨黄芪在脑缺血/再灌注损伤(CIRI)中的作用机制。方法利用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)筛选黄芪的有效活性成分,并预测其对应的基因靶点;通过运用GEO数据库分析数据集GSE106680,并结合R语言分析出脑缺血/再灌注后差异性基因;通过Venny在线工具绘制Venn图,获得黄芪与CIRI共同的作用靶点基因;采用R语言进行GO和KEGG富集分析,筛选出黄芪主要作用途径和信号通路;通过STRING制作“黄芪有效活性成分-CIRI靶点”的蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络图谱,并使用Cytoscape软件将相关结果进行可视化处理,最终将筛选出的重要活性成分与疾病靶点进行分子对接预测。结果通过TCMSP共筛选得到黄芪活性成分20种,对应的相应靶基因共412个;利用GEO数据库分析得出CIRI后差异性基因共3713个,其中上调基因2293个,下调基因1420个;通过分析疾病差异基因与药物靶基因,共获得交集基因62个。将交集基因运用GO和KEGG富集分析后发现,黄芪干预CIRI的生物过程包括细胞对缺氧的反应、炎症反应等;细胞组分包括膜筏、膜微结构域等;分子功能包括细胞因子活性、G蛋白偶联受体活性等。黄芪对CIRI的治疗作用可能通过AGE-RAGE信号通路、NF-κB信号通路等途径实现。分子对接结果显示,黄芪中的关键组分与靶基因Prkcb、Ikbkb、Gsk3b、Fos和Rela具有良好的结合潜力。结论黄芪通过多靶点、多通路发挥抗CIRI的作用,其机制可能与抗炎及改善细胞缺氧微环境等有关。