基于网络药理学和分子对接探究药膳“枸杞-桑椹-覆盆子汤”治疗糖尿病肾病的分子机制

传统食物与中药结合而成的特殊膳饮“枸杞-桑椹-覆盆子汤”是中华民族食疗养生文化瑰宝,其成分桑椹、枸杞和覆盆子具有降血脂、降血糖和治疗肾病等多种生理活性功能,对糖尿病肾病具有潜在的防治作用。采用网络药理学、分子对接和抗氧化测试等技术对其治疗糖尿病肾病的分子机制进行研究。运用TCMSP数据库进行“枸杞-桑椹-覆盆子汤”的活性成分及作用靶点收集,在GeneCards、OMIM、TTD和DisGeNET数据库获取糖尿病肾病相关靶点。取活性成分和疾病交集靶点,运用STRING数据库和Cytoscape 3.8.0构建“活性成分-疾病靶点”相互作用网络。基于相互作用网络,利用DAVID数据库对交集靶点进行基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,并借助Cytoscape 3.8.0中的MCODE和CytoHubba进行关键靶点筛选。利用AutoDock Vina对关键靶点与活性成分进行分子对接,评估关键靶点与活性成分之间的结合能力与作用模式。基于糖尿病肾病-“枸杞-桑椹-覆盆子汤”共同作用靶点与核心团簇分析,筛选出β-谷甾醇、大豆黄素、桑色素、槲皮素、β-胡萝卜素和鞣花酸为活性作用成分,IL6、IL1B、PPARG、MMP9和VEGFA为核心作用靶点,分子对接结果显示,主要活性成分与靶点均具有较高结合能。通过“枸杞-桑椹-覆盆子汤”提取物对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基、羟基自由基和2,2-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)阳离子自由基清除能力测试试验发现“,枸杞-桑椹-覆盆子汤”具有较高的抗氧化能力,对糖尿病肾病可起到保护作用。该研究初步揭示了“枸杞-桑椹-覆盆子汤”以“多成分-多靶点-多通路”模式协同治疗糖尿病肾病的作用机制与抗氧化机制,为传统药膳“枸杞-桑椹-覆盆子汤”的产业化应用提供了理论依据。

运用网络药理学和分子对接技术探析乌药在菜肴中的功效

利用TCMSP数据库检索乌药有效作用成分与分子靶点,采用Genecards数据库筛选抗氧化和抑菌相关靶点与交集靶点,将STRING数据库构建的交集靶点PPI网络导入Cytoscape 3.8.0中,筛选出乌药抗氧化和抗菌作用的核心靶点,利用Auto Dock Vina对共同核心靶点与乌药活性成分中重要物质进行分子对接。结果筛选出乌药中9个有效作用成分、179个相关作用靶点,得到抗氧化相关靶点551个、抗菌相关靶点441个;通过交集筛选并得到乌药与抗氧化的交集靶点为99个、与抑菌的交集靶点为40个;以Betweenness、Degree和Closeness算法依次取前50%筛选出乌药抑菌和抗氧化作用的核心靶点,取交集得到共同核心靶点4个,分别为TNF、CASP3、IL6和AKT1。分子对接结果显示乌药功能性成分与核心靶点均可形成具有较高亲和力的复合物。同时结合乌药蜜饮体外抗氧化与抑菌能力实验结果表明,乌药的活性成分具备联合抗氧化和抑菌能力,本研究为乌药在药膳食疗联合抗氧化与抑菌方面的作用机制探讨提供了新思路。