基于网络药理学及分子对接探究复方“仙灵骨葆”治疗骨质疏松分子机制

目的通过构建仙灵骨葆成分与靶点网络和蛋白相互作用网络,从而进行富集分析确定涉及的生物过程和通路,研究复方仙灵骨葆治疗骨质疏松(osteoporosis,OP)的潜在作用机制。方法通过检索TCMSP数据库筛选出仙灵骨葆的活性成分,并预测其靶点,并与TTD数据库、Genecards数据库、OMIM数据库以及PharmGKB数据库获得的OP相关靶点取交集,进而得到仙灵骨葆治疗OP的潜在靶点。将对比结果处理后输入Cytoscape软件中构建"仙灵骨葆-化合物-骨质疏松靶点"网络,利用String数据库和Cytoscape构建蛋白相互作用网。后利用Bioconductor数据库进行GO生物功能和KEGG通路富集分析。最后对关键化合物及靶点进行分子对接。结果分析结果得到仙灵骨葆89个活性成分,预测靶点1525个,3938个已知的OP发病相关的靶点基因。取疾病基因与药物靶点的交集得到153个基因靶点,经蛋白相互作用网络及拓扑分析后得到36个核心靶点,125个相互作用关系。富集分析显示主要通路集中在成骨破骨相关通路、免疫炎症通路,也有癌症、病毒感染等其他通路富集其中。进一步筛选核心靶点及化合物进行分子对接结果显示STAT3、MPAPK14、JUN、IL2以及EGFR作为核心靶点蛋白可与Cryptotanshinone(隐丹参酮)、Chryseriol(金圣草黄素)、Anhydroicaritin(淫羊藿苷元)、Quercetin(五羟黄酮)以及Luteolin(木犀草素)等小分子稳定结合。结论该研究通过网络药理学及分子对接的方法,找到了仙灵骨葆中的可能活性成分以及骨质疏松疾病潜在靶点并预测了仙灵骨葆影响骨质疏松的关键通路:促进成骨细胞的增殖并且抑制破骨细胞的相关通路从而达到骨量的增加,此外,还作用于免疫及血管生成相关通路改善骨的微环境,从而达到治疗骨质疏松的目的。为说明仙灵骨葆治疗骨质疏松的作用机制提供了理论依据,为进一步研究相关药物治疗骨质疏松的分子作用机制、新药开发、疾病的治疗等提供了新的思路和方法。