基于网络药理学和分子对接研究太子参治疗骨关节炎的作用机制

目的 基于网络药理学和分子对接研究太子参对骨关节炎(OA)关键靶蛋白的作用机制。方法 使用TCMSP平台检索太子参的活性成分并预测作用靶点,筛选Gene Cards、Drug Bank、Pharm Gkb、OMIM数据库中OA的相关基因并进行合并。得到的疾病共有靶点通过STRING数据库将疾病与药物交集靶点进行蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)分析,并将结果输入Cytoscape 3.8.2软件进行分析,然后,使用Cytoscape 3.8.2软件构建药物-活性成分-靶点网络图,以获得药物-其他疾病交叉靶点中的核心关键蛋白。将绘制的PPI网络导入Cytoscape 3.8.2软件中,并使用CytoNCA插件对网络进行筛选。利用R语言对OA与太子参药物的交集进行基因本体(GO)功能分析和京都基因组和基因组学百科全书(KEGG)通路分析,得到GO及KEGG富集分析结果。通过PubChem数据库下载PPI网络核心靶标对应的小分子配体3D结构的SDF文件,利用“1-CLICK DOCKING”在线工具进行分子对接,下载PDB结果文件再用Discovery Studio软件绘制残基-配体交互情况。结果 本研究预测太子参治疗OA的活性成分25个,靶点57个,关键活性成分包括木犀草素等5个活性成分,经过两次筛选得到核心靶点为MAPK1、CCND1、JUN、TP53、CASP3、BCL2L1、AKT1、EGFR;GO和KEGG分析结果显示,太子参通过以上关键靶点,影响PI3K-Akt、白细胞介素-17(IL-17)信号通路等6个主要通路,在预防和治疗OA中发挥作用;分子对接验证木犀草素与关键靶点EGFR、CAP3、AKT1、TP53的结合性最好。结论 本研究揭示了太子参通过多途径、多靶点防治OA的作用,为进一步研究其防治OA作用提供了基础。