基于网络药理学及分子对接探讨复方柳菊片治疗肺结核的作用机制

目的:基于网络药理学方法研究复方柳菊片抗肺结核的活性成分、靶点,初步探讨其作用机制。方法:通过文献收集、中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)、SwissADME数据库,以口服生物利用度≥30%、类药性≥0.18、类药性五规则作为活性化合物的筛选条件,借助TCMSP、Swiss Target Predition数据库得到化合物的作用靶点;借助OMIM、Gene Cards、DisGeNet等数据库得到疾病靶点,取交集,筛选出化合物与疾病共有靶点。采用Cytoscape 3.9.1软件构建可视化的“药物-成分-靶点-疾病”网络,利用STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用(Protein-protein Interaction,PPI)网络,应用DAVID生物学信息资源对关键靶点进行基因本体论(GO)及京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析。通过AutodockTools及Vina对活性成分与关键靶点进行半柔性分子对接。结果:预测筛选出复方柳菊片抗肺结核22个活性成分、126个作用靶点,PPI网络提示肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor,TNF)、白细胞介素(Interleukin,IL)-6、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1(Akt Serine/Threonine Kinase 1,AKT1)、IL1B、血管内皮生长因子A(Vascular Endothelial Growth Factor A,VEGFA)、肿瘤蛋白p53(Tumor Protein p53,TP53)、丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-Activated Protein Kinase,MAPK)3、白细胞介素-8(C-X-C Motif Chemokine Ligand 8,CXCL8)、前列素内环氧化物合成酶2(Prostaglandin-endoperoxide Synthase 2,PTGS2)、表皮生长因子受体(Epidermal Growth Factor Receptor,EGFR)可能是复方柳菊片抗肺结核的核心靶点。GO功能富集分析显示,差异表达基因富集在细胞间质、细胞表面、细胞质膜、胞质等,通过调控酶结合、细胞因子活性等,在基因表达正向调控、细胞对脂多糖的反应、药物反应、炎症反应等方面发挥作用。KEGG通路富集分析结果显示,复方柳菊片靶点主要富集在疾病信号通路(hsa05161:乙型肝炎、hsa05160:丙型肝炎、hsa05152:肺结核)、信号转导信号通路(hsa01521:EGFR酪氨酸激酶抑制剂耐药性、hsa04151:PI3K-Akt信号通路、hsa04066:HIF-1信号通路)、免疫信号通路(hsa04668:TNF信号通路、hsa04625:C型凝集素受体信号通路、hsa04659:Th17细胞分化、hsa04620:Toll样受体信号通路)。分子对接结果显示,活性成分与作用靶点均有良好的结合活性,其中luteolin、quercetin、kaempferol与AKT1具有强烈的结合活性。结论:复方柳菊片抗肺结核具有多靶点、多成分的特点。GO功能富集分析及KEGG富集分析显示,复方柳菊片有效成分可能通过多条信号通路,通过调控酶结合、细胞因子活性等发挥抗肺结核作用,同时也提示复方柳菊片在抗结核的同时具有保肝护肝的作用。通过网络药理学筛选,解释了复方柳菊片抗肺结核的作用机制,为后续深入开展其抗菌作用研究奠定了基础。