基于系统药理学和分子对接探讨浙贝母-瓜蒌配伍调控慢性阻塞性肺病并发心脏衰竭的作用机制

基于GEO数据库挖掘慢性阻塞性肺疾病(COPD)和心力衰竭(HF)关联靶点,检索浙贝母、瓜蒌化学成分及靶点,以获得其调控COPD并发HF潜在靶点,挖掘靶点功能及通路注释分析,构建组织特异性蛋白相互作用(PPI)网络。浙贝母-瓜蒌影响COPD并发HF进展共涉及靶点227个,包括表达上调基因153个,表达下调基因74个;网络拓扑学分析显示PPI网络平均介数为0.4,平均度值为1.83,关键靶点包括RPS23、SNU13、NOL6、ELAVL1、NCL等;细胞组分定位于内膜系统、核内体和细胞外囊泡;生物学过程涉及囊泡介导的运输、基于微管的运动、细胞内蛋白质运输等;信号通路涉及MAPK信号传导途径;MCODE分析发现Cluster 1涉及TKT、ENO1、NCL、KIF1B等,参与调控驱动蛋白、雌激素的高尔基体运输;Cluster 2涉及SIN3B、PHF20、CTBP1、XPNPEP1等,参与调控组蛋白反应;心耳、左心室、肺的组织特异性PPI网络提示浙贝母-瓜蒌配伍可能通过调控ELAVL1-ENO1-NCL轴影响COPD并发HF进展;分子对接表明其“宽胸散结”主要活性成分瓜蒌酸、“化痰散结”主要成分贝母新碱与ELAVL1、ENO1、NCL蛋白质靶标的结合高度稳定,且贝母新碱与靶蛋白结合力强于瓜蒌酸,体现两者配伍后先治肺再调心,相须为用以实现心肺共治的作用特点。

基于BATMAN-TCM在线分析平台的浙贝母-瓜蒌配伍治疗慢性阻塞性肺病的网络药理学研究

基于中药分子机理的生物信息学分析工具(bioinformatics analysis tool for molecular mechanism of traditional Chinese medicine,BATMAN-TCM)挖掘浙贝母-瓜蒌治疗慢性阻塞性肺病的分子作用机制。应用BATMAN-TCM预测浙贝母-瓜蒌的潜在靶点,GeneCards数据库检索慢性阻塞性肺病的靶点;应用Cytoscape 3.7.1软件构建化合物-疾病-靶点相互作用网络、蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络,进行基因本体(gene ontology,GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)的生物通路富集分析。结果筛选得到浙贝母-瓜蒌中21种活性成分,基于STRING构建的浙贝母-瓜蒌靶点PPI网络包含131个节点和236条相互作用关系,关键节点包括ANXA1、EDN1、HDAC1、RXRA、ADRA2A、OXT、RXRB等。GO富集分析途径主要涉及离子门控通道活性、底物特异性通道活性、被动跨膜转运活性、细胞外配体门控离子通道活性、神经递质受体活性、配体门控离子通道活性等。KEGG通道分析主要涉及神经活动配体-受体相互作用、cAMP信号通路、钙离子信使通路、类胆碱能突触、逆行内源性大麻素信号传导、5-羟色胺能突触、多巴胺能突触等途径。研究结果提示浙贝母-瓜蒌关键的作用靶点包括ANXA1、HDAC1等,信号通路方面涉及类胆碱能、5-羟色胺、多巴胺等神经受体相关通路,体现了中药复方的整体性特点,为进一步研究浙贝母-瓜蒌的分子作用机制提供了新思路。