基于网络药理学联合GEO芯片分析干姜黄芩黄连人参汤治疗2型糖尿病的机理和分子靶点

目的基于网络药理学联合GEO芯片差异基因分析的方法,分析干姜黄芩黄连人参汤治疗2型糖尿病的机理和分子靶点。方法在TCMSP和Drugbank数据库检索相关药物信息,限定物种为“Homo sapiens”,获得干姜黄芩黄连人参汤的活性成分和分子靶点。在GEO数据库检索疾病“Type 2 diabetes”,通过分析与筛选,获取GSE29221芯片数据,使用R软件获取其差异基因,绘制热图和火山图。通过cytoscape3.7.2构建干姜黄芩黄连人参汤与2型糖尿病差异基因分子靶点图,使用Bisogenet和CytoNCA绘制核心靶点拓扑网络,并进行药物与疾病基因的GO(BP、CC、MF)和KEGG分析。结果获得干姜黄芩黄连人参汤治疗2型糖尿病的49个活性成分,其治疗2型糖尿病的主要成分为槲皮素(quercetin)、黄芩素(wogonin)、山奈酚(kaempferol),以及与GEO共有差异基因55个,将差异基因进行PPI拓扑网络构建,筛选出候选基因8个,与KEGG通路富集基因合并,得到治疗2型糖尿病主要的9个基因为ERBB2、AKT1、EGF、PARP1、CDK2、EIF6、AHSA1、CAV1、HSPB1。GO生物过程731条,细胞成分31个,分子功能48个,主要涉及response to steroid hormone生物过程、cyclin-dependent protein kinase holoenzyme complex细胞成分,steroid hormone receptor activity分子功能等。KEGG通路11条,主要涉及HIF-1信号通路等。结论研究提供了干姜黄芩黄连人参汤在治疗2型糖尿病重要的分子靶标和机理,为其临床与实验应用提供基础。