目的:运用网络药理学和生物信息学技术探讨驻春胶囊治疗肾阳虚型骨质疏松症的作用机制。方法:使用中药系统药理学数据库与分析平台(traditional Chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform,TCMSP)筛选驻春...目的:运用网络药理学和生物信息学技术探讨驻春胶囊治疗肾阳虚型骨质疏松症的作用机制。方法:使用中药系统药理学数据库与分析平台(traditional Chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform,TCMSP)筛选驻春胶囊组方中药的活性成分,并使用TCMSP和Drugbank数据库检索有效成分相关靶点。在GeneCards数据库、药物靶标数据库(therapeutic target database,TTD)和人类在线孟德尔遗传数据库(online mendelian inheritance in man,OMIM)中检索骨质疏松症致病靶点;在GEO数据库中筛选肾阳虚型骨质疏松症患者与正常人之间的差异表达基因;将两者取交集,得到肾阳虚型骨质疏松症致病靶点。将活性成分相关靶点与肾阳虚型骨质疏松症致病靶点取交集,得到驻春胶囊治疗肾阳虚型骨质疏松症的潜在靶点。利用Cytoscape 3.9.1软件构建“药物-活性成分-潜在靶点”网络。利用R软件对潜在靶点进行基因本体(gene ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopediaof genes and genome,KEGG)信号通路富集分析。采用STRING数据库进行聚类关联分析,并通过CytoNCA分析筛选驻春胶囊治疗肾阳虚型骨质疏松症的关键靶基因。采用AutodockVina软件对活性成分和关键靶基因进行分子对接验证;采用CIBERSORT进行免疫细胞浸润分析。结果:本研究共筛选得到183个活性成分、2732个活性成分相关靶点、897个肾阳虚型骨质疏松症的疾病靶点。将活性成分相关靶点与疾病靶点取交集,得到34个驻春胶囊治疗肾阳虚型骨质疏松症的潜在靶点。“药物-活性成分-潜在靶点”网络分析得到木犀草素、8-异戊烯-山柰酚(8-isopentenyl-kaempferol)、黄豆黄素(glycitein)、柚皮素(naringenin)、槲皮素(quercetin)等有效活性成分和SIRT1、CDKN1B、TNFRSF1A等潜在靶基因。GO和KEGG通路富集分析显示,主要靶点富集在多个细胞组分、生物过程及信号通路上。PPI网络分析得到SIRT1、CDKN1B和TNFRSF1A为驻春胶囊治疗肾阳虚型骨质疏松症的关键靶基因。分子对接显示活性成分与关键靶点对接良好。CIBERSORT免疫浸润分析显示,与正常对照组相比,肾阳虚型骨质疏松症组中激活的NK细胞和静止的Mast细胞显著降低,NK细胞的激活与TNFRSF1A的表达呈显著的负相关。结论:驻春胶囊的多个有效活性成分可能通过多个靶点激活多条信号通路发挥改善肾阳虚型骨质疏松症的作用,其中通过TNFRSF1A调控NK细胞的激活可能是驻春胶囊治疗肾阳虚型骨质疏松症的关键环节之一。展开更多
文摘目的:运用网络药理学和生物信息学技术探讨驻春胶囊治疗肾阳虚型骨质疏松症的作用机制。方法:使用中药系统药理学数据库与分析平台(traditional Chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform,TCMSP)筛选驻春胶囊组方中药的活性成分,并使用TCMSP和Drugbank数据库检索有效成分相关靶点。在GeneCards数据库、药物靶标数据库(therapeutic target database,TTD)和人类在线孟德尔遗传数据库(online mendelian inheritance in man,OMIM)中检索骨质疏松症致病靶点;在GEO数据库中筛选肾阳虚型骨质疏松症患者与正常人之间的差异表达基因;将两者取交集,得到肾阳虚型骨质疏松症致病靶点。将活性成分相关靶点与肾阳虚型骨质疏松症致病靶点取交集,得到驻春胶囊治疗肾阳虚型骨质疏松症的潜在靶点。利用Cytoscape 3.9.1软件构建“药物-活性成分-潜在靶点”网络。利用R软件对潜在靶点进行基因本体(gene ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopediaof genes and genome,KEGG)信号通路富集分析。采用STRING数据库进行聚类关联分析,并通过CytoNCA分析筛选驻春胶囊治疗肾阳虚型骨质疏松症的关键靶基因。采用AutodockVina软件对活性成分和关键靶基因进行分子对接验证;采用CIBERSORT进行免疫细胞浸润分析。结果:本研究共筛选得到183个活性成分、2732个活性成分相关靶点、897个肾阳虚型骨质疏松症的疾病靶点。将活性成分相关靶点与疾病靶点取交集,得到34个驻春胶囊治疗肾阳虚型骨质疏松症的潜在靶点。“药物-活性成分-潜在靶点”网络分析得到木犀草素、8-异戊烯-山柰酚(8-isopentenyl-kaempferol)、黄豆黄素(glycitein)、柚皮素(naringenin)、槲皮素(quercetin)等有效活性成分和SIRT1、CDKN1B、TNFRSF1A等潜在靶基因。GO和KEGG通路富集分析显示,主要靶点富集在多个细胞组分、生物过程及信号通路上。PPI网络分析得到SIRT1、CDKN1B和TNFRSF1A为驻春胶囊治疗肾阳虚型骨质疏松症的关键靶基因。分子对接显示活性成分与关键靶点对接良好。CIBERSORT免疫浸润分析显示,与正常对照组相比,肾阳虚型骨质疏松症组中激活的NK细胞和静止的Mast细胞显著降低,NK细胞的激活与TNFRSF1A的表达呈显著的负相关。结论:驻春胶囊的多个有效活性成分可能通过多个靶点激活多条信号通路发挥改善肾阳虚型骨质疏松症的作用,其中通过TNFRSF1A调控NK细胞的激活可能是驻春胶囊治疗肾阳虚型骨质疏松症的关键环节之一。