基于网络药理学及分子对接技术探究天麻抗疲劳成分及其机制

【目的】探究天麻的抗疲劳主要成分及其作用机制。【方法】通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)、Web of Science (WOS)及中国知网(CNKI)等数据库,对天麻活性成分进行检索;通过数据库SwissTarget Prediction对天麻有效成分的作用靶点进行预测。采用数据库Disgenet获取与机体疲劳相关的靶基因,通过Venny及Cytoscape等软件,建立天麻-药效成分-抗疲劳靶点相互作用的调控网络,对其有效成分进行筛选。通过数据库String建立蛋白质相互作用关系网络,对中药活性成分的作用靶点进行筛选,并对其作用机制进行探究。利用数据库DAVID执行基因本体(GO)功能富集和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。通过软件Autodock Vina,将天麻中的主要活性成分与抗疲劳相关的靶点进行分子对接。【结果】共获得98个天麻活性成分,预测得到94个天麻抗疲劳靶点。筛选出5个抗疲劳的主要活性成分,分别为天麻素(gastrodin)、L-焦谷氨酸(L-pyroglutamicacid)、原儿茶酸(protocatechuicacid)、3,4-二羟基苯甲醛(3,4-dihydroxybenz-aldehyde)、4-乙氧基甲基苯酚[4-(ethoxymethyl)-glucopyranosyl-phenol]。蛋白互作网络拓扑分析结果表明,信号转导及转录激活蛋白3(STAT3)、磷酸肌醇3激酶(PIK3CA)、磷酸肌醇-3-激酶催化亚基Β肽(PIK3CB)、磷酸肌醇-3-激酶催化亚基δ肽(PIK3CD)、磷酸肌醇3激酶调节亚基1(PIK3R1)以及雌激素受体(ESR1)为天麻抗疲劳的关键靶点。GO和KEGG富集分析显示,天麻抗疲劳作用涉及110个条目和141个通路。分子对接结果显示,天麻的5个主要活性成分与抗疲劳关键靶点能够稳定结合。【结论】天麻抗疲劳作用涉及多种活性成分、多个信号通路以及多个作用靶点。天麻可能通过清除自由基、降低细胞炎症反应、促进能量代谢、加快细胞周期进程等多个生物学过程发挥其抗疲劳功效。

3种天麻块茎不同部位主要化学成分对比研究

对3种天麻块茎不同部位中主要化学成分含量进行测定,并建立HPLC指纹图谱。结果显示,3种天麻不同部位的HPLC指纹图谱共有峰相似度较高(0.848~0.946);绿天麻肚脐端的天麻素、对羟基苯甲醇和巴利森苷E显著高于其他部位,其余化学成分在箭芽端最高;黄天麻中端的天麻素含量显著高于其他部位,其余化学成分箭芽端最高;乌天麻肚脐端天麻素、对羟基苯甲醇、巴利森苷B和巴利森苷E显著高于其他部位,其余化学成分在箭芽端最高。结论表明,3种天麻块茎不同部位主要化学成分种类差异不大,但含量存在显著或极显著差异,绿天麻的各部位化学成分均高于乌天麻和黄天麻。