基于网络药理学及分子对接发掘当归-川芎药对治疗肺栓塞的作用机制

目的:通过网络药理学及分子对接技术发掘当归-川芎药对治疗肺栓塞的作用机制。方法:TCMSP查询当归-川芎药对的药物成分,使用Swiss Target Prediction预测药物成分的作用靶点;GeneCards网站在线获取肺栓塞的疾病靶点,Venny 2.1在线获取药物和疾病交集靶点。使用STRING进行蛋白-蛋白相互作用(PPI)分析并使用Cytoscape构建网络图,利用Metascape进行GO和KEGG分析。使用Cytoscape软件构建“药物-靶点-通路”网络图。PubChem、PDB及PyMoL、AutoDock软件进行分子对接。建立肺栓塞大鼠动物模型,治疗组予以中药当归-川芎药对灌胃治疗2周,对照组予以等量水灌胃,酶联免疫法检测两组大鼠血清相应靶点蛋白表达。结果:当归-川芎药对中的8个有效成分通过多条通路直接作用于25个疾病靶点治疗肺栓塞,其中β-谷甾醇、豆甾烯醇、杨梅酮、芎萘呋内酯等是核心成分,半胱氨酸蛋白酶3(caspase 3,CASP3)、雌激素受体1(estrogen receptor alpha,ESR1)、肉瘤病毒17癌基因(JUN)、前列腺素内过氧化物合酶2(prostaglandin-endoperoxide synthase 2,PTGS2)是核心靶点。GO富集分析结果显示,交集基因最可能相关的生物过程主要涉及细胞对形态发生、激素反应、有机环化合物的反应等,细胞组分主要涉及膜筏、膜微区、线粒体外膜等,分子功能主要涉及半胱氨酸内肽酶活性、泛素蛋白连接酶、蛋白二聚酶活性等。KEGG通路富集分析结果提示当归-川芎药对主要参与低氧诱导因子-1(HIF-1)、脂代谢、HCI、神经变性等信号通路。分子对接结果提示核心成分与重要靶点间的结合性较好。酶联免疫检测显示治疗组血清ESR1、JUN、PTGS2蛋白表达均高于对照组(t=-8.018、-10.370、-6.545,均P<0.01)。结论:当归-川芎主要通过调节HIF-1、脂代谢、HCI、神经变性等信号通路的ESR1、JUN、PTGS2等疾病靶点,干预酶的活性、脂代谢、神经变性等生物学过程,进而治疗肺栓塞。