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散风通窍滴丸治疗变应性鼻炎作用机制的网络药理学研究

裴青娴

散风通窍滴丸治疗变应性鼻炎作用机制的网络药理学研究

裴青娴1
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作者信息

  • 1. 湖北中医药大学
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摘要

目的基于网络药理学方法,探讨散风通窍滴丸治疗变应性鼻炎的有效活性成分、作用靶点和信号通路,构建生物分子网络,通过多成分、多靶点、多通路的复杂机制分析散风通窍滴丸治疗变应性鼻炎的作用机制。 方法本研究通过使用中药系统药理学数据库及分析平台(TCMSP),检索并收集散风通窍滴丸中四味中药的化学成分信息,以口服生物利用度(OB)≥30%和类药性(DL)≥0.18为标准,进行活性成分和靶点筛选,将所有靶点名称在UniProt数据库中进行标准化处理,以此构建散风通窍滴丸有效成分潜在作用靶点数据集。运用疾病靶点数据库筛选出变应性鼻炎相关基因靶点;利用Venny2.1软件获取药物活性成分作用靶点与变应性鼻炎的交集靶点信息。运用Cytoscape3.7.2软件构建出散风通窍滴丸治疗变应性鼻炎的药物-成分-靶点网络。在String数据库获取共同靶点蛋白的高置信度交互作用关系,并在Cytoscape3.7.2软件中构建蛋白相互作用网络(PPI),并应用CytoNCA插件对网络进行拓扑学分析,筛选出散风通窍滴丸治疗变应性鼻炎的核心靶点。最后通过R语言对潜在作用靶点进行GO富集分析和KEGG通路富集分析。 结果1.散风通窍滴丸活性成分的收集和筛选:通过TCMSP数据库初步提取到散风通窍滴丸中黄芩化学成分143个、荆芥化学成分159个、羌活化学成分185个、细辛化学成分192个。经ADME筛选后,符合OB≥30%、DL≥0.18的活性成分结果为:黄芩36个、荆芥11个、羌活15个、细辛8个,合并并删除重复值,最终获得63个散风通窍滴丸有效活性成分。 2.散风通窍滴丸潜在作用靶点筛选:根据上述筛选得到的散风通窍滴丸活性成分,在TCMSP数据库中分别获得黄芩作用靶点507个,荆芥作用靶点312个,羌活作用靶点109个,细辛作用靶点164个。通过UniProt数据库进行标准化处理,剔除重复、非人源和未验证的靶点,最终得到散风通窍滴丸有效成分潜在作用靶点为246个。 3.变应性鼻炎作用靶点及交集靶点的获取:在OMIM、Genecards、TTD数据库中分别检索到3个、1033个及26个变应性鼻炎相关靶点,合并后删除重复靶点,最终共得到变应性鼻炎相关的人类靶点1049个。然后,利用韦恩图获取散风通窍滴丸潜在作用靶点和变应性鼻炎作用靶点的交集,得到散风通窍滴丸-变应性鼻炎共同靶点86个。 4.药物-活性成分-靶点网络的构建:将散风通窍滴丸活性成分、作用靶点导入Cytoscape3.7.2软件,得到散风通窍滴丸-活性成分-靶点网络由307个节点与1076条边构成,包括63个有效成分和246个作用靶点。其中荆芥的活性成分MOL000098(槲皮素)拥有靶点最多,为148个,其次是MOL000358(β-谷甾醇)、MOL000449(豆甾醇)。 将散风通窍滴丸-变应性鼻炎共同靶点导入STRING平台,隐藏与网络中靶点无交集的孤立节点,获得最终的PPI网络图,该网络共涉及靶点75个,边291条。使用CytoNCA插件对网络进行拓扑学分析,获得16个核心靶点、63条边,得到排名前5的核心靶点为JUN、MAPK14、RELA、TNF、IL6。 5.GO富集分析:GO富集分析显示散风通窍滴丸治疗变应性鼻炎主要通过参与对脂多糖的应答、对细菌来源分子的反应、细胞-细胞粘附的调节、对氧化应激的应答、细胞对化学应激的应答、活性氧代谢过程等相关生物学过程发挥重要作用。散风通窍滴丸治疗变应性鼻炎涉及的分子功能包括细胞因子活性、细胞因子受体的结合、受体配体活性、信号受体激活剂活性、转录激活因子结合、DNA结合转录因子的结合等方面。 6.KEGG富集分析:KEGG通路富集分析获得158条通路。富集结果显示散风通窍滴丸治疗变应性鼻炎主要涉及以下几个信号通路:AGE-RAGE信号通路、IL-17信号通路、TNF信号通路、PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路、NF-κB信号通路、TLR信号通路等。 结论本研究通过网络药理学方法,从整体上分析了散风通窍滴丸治疗变应性鼻炎的作用机制。发现散风通窍滴丸的有效活性成分与多个靶点、多条通路相关,揭示其可能是通过多种有效成分作用于多个靶点、多通路来发挥治疗变应性鼻炎的作用。散风通窍滴丸可能通过槲皮素、β-谷甾醇、豆甾醇、山柰酚、木犀草素等活性成分作用于变应性鼻炎。散风通窍滴丸能够调控以JUN、MAPK14、IL6、TNF、IL4等基因为中心的分子网络,具体机制可能与AGE-RAGE、TNF、PI3K-Akt、MAPK、NF-κB、TLR等信号传导通路间的相互作用有关。本研究展示了散风通窍滴丸通过多成分、多靶点、多途径、多通路治疗变应性鼻炎的特点。为进一步研究其在治疗变应性鼻炎中作用机制提供了参考和新思路。

关键词

变应性鼻炎/散风通窍滴丸/网络药理学

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授予学位

硕士

学科专业

中西医结合临床

导师

陈沛

学位年度

2022

学位授予单位

湖北中医药大学

语种

中文

中图分类号

R76
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