王 杰1,周向東1,2,李 琪1,2?,賈盼紅1,鐘有清1,覃英嬌1,李 亮1
(1. 海南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院呼吸內(nèi)科,海南 ???70102;2. 海南醫(yī)學(xué)院急救與創(chuàng)傷研究教育部重點(diǎn)實驗室,海南 ???571199)
支氣管-肺炎性病變(bronchoplumonary inflammation)是人體終末氣道、肺泡及肺間質(zhì)的一種炎癥性疾病,也是普通人群最常罹患的癥候群[1]。由于呼吸道直接與外界相通,當(dāng)宿主的免疫功能低下時,致病性(包括侵襲力、毒力因子和毒素等)強(qiáng)的病原體及其他有害物質(zhì)侵入氣道可誘發(fā)表現(xiàn)各異的炎性病變,甚至引起導(dǎo)致功能及結(jié)構(gòu)的顯著破壞。據(jù)世界衛(wèi)生組織估計,下呼吸道感染是世界上最常見的感染性死亡原因,每年導(dǎo)致近3 500萬人死亡,國內(nèi)相關(guān)統(tǒng)計顯示目前每年有支氣管-肺 炎 性 病 變 患 者250 萬 人,死 亡12.5 萬 人[2]。若能有效地控制炎癥反應(yīng),調(diào)節(jié)免疫功能,改善器官功能損傷,即可減緩嚴(yán)重感染患者病情惡化,提高患者的生存率[3]。目前臨床上主要應(yīng)用抗生素殺滅病原菌去控制支氣管-肺炎性病變,較少通過調(diào)節(jié)機(jī)體的抗炎及修復(fù)能力來治療支氣管-肺炎性病變。由于病原菌檢出滯后、病原菌耐藥、二重感染/菌群失調(diào),抗菌藥物毒副作用等因素,使得支氣管-肺炎性病變復(fù)雜難治,嚴(yán)重影響了病人的治療效果及預(yù)后[4,5]。如何有效控制復(fù)雜難治的支氣管-肺炎性病變?yōu)榕R床上亟待解決的難題,應(yīng)探索開發(fā)安全有效的對抗支氣管-肺炎性病變的藥物。
經(jīng)查閱中藥綜合數(shù)據(jù)庫(Traditional Chinese Medicines Integrated Database,TCMID),發(fā)現(xiàn)醫(yī)學(xué)史料記載中草藥白芨[Bletilla striata(B. striata)]具有斂瘡止血、補(bǔ)肺、消腫生肌等功效。此外,白芨還可被制成“白芨膏”局部外用。《趙炳南臨床經(jīng)驗集》記載的“白芨膏”具有收斂生肌功效,用于治療燒、燙傷,下肢潰瘍,臁瘡。有研究表明白芨的提取物白芨膠可保護(hù)胃腸黏膜并促進(jìn)潰瘍修復(fù)和皮膚創(chuàng)面愈合;其還對小鼠的免疫功能有促進(jìn)作用;白芨膠具有較高的安全性和黏附性,還可被用做其他藥物的給藥載體;另外,使用白芨三七明膠制成的止血海綿被用于創(chuàng)面的止血、修復(fù)治療[6-18]。諸多研究表明白芨既具有抗炎、調(diào)節(jié)免疫、促進(jìn)傷口修復(fù)愈合、止血等功效,又是安全性較高的醫(yī)藥原料、性能卓越的藥用輔料、良好發(fā)展前景的生物醫(yī)學(xué)材料。遺憾的是,目前少有較為深入的關(guān)于白芨作用機(jī)制的研究報道,更未有將白芨膠應(yīng)用于支氣管-肺炎性病變治療的研究報道,因此本研究通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)[19]的方法來對白芨的作用功效以及白芨對支氣管-肺炎性病變的作用機(jī)制進(jìn)行挖掘,以此作為對白芨作用機(jī)制研究的前期探索,為下一步對白芨在支氣管-肺炎性病變治療中的作用機(jī)理的深入研究提供科學(xué)依據(jù)及參考方向。
本研究依據(jù)中藥系統(tǒng)藥理學(xué)分析平臺(Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology,TCMSP),中藥綜合數(shù)據(jù)庫(Traditional Chinese Medicines Integrated Database,TCMID),中藥分子機(jī)制的生物信息學(xué)分析工具(A Bioinformatics Analysis Tool for Molecular Mechanism of Traditional Chinese Medicine,BATMAN)檢索得到白芨的活性成分。匯總所有的活性成分,除重后查閱有機(jī)小分子生物活性(PubChem)數(shù)據(jù)庫,獲取活性成分的基本信息。
通過TCMSP 平臺、DrugBank 數(shù)據(jù)庫、Binding Database 數(shù) 據(jù) 庫、SuperPred 數(shù) 據(jù) 庫 及Swiss 靶 點(diǎn) 預(yù)測(Swiss Target Prediction)數(shù)據(jù)庫檢索白芨活性成分相關(guān)作用的靶點(diǎn)。借助基因間相互聯(lián)系數(shù)據(jù)庫(Search Tool for Recurring Instances of Neighbouring Genes,STRING)、蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫(The Universal Protein Resource,UniProt)查詢靶點(diǎn)蛋白對應(yīng)的基因名簡稱。
將搜集得到的白芨活性成分及相關(guān)靶點(diǎn)基因名簡稱整理后導(dǎo)入Cytoscape 3.2.1 軟件生成白芨的活性成分-靶點(diǎn)的互相作用網(wǎng)絡(luò),并通過軟件中的“Analyze Network”功能分析白芨的活性成分-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò),得出白芨中關(guān)系密切的活性成分及白芨的主要作用靶點(diǎn),使白芨的藥理學(xué)作用機(jī)制可視化。
以支氣管-肺炎性病變相關(guān)的英文名詞“pulmonary/lung/airway/bronchial”、“inflammation/infection”、“pneumonia”、“bronchiectasis”為檢索詞,通過DrugBank 數(shù)據(jù)庫、治療靶點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(Therapeutic Target Database,TTD)、疾病相關(guān)的基因與突變位點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(DisGeNET)、人類基因和遺傳疾病在線目錄(Online Mendelian Inheritance in Man,OMIM)查找其相關(guān)靶點(diǎn)。借助UniProt 數(shù)據(jù)庫查詢靶點(diǎn)蛋白對應(yīng)的基因名簡稱。
將搜集的白芨活性成分的作用靶點(diǎn)與支氣管-肺炎性病變的相關(guān)靶點(diǎn)整理后導(dǎo)入Cytoscape 3.2.1 軟件生成白芨活性成分的作用靶點(diǎn)與支氣管-肺炎性病變相關(guān)靶點(diǎn)之間的互相作用網(wǎng)絡(luò),并通過軟件中的“Analyze Network”功能進(jìn)行分析,以預(yù)測白芨在支氣管-肺炎性病變中可能的藥理學(xué)作用機(jī)制。
分別將預(yù)測得到的白芨的關(guān)鍵作用靶點(diǎn)以及白芨作用于支氣管-肺炎性病變的關(guān)鍵作用靶點(diǎn)導(dǎo)入到WebGestalt、Metascape 數(shù)據(jù)庫,設(shè)定閾值FDR<0.05,對二者進(jìn)行GO 功能注釋和KEGG 通路富集分析,并使用STRING 數(shù)據(jù)庫進(jìn)行PPI 分析,以進(jìn)一步發(fā)掘白芨的功能活性和白芨治療支氣管-肺炎性病變的機(jī)理,以及可能關(guān)聯(lián)的信號通路。
通過TCMSP 數(shù)據(jù)庫以化合物類藥性(DL)≥0.18 為標(biāo)準(zhǔn)篩選出白芨中的活性成分28 種,通過TCMID 數(shù)據(jù)庫檢索得到白芨中化學(xué)成分28 種;通過BATMAN 數(shù)據(jù)庫檢索得到白芨中化合物6 種,除重后共得到29 種活性化合物。通過PubChem 數(shù)據(jù)庫,逐一查閱化合物的PubChem 標(biāo)識符(identifier from database of chemical,CID)以及標(biāo)準(zhǔn)簡化分子線性結(jié)構(gòu)(Canonical Simplified Molecular Input Line Entry System,Canonical SMILES)等基本信息(表1)。
表1 白芨中活性化合物的基本信息Tab 1 Basic information of some active compounds in B. striata
續(xù)表
通過TCMSP、DrugBank、The Binding、Super-Pred 及SwissTargetPrediction 數(shù)據(jù)庫分別檢索“2.1”中所示的白芨每種活性成分的作用靶點(diǎn),匯總除重后共計632 個。
將29 個中藥成分節(jié)點(diǎn)(收集篩選出的白芨的主要活性成分)及每種活性成分所對應(yīng)的預(yù)測靶標(biāo)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)入Cytoscape 3.2.1,構(gòu)建白芨的活性成分-預(yù)測靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò),得到661 個節(jié)點(diǎn)(29 個成分節(jié)點(diǎn)與632 個靶標(biāo)節(jié)點(diǎn)),使用“Analyze Network”功能分析成分-靶標(biāo)節(jié)點(diǎn)的相互作用關(guān)系(圖1)。其中三角形代表成分節(jié)點(diǎn),矩形代表靶標(biāo)節(jié)點(diǎn),依據(jù)自由度設(shè)定顏色差別,自由度越高,顏色越深。通過分析得出白芨中關(guān)系密切的活性成分(自由度平均值以上的成分節(jié)點(diǎn))共計19 種,依據(jù)密切程度由大到小排序為:BS-22、BS-02、BS-01、BS-27、BS-03、BS-23、BS-21、BS-28、BS-20、BS-04、BS-09、BS-26、BS-15、BS-17、BS-10、BS-06、BS-29、BS-18、BS-12。同時預(yù)測得出白芨作用的關(guān)鍵靶點(diǎn)(自由度平均值以上的靶標(biāo)節(jié)點(diǎn))有213 個,其中前30 位(依據(jù)密切程度由 高 到 低 排 序)為:AURKA、BRAF、RAF1、MMP1、ESR2、PDK1、PTGS2、ESR1、HSD17B2、AKR1B10、HDAC1、CA7、PTGS1、CA14、SYK、MMP13、CDK1、CDK2、EGFR、HDAC6、MMP9、MET、CA9、ALOX5、ABL1、MTOR、PARP1、GSK3B、RPS6KB1、F10。
圖1 白芨的活性成分-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)Fig 1 Target network for the active ingredients of B.striata
將白芨作用的213 個關(guān)鍵靶點(diǎn)導(dǎo)入WebGestalt數(shù)據(jù)庫分析得出的GO 富集分析結(jié)果(圖2A),條形圖的高度值代表此注釋類別的基因重疊數(shù)量。結(jié)果顯示白芨的活性成分的作用:(1)在BP 中,與生物調(diào)節(jié)、代謝過程、應(yīng)激反應(yīng)、細(xì)胞信息傳遞、多細(xì)胞生物過程、細(xì)胞定位、發(fā)育過程、細(xì)胞元件的組構(gòu)相關(guān)性較高;(2)在CC 中,于細(xì)胞膜、細(xì)胞核上的作用較多;(3)在MF 中,對蛋白結(jié)合、離子結(jié)合的影響較大。通過Metascape 數(shù)據(jù)庫的分析得出白芨作用的213 個關(guān)鍵靶點(diǎn)的GO 功能富集及KEGG 通路富集 結(jié) 果,GO 條 目2 398 個,其 中BP 條 目2 096 個、CC 條目133 個、MF 條169 個,KEGG 通路富集篩選得到160 條信號通路(P<0.05),以-log10(P)值排序并列出位于前20 的富集結(jié)果,顏色越深,相關(guān)富集程度越高,結(jié)果內(nèi)容如下:(1)GO 功能富集(圖2B):蛋白質(zhì)自身磷酸化、轉(zhuǎn)移酶活性的正調(diào)控、肽基-絲氨酸修飾、非跨膜蛋白酪氨酸激酶活性、細(xì)胞對含氮化合物的反應(yīng)、結(jié)合蛋白激酶、跨膜受體蛋白酪氨酸激酶活性、對無機(jī)物的反應(yīng)、對損傷的反應(yīng)、對環(huán)狀有機(jī)化合物的反應(yīng)、血液循環(huán)系統(tǒng)過程、化學(xué)突觸傳遞的調(diào)節(jié)、細(xì)胞對氧化應(yīng)激的反應(yīng)、肽基-酪氨酸磷酸化的調(diào)節(jié)、激素水平調(diào)節(jié)、細(xì)胞遷移的正調(diào)控、離子運(yùn)輸調(diào)節(jié)、多細(xì)胞生物的內(nèi)穩(wěn)態(tài)、碳酸脫水酶的活性、細(xì)胞周期的正調(diào)控;(2)KEGG 通路富集(圖2C):腫瘤通路、黃體酮調(diào)節(jié)卵母細(xì)胞的成熟、細(xì)胞周期、軸突導(dǎo)向、縫隙連接、氮代謝、雌激素信號通路、糖尿病并發(fā)癥的AGE-RAGE 信號通路、神經(jīng)活性配體-受體相互作用、血小板活性、HIF-1 信號通路、IL-17 信號通路、NF-kappa B 信號通路、卵巢類固醇激素形成、幽門螺桿菌感染的上皮細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、阿爾茨海默病、Th17 細(xì)胞分化、可卡因成癮、細(xì)胞凋亡、甾類激素生物合成。
圖2 白芨作用的關(guān)鍵靶點(diǎn)的GO 和KEGG 富集分析Fig 2 GO and KEGG enrichment analysis of key targets of B.striata
通過Metascape 數(shù)據(jù)庫的分析得出白芨作用的213 個關(guān)鍵靶點(diǎn)的PPI 網(wǎng)絡(luò)(圖3A)。并從中提取出10 組最重要的MCODE 構(gòu)成要素(圖3B),不同組類用不同顏色表示。MCODE 構(gòu)成要素的獨(dú)立功能富集分析(圖3C),P值負(fù)值越高,富集程度越顯著,分析結(jié)果顯示其生物功能主要集中在腫瘤途徑、前列腺癌、PI3K-Akt 信號通路、軸突引導(dǎo)、腫瘤中的蛋白多糖、神經(jīng)活性配體-受體相互作用、甾體激素生物合成、補(bǔ)體和協(xié)同級聯(lián)反應(yīng)。
圖3 白芨作用的關(guān)鍵靶點(diǎn)的PPI 富集分析Fig 3 PPI enrichment analysis of key targets of B.striata
通過DrugBank 數(shù)據(jù)庫、TTD 數(shù)據(jù)庫、DisGeNET 數(shù)據(jù)庫、OMIM 數(shù)據(jù)庫檢索到335 個支氣管-肺炎性病變的相關(guān)靶點(diǎn)。
找出每種白芨活性成分對應(yīng)的預(yù)測靶點(diǎn)與支氣管-肺炎性病變相關(guān)靶點(diǎn)的共同作用靶點(diǎn),除重后共計95 個(圖4A)。將這些靶點(diǎn)(28 個成分節(jié)點(diǎn)和95 個靶標(biāo)節(jié)點(diǎn))的數(shù)據(jù)導(dǎo)入Cytoscape 3.2.1,構(gòu)建白芨的活性成分的作用靶點(diǎn)與支氣管-肺炎性病變相關(guān)靶點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò),使用“Analyze Network”功能分析成分節(jié)點(diǎn)與靶標(biāo)節(jié)點(diǎn)間的作用關(guān)系(圖4B),其中三角形代表成分節(jié)點(diǎn),矩形代表靶標(biāo)節(jié)點(diǎn),依據(jù)自由度設(shè)定顏色差別。通過分析得出白芨中與支氣管-肺炎性病變關(guān)系密切的活性成分(自由度平均值以上的成分節(jié)點(diǎn))共計14 種,依據(jù)密切程度由高到低排序如下:BS-20、BS-02、BS-01、BS-16、BS-12、BS-09、BS-03、BS-23、BS-10、BS-06、BS-29、BS-17、BS-11、BS-08;同時預(yù)測得出白芨作用于支氣管-肺炎性病變的關(guān)鍵靶點(diǎn)(自由度平均值以上的靶標(biāo)節(jié)點(diǎn))有33 個,依據(jù)密切程度由高到低排序前13 位為:MMP1、ESR2、PTGS2、PTGS1、MMP13、SYK、MMP9、MTOR、ALOX5、MMP2、ROCK2、MAPK14、F2。
圖4 白芨活性成分的作用靶點(diǎn)與支氣管-肺炎性病變相關(guān)靶點(diǎn)間的關(guān)系Fig 4 Relationship of relative action targets between active compounds of B.striata and bronchoplumonary inflammation
通過Metascape 數(shù)據(jù)庫的分析得出白芨作用于支氣管-肺炎性病變的33 個關(guān)鍵靶點(diǎn)的GO 功能富集及KEGG 通路富集結(jié)果(圖5),GO 條目547 個,其 中BP 條 目499 個、CC 條 目19 個、MF 條 目29 個,KEGG 通路富集篩選得到46 條信號通路(P<0.05),以-log10(P)值排序并列出位于前20 的富集結(jié)果,顏色越深,相關(guān)富集程度越高,結(jié)果如下:(1)GO 功能富集(圖5A):膠原蛋白的降解過程、調(diào)節(jié)細(xì)胞因子的產(chǎn)生、肽基-絲氨酸磷酸化、對肽類的反應(yīng)、活性氧代謝過程、細(xì)胞因子介導(dǎo)的信號通路、二十醛的代謝過程、對炎癥反應(yīng)的調(diào)節(jié)、細(xì)胞對脂質(zhì)的反應(yīng)、炎癥時介質(zhì)的產(chǎn)生、離子運(yùn)輸?shù)恼{(diào)節(jié)、白細(xì)胞遷移、IL-10 產(chǎn)生的調(diào)節(jié)、上皮細(xì)胞遷移的正調(diào)控、膠原蛋白黏合、血液循環(huán)、細(xì)胞對藥物的反應(yīng)、蛋白質(zhì)導(dǎo)入、骨化、免疫反應(yīng)的激活;(2)KEGG 通路富集(圖5B):IL-17 信號通路、癌癥的通路、癌癥的蛋白多糖、血小板活化、激素抵抗、羥色胺突觸、Th17 細(xì) 胞 分 化、Fc-ε RI 信 號 通 路、神 經(jīng) 活 性 配體-受體相互作用、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、HIF-1 信號通路、cAMP 信號通路。
圖5 白芨作用于支氣管-肺炎性病變的關(guān)鍵靶點(diǎn)的GO 和KEGG 富集分析Fig 5 GO and KEGG enrichment analysis of the key targets of B.striata act on bronchoplumonary inflammation
通過STRING 數(shù)據(jù)庫對白芨作用于支氣管-肺炎性病變的33 個關(guān)鍵靶點(diǎn)蛋白進(jìn)行PPI 分析(見圖6),分析結(jié)果:(1)圖6A 展示的是靶點(diǎn)蛋白互作關(guān)聯(lián)強(qiáng)度圖,每個點(diǎn)代表一種靶點(diǎn)蛋白,每條邊表示蛋白與蛋白的互作關(guān)系,線條越多,表示關(guān)聯(lián)度越大,分析后得到94 條互作連接線,平均度值5.7,富集P值<1×10-16。(2)圖6B 展示的是靶點(diǎn)蛋白互作置信度“最高”(即最低互作評分>0.9)的靶點(diǎn)蛋白網(wǎng)絡(luò)。同時,此圖中用五種不同顏色標(biāo)注白芨作用于支氣管-肺炎性病變的幾個關(guān)鍵KEGG 通路的靶點(diǎn)蛋白,參與兩個通路以上的靶點(diǎn)蛋白即為核心蛋白,MAPK14 參與IL-17 信號通路、血小板活化、白細(xì)胞遷移、VEGF 信號通路、Th17 細(xì)胞分化這五種KEGG 通路;MMP9 參與IL-17 信號通路及白細(xì)胞遷移;HSP90AA1 參與IL-17 信號通路和Th17 細(xì)胞分化;ROCK2 參與血小板活化和白細(xì)胞遷移;PRKCB 參 與 白 細(xì) 胞 遷 移 及VEGF 信 號 通 路;PTGS2 參與IL-17 信號通路以及VEGF 信號通路。(3)圖6C、圖6B 基礎(chǔ)上得出的聚類分析及靶點(diǎn)蛋白的分子作用圖,紅、藍(lán)、綠三色代表三類靶點(diǎn)蛋白聚類;兩靶點(diǎn)蛋白間的差別性連線指代二者之間的分子作用特性。核心靶點(diǎn)蛋白與同聚類靶點(diǎn)蛋白之間的分子作用如下:MAPK14—不明確的催化、反應(yīng)作用;MMP9—不明確的結(jié)合、催化、反應(yīng)及翻譯后修飾作用;HSP90AA1—對ROCK2 為正向活化作用,與其他為不明確的結(jié)合、催化、反應(yīng)作用;ROCK2—不明確的催化、反應(yīng)作用;PRKCB—不明確的催化、反應(yīng)作用;PTGS2—與NOS2 是結(jié)合作用。
圖6 白芨作用于支氣管-肺炎性病變的關(guān)鍵靶點(diǎn)的PPI 分析Fig 6 PPI analysis of the key targets of B.striata act on bronchoplumonary inflammation
支氣管-肺炎性病變在呼吸系統(tǒng)疾病中占據(jù)相當(dāng)高的比例,臨床工作中,當(dāng)病原菌檢出滯后、病原菌耐藥、二重感染/菌群失調(diào),抗菌藥物毒副作用等因素出現(xiàn)時,支氣管-肺炎性病變很難得到有效控制,病情嚴(yán)重者可引發(fā)廣泛性肺損傷,更甚者肺的功能及肺結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)不可恢復(fù)性破壞,因此對于支氣管-肺炎性病變的及時有效控制異常重要。與其他的中藥方劑以湯藥的劑型應(yīng)用不同,中藥白芨既可內(nèi)服也可外敷,由于白芨提取物白芨膠無毒的化學(xué)特性,以及粘稠的物理特性,近年,其在局部應(yīng)用的價值日漸增高,被研發(fā)用作止血凝膠、藥物載體等,鑒于其具有抗炎、促進(jìn)組織脫離及修復(fù)創(chuàng)面的用途,將其應(yīng)用于支氣管-肺炎性病變局部的治療有可能會取得良好的治療效果。
本研究使用多個中藥及化合物信息平臺挖掘白芨的活性成分及作用靶點(diǎn),借助Cytoscape 軟件分析得出白芨發(fā)揮效應(yīng)所介的關(guān)鍵作用靶點(diǎn),利用Metascape 等數(shù)據(jù)庫對這些靶點(diǎn)進(jìn)行GO 及KEGG富集分析,如此,白芨的功能作用得以具體化,此富集分析結(jié)果表明白芨可影響蛋白/離子的結(jié)合能力,作用于細(xì)胞膜或細(xì)胞核的功能區(qū)域,進(jìn)而參與生長發(fā)育、代謝調(diào)節(jié)、信息傳遞、應(yīng)激反應(yīng)、細(xì)胞的遷移等過程,預(yù)測得出白芨的效應(yīng)途徑:通過影響腫瘤相關(guān)通路調(diào)控內(nèi)穩(wěn)態(tài)及細(xì)胞增殖周期;通過軸突導(dǎo)向、神經(jīng)活性配體-受體相互作用通路調(diào)節(jié)突觸化學(xué)物質(zhì)的傳遞等;通過雌激素信號通路、糖尿病并發(fā)癥的AGE-RAGE 信號通路等影響激素合成水平;可作用于縫隙連接,調(diào)控細(xì)胞遷移;可調(diào)節(jié)血小板活性;可通過影響HIF-1 信號通路、IL-17 信號通路、NF-kappa B 信號通路,參與機(jī)體對氧化應(yīng)激、損傷的反應(yīng),及細(xì)胞凋亡過程。如此可見,白芨可通過“多成分-多靶點(diǎn)-多通路”發(fā)揮藥理學(xué)作用,且白芨的功能范疇極為廣泛,其具有很高的研究及應(yīng)用價值,此項研究結(jié)果為白芨應(yīng)用于多種疾病的治療提供了重要的依據(jù)。
本研究進(jìn)一步對白芨在支氣管-肺炎性病變中的作用做了預(yù)測,通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析得出白芨作用于支氣管-肺炎性病變的關(guān)鍵性作用靶點(diǎn),并對其進(jìn)行的GO 功能和KEGG 通路分析,分析結(jié)果表明:白芨通過IL-17 信號通路、HIF-1 信號通路調(diào)節(jié)細(xì)胞因子的產(chǎn)生,還可作用于活性氧代謝過程,以及通過影響IL-10 等炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生而調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng);白芨可影響Th17 細(xì)胞分化,血小板活化,白細(xì)胞及上皮細(xì)胞的遷移過程;可影響膠原蛋白的黏合能力及降解過程;可通過Fc-εRI 信號通路激活免疫反應(yīng)。為使白芨對支氣管-肺炎性病變作用的預(yù)測更加精準(zhǔn),隨后又對白芨作用于支氣管-肺炎性病變關(guān)鍵的33 個靶點(diǎn)蛋白進(jìn)行了PPI 分析,分析結(jié)果表明:白芨切實可通過作用于這些靶點(diǎn)而發(fā)揮治療支氣管-肺炎性病變的作用。預(yù)測出白芨在支氣管-肺炎性病變的幾條重要通路中發(fā)揮核心作用的6 個靶點(diǎn) 蛋 白:MAPK14、MMP9、HSP90AA1、ROCK2、PRKCB、PTGS2;繼而對6 個核心靶點(diǎn)蛋白與同聚類靶點(diǎn)蛋白之間的分子作用進(jìn)行了較為深入的挖掘,在理論上論證了白芨具有調(diào)節(jié)機(jī)體的抗炎及修復(fù)能力的功效。綜上可見白芨可能通過多成分、多靶點(diǎn)、多通路協(xié)同作用治療支氣管-肺炎性病變,此研究結(jié)果為我們后續(xù)將進(jìn)行的驗證實驗提供了重要的指導(dǎo)作用。
綜上所述,本研究應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的方法對白芨中的化學(xué)成分、成分的作用靶點(diǎn),白芨的功能作用范疇、白芨對支氣管-肺炎性病變治療的功能作用以及作用機(jī)制進(jìn)行了較為深入的探索性研究。本文從理論上驗證了白芨的功能效用,同時驗證了白芨治療支氣管-肺炎性病變是通過多成分、多靶點(diǎn)、多通路的協(xié)同作用來發(fā)揮功效的。本研究為支氣管-肺炎性病變,尤其是復(fù)雜難治的支氣管-肺炎性病變開辟了新的治療方向。由于本研究主要是從理論水平探討白芨的作用功效,后期還需要進(jìn)一步圍繞藥效學(xué)評價、代謝組學(xué)、臨床療效等方面開展實驗研究,為證實白芨治療支氣管-肺炎性病變提供堅實的依據(jù)。
作者貢獻(xiàn)度說明:
王杰為第一作者,負(fù)責(zé)查找及整理資料,作圖。周向東、鐘有清專業(yè)指導(dǎo)及修改校審稿件。覃英嬌、李亮輔助查找及整理資料。李琪為文章的通訊作者,負(fù)責(zé)文章選題構(gòu)思及審校稿件。