基于网络药理学的益母草抗脑胶质瘤机制的研究

摘要

目的 基于网络药理学、分子对接和体外实验探究益母草抗脑胶质瘤的核心靶点与分子生物学机制。方法 通过中药系统药理学数据库(TCMSP)、SwissTargetPrediction获取益母草的药效成分和潜在靶点；在Genecards、OMIM数据库中获取脑胶质瘤的核心靶点；利用Cytoscape软件进行网络拓扑分析，并结合临床数据库进一步筛选核心基因；通过KOBAS数据库进行基因本体功能富集及基因组百科全书通路富集分析；使用Autodock软件模拟益母草活性成分与核心靶蛋白的分子对接，并计算最低结合能；采用Discovery studio软件预测益母草有效成分的血脑屏障透过性，并结合平行人工膜渗透技术(PAMPA)进行验证；通过细胞实验探究益母草核心成分对人脑胶质瘤U251细胞的抑制作用，结合Western blot实验探讨抗脑胶质瘤的关键靶点与作用通路。结果 通过数据库共挖掘到8个益母草活性成分及497个潜在靶点、2963个脑胶质瘤预测基因，两者映射后共得到247个共同靶点；富集分析显示：益母草抗脑胶质瘤主要涉及PI3K-AKT、MAPK、HIF-1信号通路、细胞衰老等；药物各活性成分与核心基因VEGFA、IL6、TNF等之间均具有良好的结合活性；PAMPA实验证实了花生四烯酸具有良好的血脑屏障透过性；花生四烯酸在体外可显著抑制人脑胶质瘤U251细胞的增殖，可能是通过抑制PI3K/AKT通路发挥作用。结论 益母草对脑胶质瘤的抑制作用涉及多种成分、多个靶点、多条作用机制，其关键成分花生四烯酸可通过抑制PI3K/AKT信号通路发挥对脑胶质瘤的抑制作用。

关键词

益母草 / 脑胶质瘤 / 网络药理学 / 蛋白相互作用 / 网络拓扑分析 / 分子对接 / 血脑屏障 / 细胞实验

基金资助

国家自然科学基金资助项目(批准号：U19A2010)