基于网络药理学和分子对接探讨黄芪治疗早发性卵巢功能不全的机制研究

摘要

目的：基于网络药理学和分子对接方法探讨黄芪对早发性卵巢功能不全治疗作用的分子机制。方法：在中药系统药理学数据库TCMSP中筛选黄芪有效成分及药物作用靶点；在Genecards数据库中筛选早发性卵巢功能不全疾病靶点；运用Venny在线工具筛选两者的交互基因；通过Cytoscape3.7.2软件构建“药物-成分-靶点-疾病”网络关系图；采用String数据库获得蛋白互作（PPI）信息，进一步通过CytoNCA插件构建蛋白质相互作用网络，筛核心靶点蛋白；利用DAVID数据库对交互基因进行GO富集和KEGG通路富集；使用分子对接技术进一步明确其发挥治疗作用的分子；最后，采用血清饥饿法建立POI细胞模型，给予黄芪中的有效化合物槲皮素进行干预，通过Tunel染色、蛋白质印迹实验（western blotting, WB）对网络药理学预测结果进行实验验证。结果：通过TCMSP数据库筛选出黄芪的32个有效化合物及552个基因靶点，从疾病数据库中筛选出730个早发性卵巢功能不全的疾病靶点，两者共62个交集基因，其中黄芪中的主要活性成分包括槲皮素（quercetin）、异鼠李素（isorhamnetin）、山奈酚（kaempferol）、丁子香萜（Mairin）、芒柄花黄素（formononetin）和芒柄花黄素（astragaloside IV）,10个POI的潜在核心靶基因为ALB、INS、AKT1、ACTB、TP53、TNF、ESR1、CASP3、STAT3和PTEN；潜在靶点基因主要参与调控JAK2/STAT3、PI3K/Akt信号通路；分子对接验证了黄芪主要活性化合物与核心蛋白STAT3和Akt1存在较强的结合作用；细胞实验结果发现，黄芪中的重要活性化合物槲皮素能促进JAK2/STAT3信号通路关键分子JAK2及STAT3的磷酸化水平，改变卵巢颗粒细胞凋亡相关蛋白表达水平。结论：网络药理学和分子对接分析表明中药黄芪能通过调节对雌二醇的反应、抑制凋亡过程以及调控JAK-STAT和PI3K-Akt信号通路治疗早发性卵巢功能不全，其机制可能与激活JAK2/STAT3信号通路，抑制卵巢颗粒细胞凋亡相关。

关键词

网络药理学 / 分子对接 / 黄芪 / 早发性卵巢功能不全 / 信号通路 / 细胞凋亡