基于网络药理学、分子对接和实验验证探究自拟复方“健宫散”治疗奶牛繁殖障碍性疾病的作用机制

摘要

目的 通过网络药理学对自拟复方“健宫散”主要药物川芎、当归、熟地黄、红花、桃仁和五灵脂进行分析，研究其活性成分治疗奶牛繁殖障碍性疾病的潜在作用靶点，对靶点富集的信号通路进行阐述；使用“健宫散”治疗子宫内膜炎患牛，对网药分析的核心靶点进行验证。方法 利用TCMSP和HERB数据库筛选药物成分及其作用靶点，通过GeneCards、PharmGKB、NCBI数据库查找奶牛繁殖障碍性疾病相关靶点，筛选共有靶点基因作为该中药复方治疗奶牛繁殖障碍性疾病的预测靶点，上传到STRING数据库建立蛋白互作(PPI)网络，通过Cytoscape3.9.1软件对PPI网络进行筛选，确定核心靶点，运用DAVID数据库对核心靶点进行GO功能与KEGG通路富集分析，使用AutoDock4.2.6软件将核心靶点大蛋白和药物活性成分小分子进行分子对接验证。将20头子宫内膜炎患牛随机分为健宫散治疗组和化药治疗组，另设10头健康牛作为空白对照组，于给药后第5、10、15 d采集血液，ELISA法检测血清中核心靶点的水平，对网药分析结果进行验证。结果 收集到活性成分63个，通过活性成分找到作用靶点蛋白239个，获得114个复方药物活性成分的调控靶点；收集奶牛繁殖障碍性疾病相关靶点299个，筛出中药复方治疗奶牛繁殖障碍性疾病的预测靶点22个，其中核心靶点10个；GO功能富集分析得到生物过程10个条目、分子功能3个条目、细胞组分10个条目；KEGG通路富集分析涉及20个预测靶点，参与调控的主要通路有IL-17信号通路、细胞因子-细胞因子受体互作通路、Th17细胞分化通路；将这3条通路富集的靶点进行整合，选出IL-6、IL-1β、IL-10、IFN-γ、TNF作为分子对接的核心靶点，并追溯其活性成分为6-羟基山柰酚、β-胡萝卜素、山柰酚、木犀草素、槲皮素、杨梅酮、谷甾醇、豆甾醇，将8个活性成分与5个核心靶点分别进行分子对接模拟，结果显示，谷甾醇、豆甾醇与5个核心靶点的对接结合能较低，可形成稳定复合物；通过本体动物实验验证，经“健宫散”治疗后，网药分析的核心靶点TNF、IL-1β、IL-10、IFN-γ、IL-2水平均恢复正常。结论 “健宫散”可能是通过干预TNF、IL-1β、IL-10、IFN-γ、IL-2等靶点，可能参与调控IL-17信号通路、细胞因子-细胞因子受体、Th17细胞分化信号通路发挥治疗奶牛繁殖障碍性疾病的作用。

关键词

中药复方 / 健宫散 / 网络药理学 / 奶牛 / 繁殖障碍性疾病 / 作用机制