基于网络药理学和分子对接技术探讨洗心汤治疗阿尔茨海默病潜在作用规律

摘要

目的 运用网络药理学和分子对接技术探究洗心汤治疗阿尔茨海默病（Alzheimer's disease,AD）的潜在活性成分以及相关分子作用规律。方法 使用TCMSP平台得到药物的活性成分，再使用PubMed数据库以及HERB本草组鉴数据库查询出活性成分的SMILES化合物结构式，随后把活性成分的结构式上传到SwissTargetPrediction平台筛选出潜在靶点。之后把所有潜在靶点进行汇总和去重，以得到洗心汤全部药味的有效作用靶点。利用GeneCards数据库、OMIM数据库、DisGeNet数据库得到阿尔茨海默病的所有作用靶点。利用在线韦恩分析工具得出交集靶点及Venn图。把得到的数据导入STRING数据库，得到蛋白质互作网络数据及交集靶点网络。采用Cytoscape3.9.1软件和Centiscape 2.2插件获得核心靶点，并构建“药物-活性成分-靶点-疾病”网络。用AutodockTools 1.2进行分子对接。经韦恩分析确定的药物-疾病关联性，在DAVID数据库中进行深入的研究，包括基因本体论（gene ontology,GO）富集分析和京都基因与基因组百科全书（Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG）分析。结果 通过对洗心汤的活性成分筛选以及靶点预测，获得有效靶点共1189个，活性成分132个。阿尔茨海默病靶点获取得到有效靶点共1568个。使用在线韦恩工具分析，获得交集靶点234个。山柰酚、柚皮素、甘草宁B、5,7-二羟基-3-(4-甲氧基苯基)-8-(3-甲基丁-2-烯基)色酮以及五味子酯乙等是该方的主要有效成分。主要的核心靶点为蛋白激酶B1(AKT1)、B淋巴细胞瘤-2基因（BCL2）、甘油醛-3-磷酸脱氢酶（GAPDH）、白细胞介素6(IL6)、肿瘤坏死因子（TNF）。分子对接表明主要的核心靶点与有效成分大部分结合活性较好。分子对接结合能排名前3位的为甘草宁B与AKT1;5,7-二羟基-3-(4-甲氧基苯基)-8-(3-甲基丁-2-烯基)色酮与AKT1；山柰酚与AKT1。KEGG分析得到187条通路。GO分析得到1003个生物过程、145个细胞成分、209个分子功能。结论 洗心汤通过调控多靶点、多通路来实现对阿尔茨海默病的治疗。药物作用可以通过多种途径实现，包括代谢、神经退行性改变、脂质和动脉粥样硬化、PI3K-Akt信号转导等。具体产生作用的分子机制可能为炎症反应、氧化应激损伤、细胞分化增殖、细胞凋亡、细胞自噬、新陈代谢、糖酵解、免疫调节等。

关键词

阿尔茨海默病 / 洗心汤 / 网络药理学