基于网络药理学和生物信息学探讨薏苡附子败酱散调节铁死亡治疗溃疡性结肠炎的作用

摘要

本研究旨在运用生物信息学方法探讨薏苡附子败酱散(Yiyi Fuzi Baijiangsan, YYFZBJS)调节铁死亡治疗溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)的潜在分子机制。运用网络药理学方法获取薏苡附子败酱散的成分与作用靶点，随后获取其与UC疾病基因和铁死亡相关基因的交集，通过GSE206285数据集提取出“YYFZBJS-UC-铁死亡”差异基因的表达情况，并进行相关性分析、 KEGG与GO分析。使用LASSO与SVM机器学习两种方法，进一步筛选关键差异基因，对其进行基因集富集分析(gene set enrichment analysis, GSEA)和基因集变异分析(gene set variation analysis, GSVA),以评价这些基因在不同表达时作用途径的差别。将关键基因进行免疫浸润分析以及相关性分析，建立ceRNA调控图，探究lncRNA-miRNA-mRNA之间的联系，并通过GSE87473验证集验证上述基因的准确性，使用Cytoscape 3.9.1软件进行degree排序；使用分子对接进一步验证相关靶点的可靠性。共获得27个“YYFZBJS-UC-铁死亡”差异基因，筛选发现关键基因与M0巨噬细胞、 M2巨噬细胞、中性粒细胞等具有密切联系；验证集发现其中BRD2、HIF-1A、IDH1、PPARG、PPARA仍然具有显著性差异，degree排序得到前三的基因HIF-1A、PPARG、NQO1,分子对接结果显示YYFZBJS有效成分豆甾醇、苯甲酰乌头原碱、异红草苷与HIF-1A、PPARG具有稳定的结合效应。综上，本研究发现薏苡附子败酱散调节铁死亡治疗UC的机制可能是通过调控HIF-1A、PPARG等基因发挥药效作用，本研究为UC的治疗提供了新的参考。

关键词

薏苡附子败酱散 / 溃疡性结肠炎 / 铁死亡 / 生物信息学 / 网络药理学 / 分子对接