基于网络药理学探究岗松活性成分抑菌作用的分子机制

摘要

目的 基于网络药理学方法，系统探索岗松抑菌作用的有效活性成分、潜在靶点信号通路，深入解析其“多成分-多靶点-多通路”的抑菌分子机制。方法 通过检索NPASS数据库获取岗松化学成分，并利用SwissADME平台筛选出岗松的潜在活性成分。将上述成分的SMILES结构导入SwissTargetPrediction工具，预测得到潜在作用靶点。以“antibacterial”为关键词，在GeneCards和OMIM数据库中检索抑菌相关靶点，并利用Venny软件绘制岗松活性成分靶点与抑菌靶点的交集韦恩图。借助String数据库构建交集靶点的蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction, PPI)网络。基于DAVID数据库对交集靶点进行基因本体(gene ontology, GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)通路富集分析。结果 本研究确定了岗松29个潜在活性成分及583个潜在作用靶点，并构建了活性成分-靶点网络。通过韦恩图分析，明确了活性成分与抑菌靶点之间的交集，从中筛选出150个抑菌相关靶点。PPI网络分析显示，这些抑菌靶点之间存在复杂的相互作用关系，其中度值排名前5的核心靶点依次为丝氨酸/苏氨酸激酶(v-akt murine thymoma viral oncogene homolog 1,AKT1)、热休克蛋白90α(heat shock protein 90-alpha 1,HSP90AA1)、雌激素受体α(estrogen receptor 1,ESR1)、信号转导与转录激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)和丝裂原活化蛋白激酶1(mitogen-activated protein kinase 1,MAPK1)。GO功能富集分析结果表明，靶点显著富集对外源性刺激的反应、炎症反应等生物过程，主要分布于胞质溶胶中，其分子功能主要体现在核受体活性等方面。KEGG通路富集分析进一步揭示，靶点显著富集于缺氧诱导因子1(hypoxia-inducible factor 1,HIF-1)信号通路、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF)信号通路等。结论 本研究通过网络药理学方法，初步预测了岗松的“多成分-多靶点-多通路”的抑菌分子机制，为其岗松抗菌剂的开发和应用提供了理论依据，为后续实验验证奠定了基础。

关键词

岗松 / 抑菌作用 / 网络药理学