基于网络药理学研究琥珀散治疗子宫内膜异位症的作用机制

作     者：孙新慧 

作者单位：北京中医药大学 

学位级别：硕士

导师姓名：马小娜

授予年度：2021年

学科分类：1006[医学-中西医结合] 10[医学] 100602[医学-中西医结合临床] 

主      题：分子对接 琥珀散 文献计量学 网络药理学 子宫内膜异位症 作用机制 

摘      要：目的（1）基于现代文献研究,运用文献计量学的方法,筛选治疗子宫内膜异位症的高频中药及子宫内膜异位症的常见中医证型。（2）应用网络药理学研究琥珀散治疗子宫内膜异位症的活性成分、作用靶点、信号通路等。（3）通过分子对接方法对其进行进一步筛选,验证关键活性成分与关键蛋白相互作用的可靠性,探讨琥珀散治疗子宫内膜异位症的主要活性成分、关键靶点,从而明确琥珀散治疗子宫内膜异位症的主要作用机制。方法（1）采用文献计量学的方法,计算机检索中国生物医学文献数据库（CBM）、中国知网（CNKI）、万方数据库、维普数据库、PubMed等数据库,搜集中药治疗子宫内膜异位症相关的研究文献,均从建库至2020年12月31日,筛选出用药频率居于前十位的高频药物及子宫内膜异位症最常见的中医证型,分析和评价中药治疗子宫内膜异位症的研究现状。（2）应用中药系统药理学分析平台（TCMSP）数据库及文献检索方法对琥珀散中10味中药主要化学成分进行筛选。采用Pubchem、HIT、Swiss Target Prediction、SEA数据库,对筛选出的化合物进行靶点预测。用DisGeNET、Drugbank、TTD、GSE6364、GSE7305数据库,对子宫内膜异位症进行靶点预测。将药物靶点与疾病靶点进行交集,筛选得到疾病-药物成分共同靶蛋白。运用STRING平台构建蛋白-蛋白相互作用（PPI）网络模型。用Cytoscape 3.7.2软件分别绘制中药-成分网络、成分-靶点网络,进一步筛选核心网络,进行拓扑分析。利用生物信息注释数据库（DAVID）进行基因本体（GO）功能注释富集分析与京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析。利用Cytoscape软件构建琥珀散“有效成分-药物靶点-疾病靶点-信号通路拓扑网络,确认可能的关键靶点和主要通路。（3）通过分子对接技术进行进一步筛选,明确靶点与主要化合物单体的结合度,进一步确认琥珀散治疗子宫内膜异位症的最关键的靶点与化合物成分信息,从而明确琥珀散治疗子宫内膜异位症的主要作用机制。结果（1）纳入研究的254篇文献,研究类型以随机对照试验为主;治疗子宫内膜异位症的高频中药依次为:当归、莪术、三棱、延胡索、赤芍、桃仁、川芎、丹参、香附、五灵脂;常见中医证型为气滞血瘀、肾虚血瘀、寒凝血瘀等。（2）从琥珀散中筛选出190个化合物成分,起主要作用的化合物成分有（beta-sitosterol）β-谷甾醇、（Stigmasterol）豆固醇、（quercetin）槲皮素、（paeoniflorin）芍药苷、（baicalein）黄芩素。与子宫内膜异位症关联最强的11个核心靶点,主要有丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶（AKT1）,抑癌基因TP53,白细胞介素6（IL6）,ALB,血管内皮生长因子（VEGFA）,丝裂原活化蛋白激酶（MAPK3）,EGFR,肿瘤坏死因子（TNF）,类固醇受体辅活化因子（SRC）,MAPK1,EGF。同时筛选出与琥珀散关键成分相关的主要生物学过程有脂质糖精介导的信号通路、序列特异性DNA结合转录因子活性的正向调控、细胞外信号调节激酶（ERK1）和（ERK2）级联的正调控、神经元凋亡过程负调控、RNA聚合酶Ⅱ启动子转录的正调控、血管内皮生长因子、炎症反应、免疫反应、细胞分化等,主要信号通路有TNF信号通路、磷脂酰肌酶3-激酶/蛋白激酶B（PI3K-Akt）信号通路、雌激素信号通路、缺氧诱导因子1（HIF-1）信号通路、叉头转录因子（FoxO）信号通路、VEGF信号通路等。在此基础上构建了琥珀散的成分-靶点、成分-子宫内膜异位症靶点及相关信号通路的共同表达网络,发现琥珀散可能通过抗黏附、侵袭、种植等多靶点、多途径发挥对子宫内膜异位症的治疗作用。（3）分子对接结果显示琥珀散中主要有效活性成分与受体蛋白的最低结合能大部分大于蛋白自身的小分子配体与受体蛋白的最低结合能,验证了靶点蛋白受体及配体选择的合理性。槲皮素与类固醇受体辅活化因子、黄芩素与类固醇受体辅活化因子及槲皮素与肿瘤坏死因子的结合能最好。结论（1）运用文献计量学的方法,检索现代文献,按照预先设定的条件进行筛选,用于治疗子宫内膜异位症的高频中药依次为:当归、莪术、三棱、延胡索、赤芍、桃仁、川芎、丹参、香附、五灵脂。常见中医证型依次为气滞血瘀、肾虚血瘀、寒凝血瘀等。目前关于中药治疗子宫内膜异位症的研究初具规模,研究总体质量偏低。（2）从多角度探索了琥珀散治疗子宫内膜异位症的作用机制,β-谷甾醇、豆固醇、槲皮素、芍药苷和黄芩素为本方发挥作用的主要代表性成分。AKT1、TP53、IL6、ALB、VEGFA、MAPK3、EGFR、TNF、SRC、MAPK1、EGF是发挥作用的1 1个重要核心靶点。TNF信号通路、PI3K/Akt信号通路、MAPK信号通路可能是琥珀散发挥作用最重要的通路。（3）槲皮素与类固醇受体辅活化因子、黄芩素与类固醇受体辅活化因子及槲皮素与肿瘤坏死因子的结合能最好,为其后续的实验研究及新药开发提供了方向。