基于网络药理学探讨丹参治疗黄褐斑的作用机制.docx
《基于网络药理学探讨丹参治疗黄褐斑的作用机制.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于网络药理学探讨丹参治疗黄褐斑的作用机制.docx(14页珍藏版)》请在课桌文档上搜索。
1、基于网络药理学探讨丹参治疗黄褐斑的作用机制郝丽娜1,郝丽莎1批注Al:请补充通讯作者的职称、邮箱等信息!(1.成都青羊菲尔医疗美容诊所四川成都6100002.西南医科大学附属医院,四川泸州,646000)摘要目的:采用网络药理学及分子对接技术探讨丹参治疗黄褐斑的作用机制。方法:通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSPUniProt数据库获得丹参的活性成分以及潜在靶点基因。应用GeneCards.DisGeNet数据库检索黄褐斑相关作用靶点。应用venny2.1.0获得丹参治疗黄福斑的作用靶点。将作用靶点导入STRlNG数据库构建蛋白相互作用(protein-proteininteract
2、ion,PPI网络。应用DAVID数据库进行基因本体(GO)及京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析。运用Cyt。SSPe3.8.2软件构建丹参治疗黄褐斑的成分-靶点-通路网络,并筛选核心靶点,利用PyMOL及AutoDoCkVina软件,对重要化合物进行分子对接验证.结果:剔除无对应的靶基因信息后,筛选获得丹参有效活性成分58个,分子靶点105个,获得黄褐斑靶点基因51个。通过Venny处理获得7个共同靶点,分别为血管内皮生长因子A(VEGFA)、前列腺素G/H合酶2(PTGS2)、雌激素受体1(ESRl)、雌激素受体2(ESR2)、孕酮受体(PGR)、诱导型一氧化氮合酶2(N0S2)
3、、酪氨酸酶(TYR)应用CytoScape3.8.2软件中的CytoHubba插件,按照MCaMaXimaICliqUeCentrality分析法荻得排名前4的关键基因,依次为VEGFA、PTGS2、ESRlxPGR.GO富集分析得到37个注释条目包括19个生物过程(biologicalprocesses,BP)、2种细胞组分(cellcomposition,CC)和16种分子功能(molecularfunctionfMF).KEGG通路富集分析得到7条信号通路,基于PPI互作网络以及有关文献报道,选取与黄褐斑相关经典靶点蛋白4个(VEGFA、PTGS2、ESRLTYR)与丹参的有效成分(木犀
4、草素(Iuteolin)、丹参酮11a(tanshinoneHa)、隐丹参酮(Cryptotanshinone)进行分子对接,结果显示:1UteOlin与VEGFA、PTGS2、ESRhTYR的励磔合能分别为-7.7,-5.6,-7.7,-7.1;tanshinoneHa与VEGFA、PTGS2xESRlxTYR的最低合能分别为-8.2,57、-9.9,-6.9;Ciyptotanshinone与VEGFA、PTGS2、ESRhTYR的熟磔合能分别-5.6,-5.8,-8.8z-7.6.结论:丹参治疗黄褐斑具有多成分、多靶点、多途径相互作用的特点,其主要成分及关键靶点可能通过抗雌激素作用、抗炎
5、、抗血管生成、抗酪氨酸酶等方面治疗黄褐斑,其分子机制涉及血管内皮生长因子信号通路、细胞内雌激素信号通路、催乳素信号通路、HIF-I信号传导通路等.关健词:丹参;黄褐斑;网络药理学;分子对接MechanismofSalviaMiltiorrhizainTreatingChloasmaBasedonNetworkPharmacologyHaoLi-na1,HaoLi-sa2,(1.ChengduQingyangPhilMedicalBeautyClinicChengdu610000zSichuanzChina;2.AffiliatedHospitalofSouthwestMedicalUniver
6、sity,1.uzhouz646000zSichuanzChina;)AbstractObjective:ToexplorethemechanismofSalviamiltiorrizainthetreatmentofChloasmabynetworkpharmacologyandmoleculardockingtechnology.Methods:theactivecomponentsandpotentialtargetgenesofSalviamiltiorrhizawereobtainedthroughTCMSPandUniProtdatabase.Genecardsanddisgene
7、tdatabaseswereusedtoretrievetheactiontargetsrelatedtochloasma.Venny2.1.0wasusedtoobtainthetargetofSalviamiltiorrhizainthetreatmentofchloasma.Thetargetwasimportedintostringdatabasetonstructprotein-proteininteraction(PPI)network.Daviddatabasewasusedforgeneontology(Go)andKyotoEncyclopediaofgenesandgeno
8、mes(KEGG).ThecomponenttargetpathwaynetworkofSalviamiltiorrhizainthetreatmentofchloasmawasconstructedbyusingCytoscape3.8.2software,andthecoretargetswerescreened.ThemoleculardockingverificationofimportantcompoundswascarriedoutbyusingPyMOLandautodockVinasoftware.Results:aftereliminatingtheinformationof
9、nocorrespondingtargetgene,58effectiveactivecomponentsofSalviamiltiorrhiza,105moleculartargetsand51chloasmatargetgeneswereobtained.SevencommontargetswereobtainedbyVennytreatment,whichwerevascularendothelialgrowthfactorA(VEGFA)zprostaglandinG/Hsynthase2(PTGS2)zestrogenreceptor1(ESRl),estrogenreceptor2
10、(ESR2),progesteronereceptor(PGR)zinduciblenitricoxidesynthase2(N0S2)andtyrosinase(Tyr).UsingtheCytohubbaplug-ininCytoscape3.8.2softwareandaccordingtotheMCC(maximumcliquecentrality)analysismethod,tetop4keygeneswereobtained,whichwereVEGFAzPTGS2,ESRlandPGRinturn.Goenrichmentanalysisyielded37annotatione
11、ntries,including19biologicalprocesses(BP),2cellcomposition(CC)and16molecularfunctions(MF).SevensignalpathwayswereobtainedbyKEGGpathwayenrichmentanalysis.BasedonPPIinteractionnetworkandrelevantliteraturereports,fourclassicaltargetproteinsrelatedtochloasma(VEGFAzPTGS2,ESRlandTyr)wereselectedformolecul
12、ardockingwiththeeffectivecomponentsofSalviamiltiorrhiza(luteolin),tanshinoneIIAandCryptotanshinone).TheresultsshowedthatthelowestbindingenergiesofIuteolintoVEGFAzPTGS2,ESRlandTyrwere-7.7,-5.6,-7.7and-7.1,respectively;Thelowestbindingenergiesoftanshinone11atoVEGFAzPTGS2,ESRlandTyrwere-8.2z-5.7,-9.9an
13、d-6.9respectively;ThelowestbindingenergiesofCryptotanshinonetoVEGFAzPTGS2zESRlandTyrwere-5.6z-5.8,-8.8and-7.6,respectively.Conclusion:Salviamiltiorrhizahasthecharacteristicsofmulti-component,multi-targetandmulti-channelinteractioninthetreatmentofchloasma.Itsmaincomponentsandkeytargetsmaytreatchloasm
14、athroughantiestrogen,antiinflammation,antiangiogenesisandantityrosinase.Itsmolecularmechanisminvolvesintravasculargrowthfactorsignalpathway,intracellularestrogensignalpathway,prolactinsignalpathwayHIF-Isignaltransductionpathway,etc.Keywords:Salviamiltiorrhiza;Chloasma;Networkpharmacology;moleculardo
15、cking黄褐斑是一种色素沉着疾病,常见于女性,边界清楚,皮损呈淡褐色或深褐色,对称分布于面部,影响面部美观UL近年来研究表明,紫外线暴露、遗传易感性、性激素水平异常与黄褐斑的发病高度相关,但具体发病机制尚不明确,可能还有其他致病因素参与七临床治疗黄褐斑的方法很多,但总体疗效不理想。中医学认为肝脾肾三脏与黄褐斑关系密切,其病因在于肝郁、脾湿、肾虚,病机在于气机不畅、气血瘀滞、颜面失养.其中瘀是黄褐斑发生的重要因素,治疗中应以活血化瘀为治疗基础,兼顽其他致病之因进行治疗巴叫丹参作为活血化瘀、凉血消痈的传统中药,具有改善微循环、扩张血管、抗炎等多种功效叫陈之尧等应用1565nm非剥脱点阵激光联合丹
16、参注射液行皮内注射治疗黄褐斑患者63例,治疗中起雌快,临床改善明显。李桂玲用应用丹参等具有活血化瘀,祛斑散结的自制中药按摩膏和面膜治疗黄褐斑20例,治疗效果显著,总有效率达70%.目前虽有大量的单味中药或复方中药治疗黄褐斑的研究,但多为经验的总结缺乏发病和治疗机制上的探讨。因此,本文采用网络药理学及分子对接技术探讨丹参治疗黄褐斑的潜在分子机制,为临床治疗以及丹参药物的研发提供可靠的理论依据.1材料与方法丹参活性成分及靶点筛选利用中药系统药理学平台TCMSP数据库()9怆索丹参的有效成分,并对有效成分相关靶点进行预测。设置药动学筛选条件:口服生物利用度(Oralbioavailability,O
17、B)30%和类药性(drug-likenesszDL)20.18,对丹参成分进行初筛,获得活性化合物以及对应的黜标蛋白。应用蛋白质数据库UniProt()将其转换为统一基因名称。1.2 黄褐斑靶点筛选利用GeneCardS数据库()和DiSGeNet()数据库收集黄褐斑靶点。合并疾病数据库靶点,在UniProt数据库中校正基因信息,经过检索和校对去重后确定黄褐斑的潜在靶点.1.3交集靶点蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络构建为明确丹参靶点与黄褐斑潜在靶点间的相互作用,利用venny2.1.0网站()将两者靶点取交集,获得丹参治疗黄褐斑的靶点.将丹参治疗黄褐斑靶点提交至STRING()数据库,
18、限定种属为homosapiens,构建PPI网络。运用CytoScape3.8.2分析PPI网络,利用CytoHubba筛选得至用E名前4的关键靶点.1.4 功能与通路的富集分析利用DAVID6.8()在线分析初库,对丹参治疗黄褐斑的靶点进行京都基因与基因组百科全书(KEGG)及基因本体(GO)富集分析。将富集结果利用微生信0在线工具可视化,制作GO分析结果柱状图和KEGG通路气泡图.1.5 丹参成分-靶点-通路网络图的构建将丹参活性成分、治疗黄褐斑的靶点、Go富集以及KEGG富集信号通路导入Cytoscape3,8.2网络作图软件,构建丹参成分-靶点-通路网络。其中丹参活性成分、靶点、信号通
19、路在网络中以节点(node)表示;各节点之间的相互关系以边(edge)表征。1.6 丹参治疗黄褐斑关键靶点的分子对接验证运用分子对接技术模拟化合物与靶点的相互作用,对结合模式口结合能力进行预测。从RCSB数据库()中下载PPl网络中的关健靶点蛋白的晶体结构选择物种为Homosapiens实验方法为X-RAYDIFFRACTIONtt,高分子实体类型为Protein,幡较低分辨率的蛋白晶体,作为对接的模板.从ZlNC数据库()中下载筛选出的丹参有效成分3D结构的mol2格式文件。用PyMOL软件移除靶点蛋白中的配体和水分子,保存为pdb格式文件。用AutoDockToolsl.5.6软件对靶点蛋
20、白进行加氢以及电荷计算,对丹参有效成分进行配体设置的预处理,所有配体1口受体文件均保存为Pdbqt格式。运用AutoDockVina软件对筛选出的主要靶点进行分子对接,评估和验证化合物-靶标关系的结合亲和力,以及网络药理学的预测结果。使用PyMOL软件对结果进行可视化显示蛋白质和小分子的3D结构、蛋白质残基和结合键。2结果2.1 丹参活性成分及杷点通过TCMSP获得丹参化学成分及对应的靶标蛋白,并运用UniProt数据库将得到的靶标蛋白转换为基因名.剔除无对应的靶基因信息后彳导到58个潜在的活性成分(表1),进一步筛选得到其对应的105个可能靶点。表1丹参主要活性成分MOLIDMOL1601M
21、OL001659MOL001771MOL001942MOL2222MOL002651MOL000569MOL000006MOL007036MOL007041MOL007045MOL7048MOL007049MOL7050MOL007058MOL007059MOL007061MOL7O63MOL007064MOL007068MOL007069化合物1,2,5,GtetrahydrotanshhonePorferasterolporiferast-5-en-3beta-olIsoimperatorrSUtjioIDehydrotashinoneIIAdigabteIuteoin5,6dhydroy
22、-7tsopropyH,liimethyh2,3dhydrophearrthren-4one2-sopropyh8-methy)henanthrene-3,4io11三3hydroytanshlnoneIla(E)-3-2-(3,4-tihydroxyphenyl)-7-hydroy-benzofran-4-ylyicad4-methyIenemirone2-(4-hydroxy-3-nethoxyphenyl)-5-(3-hydroypropyl)-7-1nethoxy-3-benzofurancarboxaldehydefOrmyltanshhone3-beta-HydroxymethyI
23、enetanshiqunoneMethytenetanshinqunoneMOL7070MOL0070710B%DL38.7543.8336.91768516778693243578441607IXZeVaskb110.32PrzewaquhoneB62.24PrzewequhoneC55.74(6S,7R)6,7idroy-l,6dmethyk8,9noneIMOL007120mtknoneIlMOL7121mtpobneMOL007122MitroneMOL007124neocryptotanshhoeiMOL007125neocryptotanshhoeMOL007127l-methyb
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 网络 药理学 探讨 丹参 治疗 黄褐斑 作用 机制
链接地址:https://www.desk33.com/p-1088309.html