基于多數(shù)據(jù)庫對鄰苯二甲酸二異辛酯抗特應(yīng)性皮炎的研究

陳貴英

（沈陽體育學(xué)院 圖書館，遼寧 沈陽110102）

特應(yīng)性皮炎（atopic dermatitis，AD）是一種具有炎癥性、家族遺傳、復(fù)發(fā)性等特點的臨床常見皮膚疾病[1]。在全球范圍內(nèi)，AD臨床多可見劇烈瘙癢、抓痕、濕疹樣丘皰疹、破潰結(jié)痂和皮膚苔蘚化等各種皮損表現(xiàn)[2]，是一種常見的健康問題，研制有效的抗特異型皮炎的藥物具有重要的臨床意義和社會意義。近年來的研究顯示，黃芩具有抗特應(yīng)性皮炎的作用[3]，但是其真正的藥效物質(zhì)和作用機制尚未明確。DOP（圖1）是黃芩的有效成分之一，基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究采用靶點預(yù)測及驗證的方法對DOP 呈抗特應(yīng)性皮炎的潛在靶點進行篩選與鑒定[4]，希望借此為抗特應(yīng)性皮炎的治療藥物開發(fā)研究奠定基礎(chǔ)。

圖1 DOP 學(xué)結(jié)構(gòu)

1 材料和實驗

DOP sdf 格式文件，中藥系統(tǒng)藥理學(xué)分析平臺（TCMSP）數(shù)據(jù)庫（http://ibts.hkbu.edu.hk/LSP/tcmsp.php），SwissTargetprediction服務(wù)器（http://www.swisstargetprediction.ch），DRAR-CPI 服務(wù)器（https://cpi.bio-x.cn/drar）， 分 子 對 接 服 務(wù) 器（https://www.dockingserver.com/web）。

2 方法

2.1 藥理參數(shù)和分子特性評價及靶標(biāo)預(yù)測

首先通過TCMSP 數(shù)據(jù)庫對DOP 體內(nèi)過程的ADME 包括吸收、分布、代謝和排泄以及分子特性進行評價。

2.2 DRAR-CPI 靶標(biāo)預(yù)測

DRAR-CPI 服務(wù)器（https://cpi.bio-x.cn/drar）可以通過化學(xué)蛋白質(zhì)相互作用分析來預(yù)測化學(xué)成分的靶向蛋白，通過從PubChem 數(shù)據(jù)庫下載DOP（PubChem CID：33934）的sdf 文件，將其上傳到DRAR-CPI 服務(wù)器，參數(shù)為默認值，篩選Z'-score<-0.5的靶向蛋白。

2.3 Swiss Target Prediction 靶標(biāo)預(yù)測

登 陸Swiss TargetPrediction（http://www.swisstargetprediction.ch/） 服 務(wù) 器，在Marvin for JavaScript Version 6.1 上 參 照PubChem 數(shù)據(jù)庫鄰苯二甲酸二異辛酯（PubChem CID：33934）結(jié)構(gòu)上傳，對其進行靶點篩選。

2.4 DOP 抗特應(yīng)性皮炎靶標(biāo)預(yù)測

將DRAR-CPI 及Swiss Targetprediction 服務(wù)器預(yù)測到共有的DOP 靶向蛋白作為潛在靶標(biāo)信息與OMIM（http://www.omim.org/）、CTD （https://ctdbase.org/） 和 TTD（http://bidd.nus.edu.sg/group/cjttd/）數(shù)據(jù)庫中已報道的與特應(yīng)性皮炎相關(guān)疾病靶標(biāo)進行匹配，選擇既是DOP 靶標(biāo)蛋白又是特應(yīng)性皮炎的靶標(biāo)蛋白進行后續(xù)分析。

2.4 分子對接

首先將2.1 和2.2 涉及到的相關(guān)蛋白PDB ID 輸入到分子對接服務(wù)器（https://www.dockingserver.com/web），再將DOP 的sdf文件上傳到服務(wù)器，點擊開始對接，并對結(jié)果進行分析。

3 結(jié)果

藥理參數(shù)和分子特性評價

3.1 藥理參數(shù)和分子特性評價

DOP 口服生物利用度（OB）為43.59%大于30%，藥物相似度（DL）為0.39 大于0.18，可旋轉(zhuǎn)鍵數(shù)（RBN）為16 小于10 表明DOP 口服吸收較好，具有良好的成藥性[5]。而藥物半衰期（HL）為3.60，半衰期短，維持療效時間短，可以考慮做成緩控釋制劑。DOP 的分子量（MW）為390.62Da 小于500Da，油水分配系數(shù)（AlogP）為7.44 小于5，氫鍵供體（Hdon）為0 和氫鍵受體（Hacc）為4 均接近5，與Lipinski's[6]的5 原則較為一致，成藥可能性較高。

3.2 靶標(biāo)預(yù)測

從Swiss Targetprediction 服務(wù)器篩選得到DOP 的相關(guān)靶點15 個；通過DRAR-CPI 共篩選出287 個靶標(biāo)，其中Z'<-0.5 的靶標(biāo)共有63 個，Z'<-0.5 表明具有良好的靶向性；將Swiss Target prediction 服務(wù)器和DRAR-CPI 篩選到靶點合并，刪除重復(fù)靶點，總共得到74 個靶點。將“atopic dermatics”輸入到CTD、OMIM 以及TTD 三個數(shù)據(jù)庫，從CTD 篩選到36 個靶標(biāo)蛋白，OMIM 篩選到120 個靶標(biāo)蛋白，TTD 篩選到29 個蛋白，其中共有疾病靶標(biāo)194 個，將DOP 預(yù)測到的74 個靶標(biāo)蛋白與疾病靶標(biāo)進行匹配，發(fā)現(xiàn)既是分子靶標(biāo)又是疾病靶標(biāo)的蛋白有6 個，分別為PPARA、NR3C1、NR1H2、CFTR、CNR1、CNR2。

3.3 分子對接

本實驗采用dockingserver 分子對接服務(wù)器對DOP 和相關(guān)蛋白進行了分子對接，結(jié)果見表1，由此可以表明DOP 具有結(jié)合NR3C1 的能力[7]。

表1 DOP 與相關(guān)蛋白相互作用分子對接數(shù)據(jù)

圖2 DOP 與NR3C1 分子相互作用

a：NR3C1 與DOP 分子對接圖；b：NR3C1 與DOP 的2D 交互配圖。

從圖2 可以看出DOP 與NR3C1 的疏水相互作用殘基包括Asn564，Ala605，Cys736，Leu563，Leu566，Leu608，Leu732，Met601，Met604，Met646，Phe623，Trp600，Try735，Gln642，Thr739，表明DOP 可能通過這些關(guān)鍵殘基與NR3C1 產(chǎn)生交互作用，從而發(fā)揮相應(yīng)的藥效。

AD 局部治療外用藥選擇中，糖皮質(zhì)激素仍是首選藥物。糖皮質(zhì)激素受體（glucocorticoid receptor，GR）作為一種核受體，介導(dǎo)糖皮質(zhì)激素的作用，調(diào)節(jié)機體一系列生理活動。糖皮質(zhì)激素在靶組織中發(fā)揮抗炎作用，這種作用是由GR 介導(dǎo)，GR 在抗炎過程中發(fā)揮復(fù)雜的轉(zhuǎn)錄調(diào)控和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)作用[8]。GR 由Nuclear Receptor Subfamily 3 Group C Member 1（NR3C1）基因編碼，在垂體ACTH 分泌細胞的負反饋調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用[9]。NR3C1基因是編碼糖皮質(zhì)激素受體的基因，NR3C1 在細胞內(nèi)作為一種轉(zhuǎn)錄因子，與糖皮質(zhì)激素應(yīng)答基因的啟動子特異性結(jié)合，促進糖皮質(zhì)激素應(yīng)答基因的轉(zhuǎn)錄，此外還具有調(diào)節(jié)其他轉(zhuǎn)錄因子表達，參與細胞炎癥反應(yīng)、增殖和分化的功能[10]。綜上所述DOP 可通過與篩選的靶標(biāo)結(jié)合，調(diào)控NR3C1 進而調(diào)節(jié)促進糖皮質(zhì)激素應(yīng)答基因和其他轉(zhuǎn)錄因子表達，抑制特應(yīng)性皮炎的炎癥反應(yīng)，進而起到預(yù)防和治療特應(yīng)性皮炎的作用。