楊艷妮,袁培培,馮敖梓
基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和分子對(duì)接技術(shù)探討巴戟天治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的作用機(jī)制
楊艷妮1,袁培培2,馮敖梓3*
1.陜西中醫(yī)藥大學(xué),陜西 咸陽(yáng) 712046 2.河南中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,河南 鄭州 450046 3.暨南大學(xué)附屬第一醫(yī)院臨床研究部,廣東 廣州 510000
采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法和分子對(duì)接技術(shù),探討巴戟天治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)的作用機(jī)制。通過(guò)TCMSP、GeneCards、OMIM、TTD以及String數(shù)據(jù)庫(kù)獲得巴戟天活性成分、作用靶點(diǎn)以及RA相關(guān)疾病靶點(diǎn),采用Cytoscape 3.7.1軟件繪制“化學(xué)成分-靶點(diǎn)-RA”網(wǎng)絡(luò)圖,采用String和DAVID數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用(protein-protein interaction,PPI)、基因本體(gene ontology,GO)功能及京都基因與基因組百科全書(shū)(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路富集分析,使用Chemdraw、PyMOL、AutoDock Tools軟件以及RCSB PDB數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)活性成分與關(guān)鍵靶點(diǎn)進(jìn)行分子對(duì)接。共篩選出11個(gè)巴戟天活性成分和37個(gè)關(guān)鍵靶點(diǎn),GO功能和KEGG通路富集分析顯示巴戟天可能通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、RNA聚合酶II啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)錄起始、蛋白質(zhì)結(jié)合、三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)結(jié)合等生物學(xué)過(guò)程,作用于哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)、Janus激酶1(Janus kinase 1,JAK1)、JAK2、半胱氨酸蛋白酶-1(Caspase-1)、髓樣細(xì)胞白血病蛋白1(myeloid cell leukemia 1,MCL1)等關(guān)鍵靶點(diǎn)的表達(dá),進(jìn)一步調(diào)控磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol-3-kinase,PI3K)-蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)信號(hào)通路、癌癥信號(hào)通路、HTLV-1感染等信號(hào)通路,從而治療RA。分子對(duì)接結(jié)果顯示,巴戟天中活性成分與關(guān)鍵靶點(diǎn)間存在分子結(jié)合位點(diǎn)。巴戟天能夠通過(guò)多成分、多靶點(diǎn)、多通路、多機(jī)制治療RA。
巴戟天;類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎;網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué);分子對(duì)接;哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白;Janus激酶1;Janus激酶2;半胱氨酸蛋白酶-1;髓樣細(xì)胞白血病蛋白1
類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)是一種慢性的自身免疫性疾病,不僅會(huì)出現(xiàn)慢行滑膜炎癥、關(guān)節(jié)腫大、骨以及軟骨及其周圍組織的持續(xù)性損傷,之后還會(huì)引起骨折、畸形、心血管疾病、精神性疾病甚至死亡[1-4]。研究顯示,全世界0.5%~1.0%的人口患有RA,RA是引起殘疾的主要原因之一[5-6]。我國(guó)RA發(fā)病率約為0.4%,且與年齡呈正相關(guān)[7]。RA是我國(guó)最常見(jiàn)的慢性疾病之一,不僅給患者帶來(lái)極大的痛苦,也給社會(huì)造成巨大的負(fù)擔(dān)。目前RA的病理機(jī)制尚不明確,但多數(shù)學(xué)者認(rèn)為其主要與炎癥細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞以及成纖維樣滑膜細(xì)胞有關(guān),RA發(fā)病過(guò)程中成纖維樣滑膜細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生多種趨化因子和細(xì)胞因子如白細(xì)胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、IL-1、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)等,這些趨化因子和細(xì)胞因子會(huì)通過(guò)遷移和侵襲進(jìn)入關(guān)節(jié)引起滑膜炎癥、骨和軟骨的損傷[8-10]。
根據(jù)RA的臨床表現(xiàn),中醫(yī)將其歸納為痹癥的范圍,其主要是由于肝腎不足、氣血虧虛、感受風(fēng)寒濕邪所致[11]。巴戟天為茜草科植物巴戟天How的干燥根,具有補(bǔ)腎陽(yáng)、強(qiáng)筋骨、祛風(fēng)濕的功效,常用于治療風(fēng)濕痹痛、筋骨痿軟等疾病[12]?,F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明,巴戟天具有抗炎、抗氧化、抗腫瘤等作用,臨床常用巴戟天治療RA[13-16]。但巴戟天治療RA的具體作用機(jī)制尚不清楚。近幾年,隨著生物信息學(xué)的快速發(fā)展,藥理學(xué)和生物網(wǎng)絡(luò)的綜合方法廣泛被應(yīng)用于生命科學(xué)領(lǐng)域[17-19]。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)是人工智能和大數(shù)據(jù)時(shí)代藥物系統(tǒng)性研究的新興原創(chuàng)學(xué)科,其融合系統(tǒng)生物學(xué)、生物信息學(xué)、網(wǎng)絡(luò)科學(xué)等學(xué)科,從系統(tǒng)層次和生物網(wǎng)絡(luò)的整體角度解析藥物與疾病之間的分子關(guān)聯(lián),揭示藥物的系統(tǒng)性藥理機(jī)制,從而指導(dǎo)新藥研發(fā)和臨床診療[20-22]。本研究采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)結(jié)合分子對(duì)接方法探討巴戟天治療RA的主要靶點(diǎn)和通路,以期為深入研究其相關(guān)機(jī)制提供參考。
在中藥系統(tǒng)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)與分析平臺(tái)(TCMSP,https://tcmspw.com)輸入關(guān)鍵詞“巴戟天”進(jìn)行檢索,設(shè)置口服生物利用度(Oral bioavailability,OB)≥30%且類藥性(drug-likeness,DL)≥0.18進(jìn)行篩選,并通過(guò)文獻(xiàn)檢索收集巴戟天活性成分信息,整理數(shù)據(jù),刪除重復(fù)和結(jié)構(gòu)不明的成分。
利用PubChem(https://pubchem.ncbi.nl.nih.gov)獲得巴戟天活性成分對(duì)應(yīng)的SMILES號(hào),在Swiss TargetPrediction數(shù)據(jù)庫(kù)(http://www.swisstargetprediction.ch)輸入SMELES號(hào)進(jìn)行靶點(diǎn)預(yù)測(cè),導(dǎo)出結(jié)果并保存,合并TCMSP數(shù)據(jù)庫(kù)預(yù)測(cè)得到的靶點(diǎn)作為巴戟天的藥物靶點(diǎn)
把SwissTargetPrediction數(shù)據(jù)庫(kù)獲得的結(jié)果,以可能性>0進(jìn)行篩選,同時(shí)與TCMSP數(shù)據(jù)庫(kù)預(yù)測(cè)到的靶點(diǎn)進(jìn)行整理,去除重復(fù);再利用UniProt數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.uniprot.org)中的UniprotKB對(duì)預(yù)測(cè)的靶點(diǎn)蛋白名稱與基因名稱轉(zhuǎn)換,得到最終的關(guān)鍵靶點(diǎn)。
分別在OMIM數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.omim.org)、GeneCards數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.genecards.org)、TherapeuticTargetDatabase數(shù)據(jù)庫(kù)(http://db.idrblab.net/ttd/)輸入關(guān)鍵詞“rheumatoid arthritis”,同時(shí)設(shè)定物種為人,選擇基因,收集相關(guān)靶點(diǎn)信息。將3個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)獲得的結(jié)果進(jìn)行整理去除重復(fù)項(xiàng),得到最終的靶點(diǎn)。
使用在線網(wǎng)絡(luò)繪圖工具(http://bioinformatics.psb.ugent.be/webtools/Venn/)繪制巴戟天活性成分潛在靶點(diǎn)與RA疾病相關(guān)靶點(diǎn)的Venn圖,找出巴戟天與疾病的交集靶點(diǎn);將交集靶點(diǎn)導(dǎo)入Cytoscape 3.7.1軟件構(gòu)建“活性成分-靶點(diǎn)-RA”網(wǎng)絡(luò)。
將核心靶點(diǎn)導(dǎo)入String數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.string-db.org/),設(shè)定物種為人,篩選出結(jié)合評(píng)分≥0.7的靶點(diǎn),將其導(dǎo)入Cytoscape軟件中得到PPI可視化網(wǎng)絡(luò)圖;將度值排名前10的靶點(diǎn)篩選出來(lái),繪制關(guān)鍵靶點(diǎn)的可視化網(wǎng)絡(luò)圖。
以所有節(jié)點(diǎn)度值≥中位數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行篩選,將關(guān)鍵靶點(diǎn)導(dǎo)入DAVID數(shù)據(jù)庫(kù)(https://david.ncifcrf.gov/),選擇官方基因名,設(shè)定物種為人。進(jìn)行基因本體(gene ontology,GO)功能及京都基因與基因組百科全書(shū)(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路富集分析,將<0.05作為篩選標(biāo)準(zhǔn)。
采用Chemdraw軟件繪制巴戟天活性成分的3D結(jié)構(gòu),在RCSB PDB數(shù)據(jù)庫(kù)中下載哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)、Janus激酶1(Janus kinase 1,JAK1)、JAK2、半胱氨酸蛋白酶-1(Caspase-1)、髓樣細(xì)胞白血病蛋白1(myeloid cell leukemia 1,MCL1)的蛋白靶點(diǎn),采用PyMOL對(duì)原PDB蛋白分子進(jìn)行處理;使用AutoDock Tools軟件進(jìn)行分子對(duì)接,選取最合適的構(gòu)象,使用PyMOL做出3D結(jié)合模式圖。
通過(guò)TCMSP和文獻(xiàn)檢索共獲得231個(gè)巴戟天活性成分,設(shè)置OB≥30%且DL≥0.18進(jìn)行篩選,共獲得11個(gè)巴戟天活性成分,見(jiàn)表1。
表1 巴戟天活性成分
將TCMSP和SwissTargetPrediction數(shù)據(jù)庫(kù)預(yù)測(cè)的結(jié)果進(jìn)行整理,去除重復(fù),再通過(guò)Uniprot數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行靶基因匹配,得到115個(gè)潛在靶點(diǎn)。在OMIM、GeneCards、TherapeuticTargetDatabase數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行RA疾病相關(guān)靶點(diǎn)的預(yù)測(cè),整理結(jié)果得到1197個(gè)潛在靶點(diǎn)。使用在線繪圖工具將藥物預(yù)測(cè)所得靶點(diǎn)與疾病對(duì)應(yīng)靶點(diǎn)進(jìn)行映射,繪制Venn圖,得到核心靶點(diǎn)37個(gè)(圖1)。
將巴戟天的11個(gè)活性成分與預(yù)測(cè)到的37個(gè)核心靶點(diǎn)導(dǎo)入Cytoscape軟件,構(gòu)建“活性成分-靶點(diǎn)-RA”網(wǎng)絡(luò)(圖2),包括50個(gè)節(jié)點(diǎn)、133條邊,其中度值排名靠前的活性成分為β-谷甾醇、谷甾醇、豆甾醇、油酸乙酯和1-羥基-3-甲氧基-9,10-蒽醌。
圖1 巴戟天活性成分和RA靶點(diǎn)的Venn圖
將疾病與活性成分的核心靶點(diǎn)導(dǎo)入String數(shù)據(jù)庫(kù),采用Cytoscape軟件繪制PPI網(wǎng)絡(luò)圖(圖3),包括35個(gè)節(jié)點(diǎn),構(gòu)成95個(gè)相互作用關(guān)系。度值越大,節(jié)點(diǎn)越大,則蛋白之間的關(guān)系越密切。度值排名前5的靶點(diǎn)分別為mTOR、JAK1、JAK2、Caspase-3和MCL1。
圖2 “活性成分-靶點(diǎn)-RA”網(wǎng)絡(luò)
圖3 PPI網(wǎng)絡(luò)圖
通過(guò)GO功能分析,共獲得328個(gè)<0.05的GO功能條目,包括84個(gè)生物過(guò)程、15個(gè)細(xì)胞成分和32個(gè)分子功能條目,選取排名前10的條目繪制GO功能分析圖,見(jiàn)圖4。在生物過(guò)程(biological process,BP)中,涉及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、RNA聚合酶II啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)錄起始、蛋白質(zhì)的磷酸化、RNA聚合酶II啟動(dòng)子轉(zhuǎn)錄的正調(diào)控、對(duì)脂多糖的反應(yīng)等;在細(xì)胞組分(cellular component,CC)中,涉及細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核等;在分子功能(molecular function,MF)中,涉及蛋白質(zhì)結(jié)合、三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)結(jié)合、DNA序列特異性結(jié)合等。KEGG通路富集分析得到磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol-3-kinase,PI3K)-蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)信號(hào)通路、前列腺癌、癌癥通路、弓形蟲(chóng)病、EB病毒感染等15條相關(guān)信號(hào)通路,見(jiàn)圖5。
分子對(duì)接結(jié)果顯示,1-羥基-3-甲氧基-9,10-蒽醌、β-谷甾醇、豆甾醇、谷甾醇、油酸乙酯與Caspase-1、JAK1、JAK2、MCL1、mTOR均存在結(jié)合位點(diǎn),其對(duì)應(yīng)的最低結(jié)合能見(jiàn)表2,提示活性成分與靶點(diǎn)之間可能存在氫鍵連接、π-π共軛、疏水堆積等分子間結(jié)合力,活性成分與關(guān)鍵靶點(diǎn)氫鍵連接情況見(jiàn)圖6。
RA是一種以關(guān)節(jié)滑膜炎為主的慢性系統(tǒng)性自身免疫性疾病,臨床主要表現(xiàn)為手、足小關(guān)節(jié)等多發(fā)性關(guān)節(jié)炎,可導(dǎo)致患者關(guān)節(jié)疼痛、損壞甚至功能喪失,嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量[23-24]。目前RA的發(fā)病機(jī)制尚不明確,但多數(shù)研究認(rèn)為T淋巴細(xì)胞及巨噬細(xì)胞釋放大量炎性細(xì)胞因子引起骨關(guān)節(jié)破壞是RA發(fā)病的主要機(jī)制[25]。中醫(yī)認(rèn)為風(fēng)、寒、濕、熱、痰、瘀等邪,滯留在肢體筋脈、關(guān)節(jié)、肌肉,經(jīng)絡(luò)閉阻,不通則痛,是痹癥發(fā)生的基本病機(jī),治療主要以散寒止痛、祛風(fēng)除濕、通經(jīng)活絡(luò)為主[26-27]。巴戟天為茜草科植物巴戟天How的干燥根,其性微溫,味甘、辛,歸腎、肝經(jīng),具有補(bǔ)腎陽(yáng)、強(qiáng)筋骨、祛風(fēng)濕的功效,主要用于治療陽(yáng)痿遺精、宮冷不孕、月經(jīng)不調(diào)、少腹冷痛、風(fēng)濕痹痛、筋骨痿軟等癥。大量的基礎(chǔ)研究與臨床研究證實(shí),巴戟天是治療RA的有效藥物。張建花[28]研究發(fā)現(xiàn)巴戟天總環(huán)烯醚萜苷及水晶蘭苷能明顯抑制成纖維樣滑膜細(xì)胞的增殖及炎性因子白細(xì)胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、IL-8的產(chǎn)生。史輯等[29]發(fā)現(xiàn)巴戟天提取物能有效降低RA大鼠血清中炎性因子水平。臨床上用于治療RA的常用藥物風(fēng)濕II號(hào)膠囊的主要成分為巴戟天、淫羊藿、鹿角膠等。
圖4 GO功能富集分析
圖5 KEGG通路富集分析
本研究通過(guò)TCMSP數(shù)據(jù)庫(kù)和相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)巴戟天進(jìn)行檢索得到活性成分和潛在靶點(diǎn),潛在靶點(diǎn)包括mTOR、JAK1、JAK2、Caspase-3、MCL1、JAK3、淋巴細(xì)胞特異性蛋白酪氨酸激酶(lymphocyte-specific protein tyrosine kinase,LCK)、雄激素受體(androgen receptor,AR)、葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(glucose-6-phosphate dehydrogenase,G6PD)等。研究表明,mTOR能抑制成纖維樣滑膜細(xì)胞的浸潤(rùn),抑制細(xì)胞中炎性因子的表達(dá),調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖、分化和凋亡,對(duì)腫瘤具有抑制作用[30]。mTOR參與成纖維樣滑膜細(xì)胞的侵襲行為,對(duì)RA具有保護(hù)作用。JAK1和JAK2是JAK家族的主要成員,參與細(xì)胞中的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、免疫反應(yīng)和炎癥反應(yīng)[31]。已有大量的研究表明,JAK-信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子(signal transducer and activator of transcriptions,STAT)信號(hào)通路參與滑膜細(xì)胞功能。使用JAK抑制劑治療RA已經(jīng)廣泛被接受。Caspase-3是半胱氨酸蛋白酶家族成員,對(duì)于細(xì)胞凋亡有著重大意義,而凋亡是RA成纖維樣滑膜細(xì)胞一種重要的表型。Schwartz等[32]發(fā)現(xiàn)抑制JAK表達(dá)后,RA癥狀得到明顯的緩解。Wang等[33]發(fā)現(xiàn)諾特羅可直接與JAK激酶結(jié)構(gòu)域中的3個(gè)關(guān)鍵位點(diǎn)結(jié)合,從而抑制JAK-STAT信號(hào)傳導(dǎo),減少炎癥細(xì)胞因子和趨化因子釋放,治療RA。He等[34]發(fā)現(xiàn)促進(jìn)JAK1/STAT1/STAT6的磷酸化能夠抑制膠原誘導(dǎo)型關(guān)節(jié)炎(collagen-induced arthritis,CIA)小鼠的滑膜炎癥,緩解RA癥狀。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)巴戟天可能通過(guò)以上多個(gè)靶點(diǎn)調(diào)控RA的炎癥反應(yīng)。
表2 巴戟天活性成分與關(guān)鍵靶點(diǎn)的最低結(jié)合能
a-JAK1與巴戟天物質(zhì)基礎(chǔ)氫鍵連接 b-JAK2與巴戟天物質(zhì)基礎(chǔ)氫鍵連接 c-Caspase-1與巴戟天物質(zhì)基礎(chǔ)氫鍵連接 d-mTOR與巴戟天物質(zhì)基礎(chǔ)氫鍵連接 e-MCL1與巴戟天物質(zhì)基礎(chǔ)氫鍵連接
GO功能富集分析顯示,巴戟天通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、RNA聚合酶II啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)錄起始、蛋白質(zhì)的磷酸化、RNA聚合酶II啟動(dòng)子轉(zhuǎn)錄的正調(diào)控等BP,細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核等CC,對(duì)脂多糖的反應(yīng)、蛋白質(zhì)結(jié)合、ATP結(jié)合、DNA序列特異性結(jié)合等MF治療RA。KEGG通路富集分析結(jié)果顯示巴戟天通過(guò)作用于PI3K-Akt信號(hào)通路、前列腺癌、癌癥通路、弓形蟲(chóng)病、EB病毒感染等信號(hào)通路治療RA。PI3K-Akt信號(hào)通路能夠調(diào)控炎性因子的釋放和與增殖、凋亡、炎癥有關(guān)的酶的形成來(lái)參與RA的病理過(guò)程[35-36]。mTOR最重要的生物學(xué)功能是調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)翻譯,在RA病理過(guò)程中激活mTOR可以調(diào)節(jié)凋亡相關(guān)蛋白B淋巴細(xì)胞瘤2(B-cell lymphoma 2,Bcl-2)和Bcl-2相關(guān)X蛋白(Bcl-2 associated X protein,Bax)蛋白質(zhì)合成并且影響成纖維樣滑膜細(xì)胞的增殖[37]。PI3K-Akt信號(hào)通路激活后,引起Akt的磷酸化,磷酸化的Akt能夠促進(jìn)細(xì)胞增殖,抑制細(xì)胞凋亡,并增加炎性因子的表達(dá)[38]。
采用分子對(duì)接技術(shù)驗(yàn)證巴戟天活性成分1-羥基-3-甲氧基-9,10-蒽醌、β-谷甾醇、3β,20(R)-5-烯基-豆甾醇、谷甾醇、油酸乙酯與關(guān)鍵靶點(diǎn)Caspase-1、JAK1、JAK2、MCL1、mTOR的結(jié)合能力,結(jié)果顯示活性成分與關(guān)鍵靶點(diǎn)間均存在結(jié)合位點(diǎn),最低結(jié)合能為?32.47~1.71 kJ/moL,主要存在氫鍵連接、π-π共軛、疏水堆積等分子間結(jié)合力。
綜上所述,本研究采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)探究了巴戟天治療RA的物質(zhì)基礎(chǔ)及作用機(jī)制,表明巴戟天治療RA具有多成分、多靶點(diǎn)、多通路、多機(jī)制的特點(diǎn),為巴戟天治療RA的深入研究提供參考依據(jù)。
利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突
[1] 彭琳秀, 單進(jìn)軍, 錢文娟, 等.基于UPLC-Q-Exactive Orbitrap MS的類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎大鼠脂質(zhì)代謝紊亂及祖師麻片的干預(yù)作用研究 [J].中草藥, 2018, 49(18): 4356-4365.
[2] Greenblatt H K, Kim H A, Bettner L F,.Preclinical rheumatoid arthritis and rheumatoid arthritis prevention [J]., 2020, 32(3): 289-296.
[3] Krause A, Rubbert-Roth A.Pulmonary involvement in rheumatoid arthritis [J]., 2019, 78(3): 228-235.
[4] Lora V, Cerroni L, Cota C.Skin manifestations of rheumatoid arthritis [J]., 2018, 153(2): 243-255.
[5] Otón T, Carmona L.The epidemiology of established rheumatoid arthritis [J]., 2019, 33(5): 101477.
[6] England B R, Thiele G M, Anderson D R,.Increased cardiovascular risk in rheumatoid arthritis: Mechanisms and implications [J]., 2018, 361: k1036.
[7] 葉香蘭, 鄭鈺錚, 邱志偉, 等.槲皮素治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的作用機(jī)制探討 [J].風(fēng)濕病與關(guān)節(jié)炎, 2021, 10(2): 47-50.
[8] Giannini D, Antonucci M, Petrelli F,.One year in review 2020: Pathogenesis of rheumatoid arthritis [J]., 2020, 38(3): 387-397.
[9] Aletaha D, Smolen J S.Diagnosis and management of rheumatoid arthritis: A review [J]., 2018, 320(13): 1360-1372.
[10] Weyand C M, Goronzy J J.The immunology of rheumatoid arthritis [J]., 2021, 22(1): 10-18.
[11] 陳夢(mèng)娜, 劉健, 齊亞軍, 等.基于關(guān)聯(lián)規(guī)則和聚類分析挖掘劉健教授治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的用藥規(guī)律 [J].風(fēng)濕病與關(guān)節(jié)炎, 2019, 8(11): 32-35.
[12] 饒鴻宇, 陳滔彬, 何彥, 等.南藥巴戟天化學(xué)成分與藥理研究進(jìn)展 [J].中南藥學(xué), 2018, 16(11): 1567-1574.
[13] 郎霞, 張海虹, 李會(huì)芳.巴戟天治療抑郁癥在整合藥理學(xué)下的作用機(jī)制探索[J].藥物評(píng)價(jià)研究, 2019, 42(1): 64-71.
[14] Zhang J H, Xin H L, Xu Y M,.How.-A comprehensive review of traditional uses, phytochemistry and pharmacology [J]., 2018, 213: 230-255.
[15] 哈夢(mèng)瑩.楊玉蘭主任中藥治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎經(jīng)驗(yàn) [J].臨床醫(yī)藥文獻(xiàn)電子雜志, 2017, 4(79): 15619.
[16] 唐蔚.益氣散寒通絡(luò)法治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎30例臨床觀察 [J].中醫(yī)藥導(dǎo)報(bào), 2011, 17(4): 67-68.
[17] Carri?o J A, Sabat A J, Friedrich A W,.Bioinformatics in bacterial molecular epidemiology and public health: Databases, tools and the next-generation sequencing revolution [J]., 2013, 18(4): 20382.
[18] Yuan H D, Ma Q Q, Cui H Y,.How can synergism of traditional medicines benefit from network pharmacology? [J]., 2017, 22(7): E1135.
[19] Zhao S, Iyengar R.Systems pharmacology: Network analysis to identify multiscale mechanisms of drug action [J]., 2012, 52: 505-521.
[20] Luo T T, Lu Y, Yan S K,.Network pharmacology in research of Chinese medicine formula: Methodology, application and prospective [J]., 2020, 26(1): 72-80.
[21] Kibble M, Saarinen N, Tang J,.Network pharmacology applications to map the unexplored target space and therapeutic potential of natural products [J]., 2015, 32(8): 1249-1266.
[22] 牛明, 張斯琴, 張博, 等.《網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)評(píng)價(jià)方法指南》解讀 [J].中草藥, 2021, 52(14): 4119-4129.
[23] Holers V M, Demoruelle M K, Kuhn K A,.Rheumatoid arthritis and the mucosal origins hypothesis: Protection turns to destruction [J]., 2018, 14(9): 542-557.
[24] 王舒婷, 劉堅(jiān), 韋嵩.老年和青年類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患者發(fā)病特點(diǎn)及治療對(duì)比研究 [J].中華老年醫(yī)學(xué)雜志, 2017, 36(6): 665-668.
[25] Luque-Campos N, Contreras-López R A, Jose Paredes-Martínez M,.Mesenchymal stem cells improve rheumatoid arthritis progression by controlling memory T cell response [J]., 2019, 10: 798.
[26] 朱文, 汪悅.《臨證指南醫(yī)案》痹癥診療特色分析 [J].中國(guó)中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志, 2019, 25(10): 1358-1359.
[27] 梁曉東, 劉軼凡, 唐迎雪.治痹用藥配伍特色探析 [J].中華中醫(yī)藥雜志, 2018, 33(4): 1267-1269.
[28] 張建花.巴戟天環(huán)烯醚萜苷類成分抗類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的作用研究 [D].佳木斯: 佳木斯大學(xué), 2018.
[29] 史輯, 崔妮, 賈天柱.巴戟天祛風(fēng)濕有效部位篩選及其作用機(jī)制研究[A] // 2014年全國(guó)中藥炮制學(xué)術(shù)年會(huì)暨中藥飲片創(chuàng)新發(fā)展論壇及協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟會(huì)議會(huì)議講義[C].南京: 中華中醫(yī)藥學(xué)會(huì), 2014.
[30] Qi W Z, Lin C X, Fan K,.Hesperidin inhibits synovial cell inflammation and macrophage polarization through suppression of the PI3K/AKT pathway in complete Freund’s adjuvant-induced arthritis in mice [J]., 2019, 306: 19-28.
[31] Schwartz D M, Kanno Y, Villarino A,.JAK inhibition as a therapeutic strategy for immune and inflammatory diseases [J]., 2017, 16(12): 843-862.
[32] Wang Q, Zhou X, Yang L,.The natural compound notopterol binds and targets JAK2/3 to ameliorate inflammation and arthritis [J]., 2020, 32(11): 108158.
[33] He L H, Luan H J, He J,.Shikonin attenuates rheumatoid arthritis by targeting SOCS1/JAK/STAT signaling pathway of fibroblast like synoviocytes [J]., 2021, 16(1): 96.
[34] Yu G P, Huang B, Chen G Q,.Phosphatidylethanolamine-binding protein 4 promotes lung cancer cells proliferation and invasion via PI3K/Akt/ mTOR axis [J]., 2015, 7(10): 1806-1816.
[35] Li S, Chen J W, Xie X,.Autophagy inhibitor regulates apoptosis and proliferation of synovial fibroblasts through the inhibition of PI3K/AKT pathway in collagen-induced arthritis rat model [J]., 2017, 9(5): 2065-2076.
[36] Qu Y, Wu J, Deng J X,.MicroRNA-126 affects rheumatoid arthritis synovial fibroblast proliferation and apoptosis by targeting PIK3R2 and regulating PI3K-AKT signal pathway [J]., 2016, 7(45): 74217-74226.
[37] Hammaker D, Nygaard G, Kuhs A,.Joint location-specific JAK-STAT signaling in rheumatoid arthritis fibroblast-like synoviocytes [J]., 2019, 1(10): 640-648.
[38] Matsuda S, Nakanishi A, Wada Y,.Roles of PI3K/AKT/PTEN pathway as a target for pharmaceutical therapy [J]., 2013, 7: 23-29.
Mechanisms ofRadix in treatment of rheumatoid arthritis based on network pharmacology and molecular docking
YANG Yan-ni1, YUAN Pei-pei2, FENG Ao-zi3
1.Shaanxi University of Traditional Chinese Medicine, Xianyang 712046, China 2.Institute of Pharmacy, Henan University of Chinese Medicine, Zhengzhou 450046, China 3.Department of Clinical Research, The First Affiliated Hospital of Jinan University, Guangzhou 510000, China
To explore the mechanism of Bajitian () in treatment of rheumatoid arthritis (RA) by using network pharmacology methods and molecular docking.Active ingredient and action targets of, and RA-related disease targets were obtained through TCMSP, GeneCards, OMIM, TTD and String databases; Cytoscape 3.7.1 software was used to draw “active ingredient-target-RA” network diagram; String and DAVID database were used for protein-protein interaction (PPI), gene ontology (GO) function and Kyoto encyclopedia of genes and genomes (KEGG) pathway enrichment analysis.Molecular docking of active ingredient and key targets were performed by Chemdraw, PyMOL, AutoDock Tools software and RCSB PDB database.A total of 11 active ingredients and 37 key targets ofwere screened out.GO function and KEGG pathway enrichment analysis showed thatmay treat RA through biological processes such as signal transduction, transcription initiation of RNA polymerase II promoter, protein binding, and adenosine triphosphate (ATP) binding, acting on key targets such as mammalian target of rapamycin (mTOR), Janus kinase 1 (JAK1), JAK2, Caspase-1, myeloid cell leukemia protein 1 (MCL1), regulating signaling pathways such as phosphatidylinositol-3-kinase (PI3K)-protein kinase B (Akt) signaling pathway, cancer signaling pathway and HTLV-1 infection.Molecular docking results showed that there were molecular binding sites between active components ofand key targets.can treat RA through multiple components, multiple targets, multiple pathways and multiple mechanisms.
; rheumatoid arthritis; network pharmacology; molecular docking; mTOR; Janus kinase 1; Janus kinase 2; Caspase-1; myeloid cell leukemia 1
R285.5
A
0253 - 2670(2022)05 - 1463 - 08
10.7501/j.issn.0253-2670.2022.05.022
2021-11-12
楊艷妮(1996—),碩士研究生,研究方向?yàn)榧怪诵行约膊〉念A(yù)防與康復(fù)治療。E-mail: 2514723667@qq.com
通信作者:馮敖梓,男,助理研究員,從事醫(yī)學(xué)公共數(shù)據(jù)挖掘、生物信息學(xué)分析結(jié)直腸癌分子標(biāo)志物研究以及以免疫治療和化療為代表的輔助治療療效評(píng)價(jià)。E-mail: 13710298255@163.com
[責(zé)任編輯 李亞楠]