許穎,付紀(jì)源,王雨情,吳健,劉冰,陳寧,于蕾,劉穎杰,李文蘭※
(1.哈爾濱商業(yè)大學(xué)藥學(xué)院,黑龍江 哈爾濱 150076;2.國家教育部抗腫瘤天然藥物工程研究中心,黑龍江 哈爾濱 150076)
胃癌是世界上第四大常見癌癥和第二大常見癌癥死亡原因,在東亞、東歐和中南美洲部分地區(qū),胃癌的發(fā)病率特別高[1]。在中國,每年新診斷出來的胃癌患者逐年遞增,對(duì)公共健康已經(jīng)構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅[2]。胃癌是由多種病因?qū)е碌囊环N疾病,發(fā)病機(jī)制非常復(fù)雜,研發(fā)新的腫瘤治療技術(shù)和方法迫在眉睫。中藥在治療惡性腫瘤上具有治療效果好、副作用小等優(yōu)勢,所以開發(fā)具有治療惡性腫瘤作用的中藥是非常有必要的。
赤芍(Radix paeoniae Rubra)為毛茛科(Ranunculaceae)植物芍藥(Paeonia lactiflora Pall.)或川赤芍(Paeonia veitchii Lynch)的干燥根[3]?!渡褶r(nóng)本草經(jīng)》列芍藥為中品[4],《神農(nóng)本草經(jīng)》記載芍藥的功效為“味苦平主邪氣腹痛,除血痹,破堅(jiān)積,寒熱,疝瘕,止痛,利小便,益氣”[5]。在現(xiàn)代臨床醫(yī)學(xué)中,赤芍在治療腫瘤方面也有顯著效果[6-10]。其中在治療胃癌方面,Wang等[11]發(fā)現(xiàn)赤芍中的活性成分可通過抑制胃癌相關(guān)成纖維細(xì)胞的侵襲和遷移能力,從而阻止成纖維細(xì)胞激活胃癌細(xì)胞的相關(guān)信號(hào)通路,達(dá)到抗腫瘤的目的。由此可見,中藥赤芍作為抗胃癌藥物具有良好的應(yīng)用前景。目前,對(duì)于中藥赤芍抗胃癌的活性成分及其作用機(jī)制的研究尚不完整。本研究運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和分子對(duì)接技術(shù),通過挖掘主要靶點(diǎn)及相關(guān)通路,構(gòu)建中藥赤芍的活性成分與胃癌疾病靶點(diǎn)的相互作用網(wǎng)絡(luò),闡明赤芍抗胃癌潛在的作用機(jī)制,從而為研究中藥赤芍的抗腫瘤藥效物質(zhì)基礎(chǔ)和作用機(jī)制奠定基礎(chǔ)。
中藥系統(tǒng)藥理學(xué)分析數(shù)據(jù)庫TCMSP(http://lsp.nwu.edu.cn/tcmsp.php/);String數(shù)據(jù)庫(https://stringdb.org/);UniProt數(shù)據(jù)庫(http://www.rcsb.org/);Pub-Chem數(shù) 據(jù) 庫(https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/);OMIM(http://www.omim.org/);PharmMapper數(shù)據(jù)庫(http://www.lilab-ecust.cn/pharmmapper/);GeneCard數(shù)據(jù)庫(https://www.genecards.org/);DAVID(https://david.ncifcrf.gov/);PDB數(shù)據(jù)庫(http://www.rcsb.org/);Cytoscape 3.7.2軟件;AutoDockTools 1.5.6軟件;Python 2.5.0軟件;PyMOL 2.3.0軟件;OpenBabel 3.1.1軟件;微生信在線網(wǎng)站(http://www.bioinformatics.com.cn/)。
通過檢索TCMSP[12]數(shù)據(jù)庫,以口服生物利用度OB≥30%、類藥性DL≥0.18為篩選依據(jù),獲得赤芍的活性成分及相應(yīng)靶點(diǎn),并通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充來篩選赤芍活性化合物,在PubChem數(shù)據(jù)庫中下載對(duì)應(yīng)活性化合物的SDF文件,導(dǎo)入PharmMapper[13]數(shù)據(jù)庫中,選取標(biāo)準(zhǔn)擬合分?jǐn)?shù)在0.98以上的靶點(diǎn),對(duì)赤芍活性成分的靶點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)充,并利用Uniport[14]數(shù)據(jù)庫在限定基因來源為“homo sapiens”的前提下將預(yù)測的靶點(diǎn)名稱轉(zhuǎn)化為基因名。
通過在OMIM和GeneCard[15]數(shù)據(jù)庫中以“stomach cancer”和“gastric carcinoma”作為關(guān)鍵詞,對(duì)相關(guān)靶點(diǎn)進(jìn)行檢索,去重后得到胃癌疾病靶點(diǎn)。其中在通過GeneCard數(shù)據(jù)庫收集靶點(diǎn)時(shí),對(duì)檢索出的靶點(diǎn)評(píng)分取兩次中位數(shù),選取大于兩次中位數(shù)評(píng)分的靶點(diǎn)作為胃癌疾病靶點(diǎn)。取赤芍成分靶點(diǎn)與疾病靶點(diǎn)的交集靶點(diǎn),作為中藥赤芍抗胃癌的作用靶點(diǎn)。將赤芍成分和作用靶點(diǎn)共同導(dǎo)入Cytoscape 3.7.2軟件中,構(gòu)建赤芍成分作用靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。
將交集靶點(diǎn)導(dǎo)入String[16]數(shù)據(jù)庫,物種選擇“homo sapiens”進(jìn)行PPI網(wǎng)絡(luò)分析,下載“TSV”格式并導(dǎo)入到Cytoscape 3.7.2軟件中分析網(wǎng)絡(luò),計(jì)算degree值的中位數(shù),將degree值大于2倍中位數(shù)的靶點(diǎn)作為核心靶點(diǎn)。
將交集靶點(diǎn)導(dǎo)入DAVID[17]數(shù)據(jù)庫中,物種選擇“homo sapiens”進(jìn)行GO富集(生物學(xué)過程:BP、細(xì)胞組分:CC和分子功能:MF)和KEGG通路分析,通過微生信在線工具網(wǎng)(http://www.bioinformatics.com.cn/)對(duì)結(jié)果進(jìn)行可視化處理。將關(guān)鍵成分、交集靶點(diǎn)和通路共同導(dǎo)入Cytoscape 3.7.2軟件中,構(gòu)建赤芍關(guān)鍵成分作用靶點(diǎn) 通路網(wǎng)絡(luò)。
根據(jù)1.3項(xiàng)下利用Cytoscape 3.7.2軟件分析得到成分 作用靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò),選取degree值大于中位數(shù)的成分作為對(duì)接配體,通過在TCMSP數(shù)據(jù)庫檢索下載“Mol2”格式文件。
將1.4項(xiàng)下篩選出的核心靶點(diǎn),選取degree值前5的靶點(diǎn)作為分子對(duì)接的靶點(diǎn)蛋白,在PDB[18]數(shù)據(jù)庫中下載對(duì)接蛋白的3D結(jié)構(gòu),以“pdb”格式保存,導(dǎo)入至PyMOL 2.3.0軟件對(duì)蛋白進(jìn)行除水、除配體,再將其導(dǎo)入至AutoDock Tools 1.5.6軟件對(duì)蛋白進(jìn)行加氫、計(jì)算電荷和設(shè)置原子類型,篩選的配體在Ligand項(xiàng)下進(jìn)行“Detect Root”、“Choose Torsions”操作,經(jīng)過前處理的蛋白和配體在“Grid”項(xiàng)下設(shè)置對(duì)接范圍后開始進(jìn)行對(duì)接,通過OpenBabel 3.1.1軟件將導(dǎo)出文件由“pdb”格式轉(zhuǎn)換為“pdbqt”格式,結(jié)果用PyMOL 2.3.0軟件進(jìn)行可視化處理。
利用檢索TCMSP數(shù)據(jù)庫,以O(shè)B(%)≥30,DL≥0.18進(jìn)行篩選,確定了23個(gè)赤芍活性成分,并結(jié)合文獻(xiàn)檢索,得到8個(gè)具有明確抗腫瘤活性的成分,分別為Progallin A[19]、paeonol[20]、salicylic acid[21]、Methylgallate[22]、Sitogluside[23]、3,4,5-trihydroxybenzoic acid[24]、peonidin[25]和Oxypaeoniflorin[26],最終共篩選到31個(gè)化合物,見表1。通過TCMSP數(shù)據(jù)庫和PharmMapper數(shù)據(jù)庫檢索,經(jīng)去重共檢索出212個(gè)赤芍活性成分相關(guān)靶點(diǎn)。
表1 中藥赤芍活性成分Table 1 Active components ofRubra
類藥性指數(shù)DL MOL001907 Progallin A 25.61 0.06 MOL000874 paeonol 28.79 0.04 MOL001801 salicylic acid 32.13 0.03 MOL001906 Methylgallate 30.91 0.05 MOL000357 Sitogluside 20.63 0.62 MOL000513 3,4,5-trihydroxybenzoic acid 31.69 0.04 MOL006765 peonidin 26.92 0.27 MOL007008 4-ethyl-paeoniflorin_qt 56.87 0.44 MOL005089 Oxypaeoniflorin 8.38 0.78 MOL001002 ellagic acid 43.06 0.43 MOL001918 paeoniforgenone 87.59 0.37 MOL001924 paeoniflorin 53.87 0.79 MOL001925 Paeoniflorin_qt 68.18 0.40 MOL002714 baicalein 33.52 0.21 MOL002776 Baicalin 40.12 0.75 MOL000358 beta-sitosterol 36.91 0.75 MOL000359 sitosterol 36.91 0.75 MOL004355 Spinasterol 42.98 0.76 MOL000449 Stigmasterol 43.83 0.76 MOL000492 (+)-catechin 54.83 0.24 MOL006992 (2R,3R)-4-methoxyl-distylin 59.98 0.30 MOL006999 Stigmast-7-en-3-ol 37.42 0.75 MOL007003 benzoyl paeoniflorin 31.14 0.54 MOL007004 Albiflorin 30.25 0.77 MOL007005 Albiflorin_qt 48.70 0.33 MOL007012 4-o-methyl-paeoniflorin_qt 56.70 0.43 MOL007014 8-debenzoylpaeonidanin 31.74 0.45 MOL007016 Paeoniflorigenone 65.33 0.37 MOL002883 Ethyl oleate(NF) 32.40 0.19 MOL005043 campest-5-en-3beta-ol 37.58 0.71 MOL001921 Lactiflorin 49.12 0.80標(biāo)識(shí)Mol ID分子名稱Molecule Name口服生物利用度(%)OB
將篩選出的活性成分與成分靶點(diǎn)導(dǎo)入Cytoscape 3.7.2軟件中,分析得到成分 作用靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò),如圖1所示。該網(wǎng)絡(luò)共有533條邊和242個(gè)節(jié)點(diǎn),其中橢圓形節(jié)點(diǎn)表示為赤芍活性成分,長方形節(jié)點(diǎn)表示成分靶點(diǎn),節(jié)點(diǎn)顏色越深、形狀越大表示其degree值越高。由拓?fù)鋮?shù)可得赤芍活性成分degree值的中位數(shù)為14,degree值大于14的成分有baicalein、beta-sitosterol、Stigmasterol、salicylic acid、paeonol、ellagic acid、Spinasterol、(+)-catechin、paeoniflorin、(2R,3R)-4-methoxyldistylin、Sitogluside、paeoniflorgenone、3,4,5-trihydroxybenzoic acid、Methylgallate和Progallin A。由此可見,中藥赤芍是通過多成分、多靶點(diǎn)相互作用來發(fā)揮作用的。
通過檢索OMIM和GeneCard數(shù)據(jù)庫,經(jīng)去重共獲得2 270個(gè)胃癌相關(guān)疾病靶點(diǎn),其中與赤芍成分的共同靶點(diǎn)有102個(gè),將102個(gè)交集靶點(diǎn)導(dǎo)入String數(shù)據(jù)庫,所得到的蛋白 蛋白相互作用(PPI)網(wǎng)絡(luò)中,共有1 606條邊和108個(gè)節(jié)點(diǎn)。結(jié)果利用Cytoscape 3.7.2軟件分析,度值中位數(shù)為26,以度值大于52為篩選條件,得到17個(gè)核心靶點(diǎn),核心靶點(diǎn)及拓?fù)鋮?shù)見表2。這些靶點(diǎn)之間的聯(lián)系更為緊密,推測這些靶點(diǎn)可能在赤芍治療胃癌疾病中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
表2 核心靶點(diǎn)及拓?fù)鋮?shù)Table 2 Core targets and topological parameters
將交集靶點(diǎn)通過DAVID數(shù)據(jù)庫進(jìn)行GO富集和KEGG通路分析。在GO富集分析結(jié)果中,共有230條生物過程條目(FDR<0.05),其中包含167條BP(主要為對(duì)藥物的反應(yīng)、凋亡過程的負(fù)調(diào)控和細(xì)胞增殖的正調(diào)控等),25條CC(主要為細(xì)胞外間隙、胞質(zhì)、胞外區(qū)和膜筏等),38條MF(主要為酶結(jié)合、蛋白結(jié)合和轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合等),如圖2所示。在KEGG通路富集分析結(jié)果中,共分析得到了115條通路(FDR<0.05),取排名前20的通路,如圖3所示。通路主要富集在癌癥通路,有45個(gè)靶點(diǎn)與其有密切聯(lián)系、31個(gè)靶點(diǎn)參與乙型肝炎通路、21個(gè)靶點(diǎn)參與美洲錐蟲病通路、21個(gè)靶點(diǎn)富集在TNF信號(hào)通路以及24個(gè)靶點(diǎn)參與甲型流感等。將篩選出的關(guān)鍵成分、潛在靶點(diǎn)及信號(hào)通路導(dǎo)入Cytoscape 3.7.2軟件中,分析得到關(guān)鍵成分 作用靶點(diǎn) 通路網(wǎng)絡(luò),如圖4所示。其中圓形節(jié)點(diǎn)代表交集靶點(diǎn),六邊形代表關(guān)鍵活性成分,“V”字形節(jié)點(diǎn)代表通路。
圖2 赤芍抗胃癌靶點(diǎn)GO富集分析Fig.2 GO enrichment analysis of anti-gastric cancer target ofRubra
圖3 赤芍抗胃癌的KEGG分析氣泡圖Fig.3 Bubble diagram of KEGG pathway analysis of traditional Chinese medicineRubra against gastric cancer
圖4 赤芍成分-靶點(diǎn)-通路相互作用網(wǎng)絡(luò)Fig.4 Compounds-targets-pathways network ofRubra
選擇赤芍成分 作用靶點(diǎn)中degree值大于中位數(shù)的成分與核心靶點(diǎn)排名前五的靶點(diǎn)ALB、AKT1、IL6、TP53和VEGFA通過AutoDock Tools 1.5.6軟件分別進(jìn)行對(duì)接并打分,見表3。結(jié)果顯示,分子對(duì)接得分均小于0,說明對(duì)接的化合物與靶點(diǎn)都可以自發(fā)的結(jié)合。從表中可知,與排名前5的靶點(diǎn)對(duì)接,結(jié)合能小于﹣25.08 kJ mol-1的化合物有7個(gè),分別為化合物paeoniflorgenone、(+)-catechin、Stigmasterol、salicylic acid、paeonol、Spinasterol和化合物beta-sitosterol。其中化合物Stigmasterol與TP53蛋白結(jié)合能力最強(qiáng),分?jǐn)?shù)為﹣8.27,化合物Stigmasterol與TP53蛋白結(jié)合時(shí),可與TP53A氨基酸殘基PRO151形成氫鍵,與LEU201、ARG202、PRO219、TYR220及GLU221氨基酸殘基形成7個(gè)疏水鍵。如圖5所示,藍(lán)色部分為化合物Stigmasterol。
圖5 化合物Stigmasterol與TP53分子對(duì)接圖Fig.5 molecular docking diagram of compound Stigmasterol and TP53
表3 中藥赤芍成分與靶點(diǎn)分子對(duì)接結(jié)合情況Table 3 Docking and binding ofRubra components and target molecules
表3 中藥赤芍成分與靶點(diǎn)分子對(duì)接結(jié)合情況Table 3 Docking and binding ofRubra components and target molecules
成分 Ingredient 結(jié)合能(kJ mol-1) Binding energy AKT1 ALB IL6 TP53 VEGFA ellagic acid -24.06 -17.82 -23.47 -23.43 -23.39 paeoniflorgenone -25.27 -20.88 -20.75 -26.48 -24.85 Paeoniflorin -14.27 -6.65 -15.06 -20.13 -16.57 baicalein -4.10 -4.48 -3.89 -5.31 -3.93 beta-sitosterol -27.07 -19.33 -23.47 -29.54 -28.58 Spinasterol -24.77 -21.59 -27.57 -29.37 -28.41 Stigmasterol -28.33 -17.99 -25.48 -34.60 -32.26(+)-catechin -28.91 -18.07 -21.71 -24.39 -24.39(2R,3R)-4-methoxyl-distylin -20.67 -13.56 -210.76 -20.33 -19.87 3,4,5-trihydroxybenzoic acid -16.82 -14.64 -18.62 -22.84 -17.91 salicylic acid -20.17 -16.44 -17.66 -27.32 -19.12 paeonol -18.38 -18.53 -23.05 -29.21 -23.43 Sitogluside Methylgallate Progallin A-19.44 -13.04 -14.92 -20.31 -18.53-19.73 -18.91 -21.85 -26.23 -20.74-22.91 -13.04 -20.98 -24.54 -22.71
在中醫(yī)學(xué)中對(duì)胃癌癥候有著系統(tǒng)的闡述,根據(jù)胃癌在臨床上的表現(xiàn),可將中醫(yī)理論中的“胃脘痛”、“噎膈”、“反胃”、“伏梁”、“心腹痞”、“積聚”、“食痹”和“癥瘕”歸屬為胃癌的范疇[27,28]。本研究采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法預(yù)測赤芍活性成分及抗胃癌作用靶點(diǎn),共篩選出31個(gè)活性成分及102個(gè)成分和疾病交集靶點(diǎn)、15個(gè)關(guān)鍵活性成分以及17個(gè)核心靶點(diǎn),通過分子對(duì)接技術(shù)對(duì)赤芍關(guān)鍵活性成分和篩選得到度值排名前5的靶點(diǎn)進(jìn)行結(jié)合力打分,對(duì)接結(jié)果均顯示出一定結(jié)合活性,以此來探究中藥赤芍有效成分抗胃癌的作用機(jī)制,為下一步赤芍抗胃癌藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究提供依據(jù)。
通過赤芍成分-疾病靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn),baicalein、beta-sitosterol、Stigmasterol、salicylic acid、paeonol、ellagic acid、Spinasterol、(+)-catechin、paeoniflorin、(2R,3R)-4-methoxyl-distylin、Sitogluside、paeoniflorgenone、3,4,5-trihydroxybenzoic acid、Methylgallate及Progallin A成分在中藥赤芍抗胃癌疾病中可能發(fā)揮著關(guān)鍵作用。其中度值最高的化合物為baicalein,與之所對(duì)應(yīng)的靶點(diǎn)有45個(gè),有研究表明,baicalein可通過調(diào)控p12-LOX、VEGF等相關(guān)蛋白的表達(dá)來抑制胃癌細(xì)胞的增殖和遷移[29],通過下調(diào)TGF-/smad4信號(hào)通路和P38信號(hào)通路抑制胃癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力[30,31],還可誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡,下調(diào)B淋巴細(xì)胞瘤的表達(dá)[32]以及抑制胃癌細(xì)胞糖代謝來抑制和干預(yù)胃癌的發(fā)展[33],但其分子對(duì)接模擬過程中結(jié)合活性較低,可能與實(shí)際情況存在差異。(+)-catechi n為黃酮類化合物,杜培培[34]發(fā)現(xiàn),(+)-catechin可以通過抑制ASICs的表達(dá)來抑制胃癌細(xì)胞的侵襲和遷移。研究發(fā)現(xiàn),paeonol對(duì)胃癌細(xì)胞有明顯的增殖抑制作用[35],還能通過調(diào)節(jié)Bax和Bcl-2相關(guān)蛋白誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞的凋亡,抑制胃癌細(xì)胞的侵襲和遷移能力,其機(jī)制可能與下調(diào)MMP-2/MMP-9有關(guān)[36]。beta-sitosterol、Stigmasterol、Spinasterol和Sitogluside為甾醇類成分,分子對(duì)接模擬實(shí)驗(yàn)中與蛋白結(jié)合前3個(gè)化合物表現(xiàn)出了良好的結(jié)合活性,甾醇可抑制NF-B p65和Bcl-2蛋白的表達(dá)、促進(jìn)Bax蛋白的表達(dá)以及Caspase-3的活化來抑制胃癌細(xì)胞的增長并誘導(dǎo)其凋亡[37],其中beta-sitosterol可通過介導(dǎo)AMPK、PTEN和Hsp90抑制胃癌細(xì)胞生長[38],PI3K/AKT/m TOR通路誘導(dǎo)細(xì)胞自噬[39]。Stigmasterol能誘導(dǎo)G2/M細(xì)胞周期停滯,抑制癌細(xì)胞遷移,還能抑制JAK/STAT信號(hào)通路[40]、Akt/mTOR通路[41]誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡和保護(hù)性自噬。根據(jù)蛋白 蛋白相互作用(PPI)網(wǎng)絡(luò)可得,ALB、AKT1、TP53、IL6、VEGFA、JUN、MAPK1、EGFR、TNF、MMP9、MAPK8、CASP3、PTGS2、FOS、ESR1、MAPK14及PETN可能是赤芍治療胃癌疾病的核心靶點(diǎn)。ALB是人體血清總蛋白中的主要蛋白質(zhì)成分,參與炎癥反應(yīng)發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)歸的各個(gè)階段[42]。AKT1可參與包括細(xì)胞凋亡和葡萄糖代謝在內(nèi)的細(xì)胞過程,有研究表明,AKT1在胃癌組織中高表達(dá),AKT1參與胃癌的發(fā)生、發(fā)展及浸潤轉(zhuǎn)移等生物學(xué)行為[43],通過抑制AKT1的表達(dá),可抑制胃癌細(xì)胞遷移及侵襲[44]。TP53可以誘導(dǎo)細(xì)胞衰老、凋亡、周期阻滯、DNA修復(fù)或代謝改變[45]。IL-6作為抗炎性肌細(xì)胞因子和促炎細(xì)胞因子在炎癥和B細(xì)胞成熟、促進(jìn)T細(xì)胞的增殖以及促進(jìn)或抑制腫瘤細(xì)胞的增長中起重要作用[46,47]。VEGFA作用于內(nèi)皮細(xì)胞可誘導(dǎo)血管生成,介導(dǎo)增加的血管通透性以及促進(jìn)細(xì)胞遷移和抑制細(xì)胞凋亡,研究發(fā)現(xiàn)通過靶向調(diào)控VEGFA可抑制胃癌血管新生[48],抑制VEGFA的表達(dá)來抑制胃癌細(xì)胞增殖、侵襲和遷移[49],推測這些核心靶點(diǎn)與靶點(diǎn)相互作用,共同發(fā)揮著抗胃癌的作用。
通過GO富集和KEGG通路分析發(fā)現(xiàn),赤芍治療胃癌的抗癌途徑主要通過參與凋亡過程的負(fù)調(diào)控、藥物反應(yīng)等生物過程以及調(diào)控癌癥TNF、HIF-1等信號(hào)通路來完成的。在體內(nèi)腫瘤壞死因子(TNF)可介導(dǎo)多個(gè)細(xì)胞反應(yīng)[50],TNF的失調(diào)可引起包括癌癥疾病在內(nèi)的多種疾病的發(fā)生[51-54]。有研究報(bào)道,TNF中TNF-亞基對(duì)胃癌細(xì)胞的增殖、凋亡、遷移和侵襲均有影響,可促進(jìn)胃癌的發(fā)生[55]。TNF與胞外的TNF-R1結(jié)合形成的復(fù)合體還可激活RIP和TRAF2,并分別激活NIK和MKK,從而激活NF-B信號(hào)通路以及JNK信號(hào)通路來影響靶基因的轉(zhuǎn)錄。而HIF-1信號(hào)通路中HIF-1是由HIF-1與HIF-1兩個(gè)亞基組成的[56]。HIF-1的蛋白穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)錄活性的程度則主要受細(xì)胞內(nèi)氧濃度高低的影響[57],對(duì)于腫瘤細(xì)胞來說,它是調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞適應(yīng)缺氧微環(huán)境的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄激活因子[58]。有研究表明,HIF-1可能通過抑制APC表達(dá),使-catenin累積,促進(jìn)EMT的發(fā)生,從而促進(jìn)胃癌的轉(zhuǎn)移,因此抑制HIF-1的活性可能是防止胃癌浸潤、轉(zhuǎn)移的治療新手段[58]。除此之外,P值排名不在前20的PI3K-AKT[59,60]通路、MAPK通路[61]和P53等信號(hào)通路在抗胃癌方面也發(fā)揮著重要作用。由此推測赤芍可能是通過誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡、提高機(jī)體免疫力以及防止胃癌細(xì)胞浸潤和轉(zhuǎn)移來達(dá)到治療目的的。
通過分子對(duì)接技術(shù)驗(yàn)證可知,赤芍中ellagic acid、paeoniflorgenone、beta-sitosterol和Stigmasterol等成分可以與ALB、AKT1、IL-6、TP53和VEGFA蛋白以氫鍵和疏水作用鍵形式較好地結(jié)合,且根據(jù)結(jié)合能打分,分?jǐn)?shù)的絕對(duì)值越大,說明成分與蛋白結(jié)合的越好。由此推測中藥赤芍的有效成分是通過靶向蛋白來發(fā)揮抗胃癌作用的。
綜上所述,本研究通過將網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和分子對(duì)接技術(shù)二者相結(jié)合的方法來探討中藥赤芍抗胃癌疾病的活性成分、靶點(diǎn)及其作用機(jī)制,說明赤芍是通過多靶點(diǎn)、多成分和多途徑相互作用來治療胃癌疾病的,為中藥抗胃癌疾病的作用機(jī)制提供了理論上的參考和依據(jù),后續(xù)還須對(duì)預(yù)測結(jié)果通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步的驗(yàn)證。