楊 柳 李 澤 高云霄 賈雪梅 郭榆西 李博林 楊 倩△ 張 彤
(1.河北中醫(yī)學(xué)院研究生學(xué)院2019級碩士研究生,河北 石家莊 050091;2.河北中醫(yī)學(xué)院研究生學(xué)院2020級博士研究生,河北 石家莊 050091;3.河北中醫(yī)學(xué)院研究生學(xué)院2021級博士研究生,河北 石家莊 050091;4.河北省中醫(yī)院脾胃病三科,河北 石家莊 050011;5.河北省中西醫(yī)結(jié)合胃腸病研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河北 石家莊 050011;6.河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院呼吸科,河北 石家莊 050011)
慢性萎縮性胃炎是一種病因尚未完全明確,癥狀沒有特異性,胃鏡難以早期診斷,并有一定癌變風(fēng)險(xiǎn)的疾病,極大地威脅著人們的健康。由于發(fā)病機(jī)制不明確,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)在治療上缺乏特效藥物,一般以根除幽門螺桿菌,對癥使用促胃腸動力、消化酶制劑、胃黏膜保護(hù)劑、抑酸藥物,或加用抗焦慮、抑郁藥物治療,效果不甚理想。中醫(yī)在治療慢性萎縮性胃炎方面有著能截?cái)嗖∏榘l(fā)展,甚至逆轉(zhuǎn)萎縮的獨(dú)特優(yōu)勢[1-2]。國醫(yī)大師李佃貴潛心中醫(yī)臨床50余年,提出了“濁毒理論”,并采用化濁解毒法,以化濁解毒方(藥物組成:茵陳、黃連、藿香、佩蘭、茯苓、砂仁、黃芩、半夏、厚樸、白花蛇舌草)[3-4]治療慢性萎縮性胃炎,取得了良好的療效[5-7]。在學(xué)習(xí)和傳承李佃貴大師化濁解毒方治療慢性萎縮性胃炎的過程中發(fā)現(xiàn),多數(shù)研究是從傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)理論進(jìn)行討論,缺乏現(xiàn)代藥理機(jī)制的研究,或?qū)蝹€(gè)靶點(diǎn)進(jìn)行研究,不符合中藥復(fù)方多中心、多靶點(diǎn)、多通路的特點(diǎn)。
網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)通過對現(xiàn)有藥物、疾病數(shù)據(jù)庫的檢索,靶點(diǎn)預(yù)測、富集分析,可以得到“藥物-成分-靶點(diǎn)-疾病”的相互作用網(wǎng)絡(luò),系統(tǒng)闡釋中藥復(fù)方治療疾病的機(jī)制。本研究基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)及分子對接技術(shù)分析化濁解毒方治療慢性萎縮性胃炎的活性成分及關(guān)鍵靶點(diǎn)、物質(zhì)基礎(chǔ)等,以為后續(xù)的研究提供參考。
1.1 數(shù)據(jù)庫及軟件 中藥系統(tǒng)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫與分析平臺(Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform,TCMSP,http://tcmspw.com/tcmsp.php),DrugBank數(shù)據(jù)庫(https://www.drugbank.com/),UniProt數(shù)據(jù)庫(https://www.uniprot.org/),CTD數(shù)據(jù)庫(http://ctdbase.org/),TTD數(shù)據(jù)庫(http://db.idrblab.net/ttd/),GeneCards數(shù)據(jù)庫(https://www.genecards.org/),STRING數(shù)據(jù)庫(https://cn.string-db.org/),RCSB PDB數(shù)據(jù)庫 (https://www1.rcsb.org/),Venny2.1在線軟件作圖工具平臺(https://bioinfogp.cnb.csic.es/tools/venny/),DAVID數(shù)據(jù)庫 (https://david.ncifcrf.gov/)。Cytoscape 3.7.1軟件,PyMol,AutoDock,RStudio。
1.2 方法
1.2.1 化濁解毒方有效成分篩選 通過TCMSP以化濁解毒方中的10味中藥為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索,以口服生物利用度(OB)≥30%、類藥性(DL) ≥0.18為篩選標(biāo)準(zhǔn),篩選獲得化濁解毒方中發(fā)揮作用的有效成分。
1.2.2 化濁解毒方有效成分作用靶點(diǎn)的收集 借助DrugBank數(shù)據(jù)庫獲取化濁解毒方有效成分的作用靶點(diǎn),獲得有效成分潛在靶點(diǎn)信息。將靶點(diǎn)信息導(dǎo)入U(xiǎn)niProt數(shù)據(jù)庫中,選取已被驗(yàn)證的人類蛋白,將蛋白名統(tǒng)一規(guī)范為基因名稱。
1.2.3 慢性萎縮性胃炎靶點(diǎn)獲取 以“Chronic atrophic gastritis”為關(guān)鍵詞,在GeneCards、CTD和TTD數(shù)據(jù)庫查找與慢性萎縮性胃炎相關(guān)的靶點(diǎn),去除重復(fù)靶點(diǎn),獲得與慢性萎縮性胃炎有關(guān)的靶點(diǎn)。
1.2.4 潛在作用靶點(diǎn)的獲取 利用Venny 2.1在線軟件作圖工具平臺制作得到慢性萎縮性胃炎靶點(diǎn)與化濁解毒方有效成分作用靶點(diǎn)的交集靶點(diǎn),視為潛在作用靶點(diǎn)。
1.2.5 “藥物-成分-靶點(diǎn)-疾病”網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建及分析 將藥物、藥物的有效成分及潛在作用靶點(diǎn)導(dǎo)入Cytoscape 3.7.1軟件,繪制“藥物-成分-靶點(diǎn)-疾病”相互作用網(wǎng)絡(luò)示意圖,使用Network Analyzer插件進(jìn)行拓?fù)浞治觯W(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的大小用度(Degree)值表示,Degree值的成分為主要有效成分。
1.2.6 蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用(PPI)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建及分析 將化濁解毒方治療慢性萎縮性胃炎的潛在作用靶點(diǎn)輸入到STRING數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行檢索,獲得可信度>0.7的PPI信息,將所得文件導(dǎo)入Cytoscape 3.7.1軟件可視化,得到PPI網(wǎng)絡(luò)圖,使用Network Analyzer插件進(jìn)行拓?fù)浞治?,得到各靶點(diǎn)的Degree值,Degree值排名靠前的可能是核心靶點(diǎn)。并使用Cytoscape 3.7.1中MCODE插件功能對所得PPI網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行聚類分析,設(shè)置K-core值>4。
1.2.7 富集分析 將上述篩選得到的潛在作用靶點(diǎn)導(dǎo)入DAVID數(shù)據(jù)庫中,對潛在作用靶點(diǎn)進(jìn)行基因本體(GO)功能富集分析和京都基因與基因組百科全書(KEGG)通路富集分析,并運(yùn)用RStudio軟件將數(shù)據(jù)可視化。
1.2.8 分子對接驗(yàn)證 將篩選得到的主要有效成分與PPI分析得到的核心靶點(diǎn)進(jìn)行分子對接驗(yàn)證。檢索RCSB PDB數(shù)據(jù)庫中靶點(diǎn)蛋白,并保存為PDB格式,在TCMSP數(shù)據(jù)庫獲得有效成分的MOL2格式文件,使用PyMol對蛋白質(zhì)進(jìn)行刪除水分子、加氧去氫后,在AutoDock中與主要有效成分進(jìn)行分子對接,計(jì)算得出它們之間的結(jié)合能,并運(yùn)用PyMol將其結(jié)合方式可視化。
2.1 化濁解毒方有效成分篩選結(jié)果 在TCMSP數(shù)據(jù)庫中共得到符合OB≥30%、DL≥0.18篩選標(biāo)準(zhǔn)的有效成分有84個(gè),其中茵陳含有13個(gè),黃連含有11個(gè),藿香含有7個(gè),佩蘭含有7個(gè),茯苓含有6個(gè),砂仁含有8個(gè),黃芩含有32個(gè),厚樸含有2個(gè),半夏含有11個(gè),白花蛇舌草含有5個(gè)。有些有效成分同時(shí)存在于2種或2種以上的藥物中,如槲皮素同時(shí)存在于茵陳、黃連、藿香、白花蛇舌草中,芫花素同時(shí)存在于茵陳和藿香中。結(jié)果見表1。
表1 化濁解毒方有效成分篩選結(jié)果
續(xù)表1
續(xù)表1
2.2 化濁解毒方有效成分作用靶點(diǎn)收集結(jié)果 通過DrugBank數(shù)據(jù)庫預(yù)測得到化濁解毒方84個(gè)有效成分的作用靶點(diǎn),再將這些靶蛋白導(dǎo)入U(xiǎn)niProt數(shù)據(jù)庫中,只取已得到驗(yàn)證的人類蛋白,并將蛋白名統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為基因名,最終得到105個(gè)靶點(diǎn)蛋白。
2.3 慢性萎縮性胃炎靶點(diǎn)獲取及潛在作用靶點(diǎn)獲取結(jié)果 從GeneCards、CTD、TTD 3個(gè)數(shù)據(jù)庫篩選出647個(gè)慢性萎縮性胃炎相關(guān)靶點(diǎn),與化濁解毒方的105個(gè)作用靶點(diǎn)取交集,獲得40個(gè)交集靶點(diǎn),分別為白細(xì)胞介素6(IL-6)、腫瘤壞死因子(TNF)、絲裂原活化蛋白激酶1(MAPK1)、原癌基因JUN、白細(xì)胞介素1β(IL-1β)、血管內(nèi)皮生長因子 A(VEGFA)、腫瘤蛋白53(TP53)、CC趨化因子配體2(CCL2)等。見圖1。
圖1 藥物與疾病交集靶點(diǎn)韋恩圖
2.4 “藥物-成分-靶點(diǎn)-疾病”網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建及分析結(jié)果 將化濁解毒方的藥物、藥物有效成分及40個(gè)潛在作用靶點(diǎn)輸入Cytoscape 3.7.1軟件,繪制“藥物-成分-靶點(diǎn)-疾病”網(wǎng)絡(luò)圖(見圖2)。使用Network Analyzer插件對網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行分析,在84個(gè)與潛在作用靶點(diǎn)相互作用的有效成分中,槲皮素、木犀草素、漢黃芩素、β-谷甾醇、豆甾醇、異鼠李素及黃芩苷元的Degree值>10,推測這7個(gè)成分是化濁解毒方治療慢性萎縮性胃炎的主要有效成分。一種成分作用于多個(gè)靶點(diǎn)說明了中藥成分整體調(diào)節(jié)的特點(diǎn),多種成分共同作用于同一個(gè)靶點(diǎn)的現(xiàn)象呈現(xiàn)了化濁解毒方重點(diǎn)治療的特點(diǎn)。前列腺素內(nèi)過氧化物合酶1(PTGS1)和PTGS2均被多種化合物作用,許多研究發(fā)現(xiàn),PTGS1和PTGS2在慢性萎縮性胃炎的發(fā)生發(fā)展中起著重要的作用[8]。證明本次靶點(diǎn)預(yù)測的方向與現(xiàn)有的研究方向相吻合。
圖2 藥物-成分-靶點(diǎn)-疾病網(wǎng)絡(luò)圖
2.5 PPI網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建及分析結(jié)果 將化濁解毒方與慢性萎縮性胃炎40個(gè)交集靶點(diǎn)上傳至STRING,選取可信度>0.7的蛋白構(gòu)建PPI網(wǎng)絡(luò),利用Cytoscape 3.7.1軟件對其進(jìn)行可視化,排除1個(gè)沒有關(guān)聯(lián)關(guān)系的蛋白,PPI網(wǎng)絡(luò)圖(見圖3)中包含39個(gè)節(jié)點(diǎn),189條邊,每個(gè)節(jié)點(diǎn)代表1個(gè)蛋白,蛋白與蛋白的作用通過線來呈現(xiàn),線條越多的蛋白說明其參與的生物過程越多。超過平均Degree值9.45的靶點(diǎn)蛋白有16個(gè),這16個(gè)靶點(diǎn)蛋白可能在慢性萎縮性胃炎的發(fā)生發(fā)展中起著重要的作用。將16個(gè)核心靶點(diǎn)按照Degree值大小排序(見表2)。同時(shí)使用Cytoscape 3.7.1的MCODE插件對PPI網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聚類分析,其中有1組蛋白的K-core值為4,證明其中的蛋白有著更為緊密的聯(lián)系,它們可能執(zhí)行著同一個(gè)生物過程(見圖4)。在其分析中發(fā)現(xiàn)其包含白細(xì)胞介素相關(guān)因子、抑癌基因、生長因子及細(xì)胞外基質(zhì)溶解酶,與炎癥、癌癥的發(fā)生發(fā)展有關(guān),說明化濁解毒方與“炎-癌轉(zhuǎn)化”密切相關(guān)。
圖3 PPI網(wǎng)絡(luò)圖
圖4 PPI網(wǎng)絡(luò)聚類分析圖
表2 Degree值排名靠前的靶點(diǎn)蛋白 例
2.6 GO功能富集分析結(jié)果 通過DAVID數(shù)據(jù)庫的GO 富集分析功能,獲得 101個(gè)生物學(xué)過程(BP)(P<0.01),包括RNA聚合酶Ⅱ啟動子轉(zhuǎn)錄的正調(diào)控、一氧化氮生物合成過程的正向調(diào)節(jié)、基因表達(dá)的正調(diào)控、細(xì)胞對脂多糖的反應(yīng)、基因表達(dá)負(fù)調(diào)控、脂多糖介導(dǎo)的信號通路、細(xì)胞增殖的正調(diào)控、對脂多糖的反應(yīng)、轉(zhuǎn)錄的正調(diào)控、DNA模板化、轉(zhuǎn)錄DNA模板、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、凋亡過程的負(fù)調(diào)控等方面。17個(gè)細(xì)胞組分(CC) (P<0.05),包括細(xì)胞外間隙、胞外區(qū)、細(xì)胞表面、細(xì)胞器膜、線粒體、小窩、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、膜筏、細(xì)胞質(zhì)核周區(qū)、質(zhì)膜外側(cè)等。19個(gè)分子功能(MF)(P<0.01),包括酶結(jié)合、血紅素結(jié)合、類固醇結(jié)合、蛋白質(zhì)同源二聚活動、RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄因子活性、配體激活序列特異性DNA結(jié)合、單胺跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白活性、跨膜受體蛋白酪氨酸激酶活性、轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合、蛋白酶結(jié)合、核心啟動子序列特異性DNA結(jié)合、受體信號蛋白酪氨酸激酶活性、類固醇激素受體活性、蛋白質(zhì)酪氨酸激酶活性等方面。運(yùn)用Rtools將分析結(jié)果按照P值由大到小排序,并將排名前15的條目可視化。見圖5。
圖5 GO功能富集分析柱狀圖
2.7 KEGG 通路富集分析 通過 DAVID數(shù)據(jù)庫進(jìn)行KEGG通路富集分析,共獲得58條通路(P<0.01),包括癌癥信號通路TNF信號通路、缺氧誘導(dǎo)因子-1(HIF-1)信號通路、膀胱癌、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、T細(xì)胞受體信號通路、核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域(NOD)樣受體信號通路、核因子κB(NF-κB)信號通路、Toll樣受體信號通路、甲型流感、Ras信號通路、MAPK信號通路。按照P值由大到小排序,并將排名前30 的通路進(jìn)行可視化處理(見圖6)。相關(guān)性較大的癌癥信號通路圖見圖7。
圖6 KEGG 通路富集分析氣泡圖
圖7 化濁解毒方對慢性萎縮性胃炎作用的癌癥通路靶基因的 KEGG 通路分析
2.8 分子對接結(jié)果 核心靶點(diǎn)IL-6、TNF、MAPK1、VEGFA、PTGS2在RCSB PDB 數(shù)據(jù)庫檢索獲取得到的晶體結(jié)構(gòu)ID依次為:4CNI、2E7A、4IZ5、5F19、4DEQ,與主要有效成分進(jìn)行分子對接。結(jié)果顯示,主要有效成分與核心靶點(diǎn)分子對接的結(jié)合能數(shù)值均為負(fù)值(見表3),與TNF蛋白的結(jié)合能較高,其中異鼠李素和黃芩苷元通過氫鍵與TNF蛋白結(jié)合,見圖8。提示核心靶點(diǎn)與主要有效成分可以實(shí)現(xiàn)理論上的空間對接。
表3 分子對接結(jié)合能 kcal /mol
圖8 主要有效成分與核心靶點(diǎn)分子對接模式
慢性萎縮性胃炎常伴有幽門螺桿菌感染,胃黏膜長期遭受損害易向腸上皮化生、假幽門腺化生、異型增生發(fā)展。有研究表明,有1/50的慢性萎縮性胃炎、1/39的腸上皮化生以及1/19的異型增生患者在20年內(nèi)發(fā)展為胃癌[9]。故慢性萎縮性胃炎的治療策略應(yīng)以抑制“炎-癌轉(zhuǎn)化”為主。目前,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)多以對癥治療為主,尚未研發(fā)出針對“炎-癌轉(zhuǎn)化”靶點(diǎn)的特效藥物。國醫(yī)大師李佃貴認(rèn)為,濁毒是慢性萎縮性胃炎發(fā)生發(fā)展的重要因素。現(xiàn)代人工作壓力大,生活節(jié)奏快,常有七情內(nèi)傷損礙肝之疏泄,飲食不節(jié)中傷脾胃運(yùn)化,導(dǎo)致肝木過旺克伐脾土,土虛則水侮。水谷入胃,消于脾陽,現(xiàn)脾陽虛衰,水谷滯于胃腸,中焦不暢,不能上通下達(dá),日久則濕積不化而成濁,郁而不解而成熱,熱壅血瘀而成毒,終致濁毒內(nèi)蘊(yùn)。濁毒作為病理產(chǎn)物可損害胃黏膜,而濁毒致病具有起病緩慢、癥狀隱匿、病程較長、反復(fù)發(fā)作和纏綿難愈的特點(diǎn),最終導(dǎo)致慢性萎縮性胃炎。故李佃貴治療慢性萎縮性胃炎多從截?cái)酀岫镜纳扇胧?,方以化濁解毒方。方中以藿香、佩蘭、砂仁芳香之品醒脾運(yùn)脾,化濁辟穢;茵陳、黃連、黃芩、白花蛇舌草清熱化濁解毒;濕濁易化為痰濁,故加半夏以祛痰滌濁解毒;濁毒日久常伴腑氣不通,故加厚樸以通腑降濁;全方以攻逐為主,又加入茯苓以顧護(hù)脾胃之氣。
本研究發(fā)現(xiàn),化濁解毒方的有效活性成分共84個(gè),對應(yīng)靶點(diǎn)105個(gè),與慢性萎縮性胃炎相關(guān)的共同靶點(diǎn)40個(gè)。通過對“藥物-成分-靶點(diǎn)-疾病”網(wǎng)絡(luò)分析,得到Degree值>10的有效成分7個(gè),它們可能是化濁解毒方治療慢性萎縮性胃炎的主要有效成分。其中槲皮素、木犀草素、漢黃芩素、異鼠李素和黃芩苷元同屬黃酮類化合物,具有抗菌、抗炎、消除自由基、抗氧化及抑制腫瘤的作用[10-15]。研究還發(fā)現(xiàn),漢黃芩素可以通過線粒體途徑誘導(dǎo)癌細(xì)胞的凋亡[16]。β-谷甾醇和豆甾醇同屬植物甾醇。β-谷甾醇可降低胃黏膜損傷,其作用機(jī)制可能與增強(qiáng)機(jī)體氧自由基(OFR)清除能力,提升血清一氧化氮含量,抑制TNF-α等炎癥因子的聚集和釋放有關(guān)[17]。豆甾醇在體外具有較強(qiáng)的抗氧化作用[18]??梢钥闯觯瘽峤舛痉降闹饕行С煞种饕ㄟ^抑制炎癥、抗氧化和促進(jìn)病變細(xì)胞的凋亡起到治療慢性萎縮性胃炎的作用。
接下來,通過對潛在靶點(diǎn)作用的分析來討論化濁解毒方治療慢性萎縮性胃炎的作用機(jī)制。PPI網(wǎng)絡(luò)結(jié)果顯示,16個(gè)靶點(diǎn)為核心靶點(diǎn)。JUN作為一種原癌基因,其編碼的JUN蛋白可形成同源二聚體或與Fos蛋白結(jié)合形成異源二聚體,即為體內(nèi)一種重要的轉(zhuǎn)錄因子激活物蛋白-1(AP-1),AP-1可調(diào)控多種細(xì)胞因子、生長因子及炎癥介質(zhì)的釋放,對多種轉(zhuǎn)錄因子如 NF-κB等有著調(diào)控作用,也是多條信號傳導(dǎo)通路中重要的效應(yīng)分子,因而與炎癥、腫瘤等多種疾病有關(guān)[19]。通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的方法分析得出,化濁解毒方的多種有效成分可以作用于JUN蛋白,可能起到了抑制炎癥發(fā)展,使具有癌變傾向的細(xì)胞凋亡的作用。VEGFA是血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)家族中6個(gè)亞型中的一員,是重要的促血管生長因子,VEGF蛋白作為配體作用于VEGF受體后可通過激活磷酯酰肌醇3-激酶-絲氨酸/蘇氨酸激酶(PI3K/Akt)信號通路、MAPK信號通路的方式調(diào)控血管內(nèi)皮的增殖和分化[20]。PTGS2編碼的環(huán)氧化物酶2(COX-2)可將花生四烯酸轉(zhuǎn)化為前列腺素E2(PGE2),PGE2可以通過環(huán)磷酸腺苷/環(huán)磷酸腺苷依賴蛋白激酶依賴性蛋白(cAMP/PKA)信號傳導(dǎo)通路促進(jìn)VEGF的表達(dá)[21]。又有研究表明,幽門螺桿菌感染可使癌前病變中PTGS2的基因表達(dá)上調(diào),進(jìn)而促進(jìn)VEGF的表達(dá)[22]。慢性萎縮性胃炎多伴有幽門螺桿菌感染,因而化濁解毒方可以通過抑制PTGS2的表達(dá),進(jìn)而抑制VEGF的分泌,阻止血管內(nèi)皮增殖、分化。癌細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移需要血管增生以提供營養(yǎng),所以抑制血管增生是預(yù)防慢性萎縮性胃炎向胃癌轉(zhuǎn)變的重要方式?;瘽峤舛痉酵ㄟ^作用于PTGS2阻斷了VEGF的表達(dá),進(jìn)而抑制了血管增生,減少了病變組織的營養(yǎng)供能,起到間接抑制癌變,發(fā)揮治療的作用。MMP-1是一種調(diào)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)的間質(zhì)膠原酶,與Ca2+、Zn2+等金屬離子結(jié)合后,可以溶解細(xì)胞外基質(zhì)中的各種蛋白質(zhì),其表達(dá)在胃癌的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用[23]。幽門螺桿菌的毒力因子可以通過誘導(dǎo)MAPK/細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶(ERK)的激活影響宿主上皮MMP-1的表達(dá),從而破壞抑制腫瘤細(xì)胞侵襲的組織學(xué)屏障[24]?;瘽峤舛痉娇赡茏饔糜贛MP1,使得MMP1基因表達(dá)下調(diào),通過保護(hù)細(xì)胞外基質(zhì)從而抑制胃癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。
GO功能富集結(jié)果發(fā)現(xiàn),參與靶點(diǎn)最多的BP為RNA聚合酶Ⅱ啟動子轉(zhuǎn)錄的正調(diào)控。真核生物蛋白質(zhì)編碼基因的轉(zhuǎn)錄是一個(gè)復(fù)雜的過程,需要多種蛋白的共同參與,其非常重要的一組即為轉(zhuǎn)錄因子與RNA聚合酶Ⅱ形成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合體[25]。RNA聚合酶Ⅱ由7~10個(gè)亞基形成,其中核心啟動子是RNA聚合酶與普通轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合位點(diǎn),二者結(jié)合形成轉(zhuǎn)錄復(fù)合體后才能在正確的位置開始轉(zhuǎn)錄[26]。化濁解毒方可導(dǎo)致RNA聚合酶Ⅱ啟動子轉(zhuǎn)錄的正向調(diào)控,發(fā)揮間接調(diào)節(jié)基因表達(dá)的功能。
KEGG通路富集結(jié)果發(fā)現(xiàn),化濁解毒方通過多條通路來干預(yù)慢性萎縮性胃炎的進(jìn)展。癌癥信號通路是多條與癌癥相關(guān)的通路的集合,通過對幾條通路的分析可以看出,化濁解毒方作用于癌癥信號通路中的MAPK信號通路和HIF-1信號通路。MAPK 是真核生物中一組具備高度保守結(jié)構(gòu)的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶,被認(rèn)為是細(xì)胞生理學(xué)和免疫反應(yīng)中的關(guān)鍵細(xì)胞因子。其將從細(xì)胞質(zhì)接收到的信號傳遞至細(xì)胞核,轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的蛋白質(zhì)具備一系列的生物功能,包括細(xì)胞增殖、分化及凋亡、應(yīng)激、炎癥、先天免疫等[27-28]。MAPK信號通路有3條主要的途徑,即MAPK經(jīng)典通路、JUK/p38 MAPK通路、ERK5/MAPK信號通路?;瘽峤舛痉街饕饔糜贛APK經(jīng)典通路。各種細(xì)胞因子均可激活MAPK信號通路,激活Ras通路,進(jìn)而促進(jìn)MAPK的級聯(lián)激活[29]。通過研究KEGG通路發(fā)現(xiàn),化濁解毒方的有效成分可作用于上游的ERK抑制MAPK信號通路,調(diào)整細(xì)胞周期,使病變或癌變的胃黏膜細(xì)胞凋亡,起到治療的作用。HIF-1是一種表達(dá)于細(xì)胞核的轉(zhuǎn)錄因子,是由HIF-1α和HIF-1β共同組成的異源二聚體,其中HIF-1α在有氧環(huán)境下被泛素-蛋白酶水解復(fù)合體降解,因而只有在缺氧環(huán)境下HIF-1α的降解被抑制時(shí),HIF-1才可以表達(dá)活性,故又被稱為低氧誘導(dǎo)因子-1[30]。HIF-1信號通路主要通過腫瘤血管的生成、上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化過程及抗腫瘤細(xì)胞凋亡參與腫瘤的生長、侵襲及轉(zhuǎn)移[31]。HIF-1可以促進(jìn)VEGF的分泌,VEGF則可以刺激腫瘤血管生長,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞大量生長和增殖[32]。動物和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)證實(shí),HIF-1α可以通過上調(diào)Slug基因的表達(dá),促使腫瘤上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化過程的發(fā)生[33];HIF-1信號通路通過調(diào)節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄從而抵抗腫瘤細(xì)胞凋亡,增加腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移能力[34-35]。通過HIF-1信號通路圖可以看出,化濁解毒方的有效成分通過作用于VEGF從而抑制HIF-1信號通路的部分作用。
通過分子對接發(fā)現(xiàn),化濁解毒方的主要有效成分與TNF的結(jié)合最為緊密。TNF可以通過直接殺傷作用、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫,作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞的作用殺傷或抑制腫瘤細(xì)胞,也可以通過作用于IL-1、IL-8、IL-12、IL-18等炎癥因子調(diào)節(jié)炎性反應(yīng)[36]。故化濁解毒方可能有良好的抑制“炎-癌轉(zhuǎn)化”的作用。
本研究旨在發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法和分子對接的優(yōu)勢,對現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫進(jìn)行歸納研究,初步預(yù)測化濁解毒方治療慢性萎縮性胃炎的有效成分、潛在靶點(diǎn)和作用機(jī)制。結(jié)果顯示,84個(gè)有效成分作用的105個(gè)靶點(diǎn)內(nèi)有40個(gè)靶點(diǎn)與慢性萎縮性胃炎的發(fā)生發(fā)展顯著相關(guān)?;瘽峤舛痉降挠行С煞滞ㄟ^干預(yù)這些靶點(diǎn)可以起到抗炎、抗氧化、正向調(diào)控細(xì)胞凋亡、負(fù)向調(diào)控血管內(nèi)皮增生、保護(hù)細(xì)胞外基質(zhì)等作用,進(jìn)而發(fā)揮治療作用。本研究還發(fā)現(xiàn),化濁解毒方可作用于30條信號通路,部分可能與慢性萎縮性胃炎的防治相關(guān),為日后的實(shí)驗(yàn)研究、靶向藥物的研發(fā)提供了理論基礎(chǔ)。但由于生化研究發(fā)展日新月異,網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)所使用的數(shù)據(jù)庫通常更新緩慢,且方法尚未完善;分子對接技術(shù)只能驗(yàn)證其在空間結(jié)構(gòu)的楔合度,所以得到的結(jié)論在可信度上存疑,有待于更新、更好的數(shù)據(jù)方法或動物實(shí)驗(yàn)來進(jìn)一步驗(yàn)證。