摘" 要: 采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和分子對接等技術(shù),挖掘馬齒莧抑制豬炎癥反應(yīng)的主要活性成分及關(guān)鍵靶點(diǎn),探究其可能的作用機(jī)制。在中藥系統(tǒng)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫與分析平臺和Uniprot(Universal protein)中篩選馬齒莧有效成分及靶點(diǎn),通過GeneCards和疾病靶點(diǎn)數(shù)據(jù)庫,獲得炎癥相關(guān)的靶點(diǎn);利用Venn網(wǎng)站將馬齒莧相關(guān)靶點(diǎn)與炎癥相關(guān)靶點(diǎn)進(jìn)行映射來構(gòu)建韋恩圖,得到馬齒莧抗豬炎癥的預(yù)測靶點(diǎn)。結(jié)合String數(shù)據(jù)庫和Cytoscape軟件對預(yù)測靶點(diǎn)進(jìn)一步篩選,獲取關(guān)鍵靶點(diǎn)后對其進(jìn)行GO功能富集分析和KEGG通路富集分析,選取排名靠前的關(guān)鍵靶點(diǎn)和活性成分開展分子對接分析。結(jié)果表明:篩選得到β-谷甾醇、山柰酚和木犀草素等馬齒莧的10個(gè)潛在藥效成分;馬齒莧發(fā)揮抗炎作用的核心靶點(diǎn)包括TNF、ALB和TP53等共90個(gè),可參與細(xì)胞遷移的正調(diào)控、炎癥反應(yīng)、細(xì)菌源分子的反應(yīng)等生物過程,涉及癌癥、瘧疾、MAPK等信號通路。該研究揭示了馬齒莧多成分、多靶點(diǎn)、多途徑抑制豬炎癥反應(yīng)的作用機(jī)制,為其在實(shí)際畜牧養(yǎng)殖中治療由炎癥反應(yīng)所導(dǎo)致的豬腹瀉性相關(guān)疾病的具體機(jī)制提供理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞: 網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué);馬齒莧;豬;炎癥;分子對接
中圖分類號: R285
文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A
文章編號: 1673-3851 (2024)04-0548-10
DOI:10.3969/j.issn.1673-3851(n).2024.04.014
收稿日期: 2023-10-13" 網(wǎng)絡(luò)出版日期:2024-03-14網(wǎng)絡(luò)出版日期
基金項(xiàng)目: 2023年浙江大學(xué)生科技創(chuàng)新活動計(jì)劃暨新苗人才計(jì)劃項(xiàng)目(團(tuán)委〔2023〕5號)
作者簡介: 謝婕妤(1999—" ),女,江蘇無錫人,碩士研究生,主要從事制藥工程方面的研究。
通信作者: 王" 丹,Email:februarydan@zstu.edu.cn
引文格式:謝婕妤,吳昕怡,羅瑞昌,等. 基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和分子對接技術(shù)探究馬齒莧抑制豬炎癥反應(yīng)的作用機(jī)制[J]. 浙江理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)),2024,51(4):548-557.
Reference Format: XIE Jieyu, WU Xinyi, LUO Ruichang, et al. Exploring the mechanism of Portulaca oleracea inhibiting inflammatory response in pigs based on network pharmacology and molecular docking techniques[J]. Journal of Zhejiang Sci-Tech University,2024,51(4):548-557.
Exploring the mechanism of Portulaca oleracea inhibiting inflammatory response in pigs based on network pharmacology and molecular docking techniques
XIE Jieyu, WU Xinyi, LUO Ruichang, L Zhengbing, WANG Dan
(a.College of Life Sciences and Medicine; b.Zhejiang Provincial Key Laboratory of Silkworm Bioreactor and Biomedicine, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310018, China)
Abstract: Using such technologies as network pharmacology and molecular docking, the study explored the main active components and key targets of portulaca oleracea in inhibiting pig inflammatory response, and investigated its mechanism of action. Traditional Chinese Medicine System Pharmacology Database and Analysis Platform and Uniprot (Universal Protein) were used to screen the active components of portulaca oleracea and their action targets. The GeneCards and Therapeutic Target Database were used to obtain inflammation-related targets. Using the website of Venn, the study constructed a Venn diagram by mapping portulaca oleracea-related targets and inflammation-related targets, obtaining the predicted targets of portulaca oleracea inhibiting inflammation in pigs. The predicted targets were further screened by the database of String and the software of Cytoscape. After the key targets were obtained, GO functional enrichment analysis and KEGG pathway enrichment analysis were carried out, and the top-ranked key targets and active ingredients were finally selected to conduct molecular docking studies. The results show that a total of 10 potential pharmacological components, such as β-sitosterol, kaempferol and lignans, are obtained. portulaca oleracea exerts anti-inflammatory effects through 90 core targets including TNF, ALB and TP53. These targets participate in many biological processes such as positive regulation of cell migration, inflammatory response, and the response of molecules of bacterial origin, and are involved in the signaling pathways, such as cancer, malaria, and MAPK. This study reveals the mechanism of action of portulaca oleracea as a multi-component, multi-target and multi-pathway inhibitor of porcine inflammatory response, and provides a theoretical basis for its specific mechanism of treating porcine diarrhea-related diseases caused by inflammatory response in actual animal husbandry.
Key words: network pharmacology; portulaca oleracea; pig; inflammation; molecular docking
0" 引" 言
炎癥(Inflammation)是機(jī)體在受到創(chuàng)傷、感染等刺激后所出現(xiàn)的一種以防御反應(yīng)為主的基本病理過程,可表現(xiàn)為紅、腫、熱、痛和機(jī)能障礙[1]。過度的炎癥反應(yīng)造成組織器官功能暫時(shí)下降,使機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失衡,進(jìn)而引發(fā)疾?。?]。家畜的炎癥性疾病發(fā)病率較高,是造成養(yǎng)殖業(yè)經(jīng)濟(jì)損失的主要因素之一。在生豬養(yǎng)殖過程中,豬的炎癥反應(yīng)通常表現(xiàn)為腹瀉,而腹瀉也一直是嚴(yán)重影響和制約各種規(guī)模化養(yǎng)豬場經(jīng)濟(jì)效益的重要因素。在規(guī)模豬場中,豬死亡總數(shù)的60%~70%約為仔豬的死亡,其中因腹瀉導(dǎo)致的死亡數(shù)高達(dá)20%[3]。感染沙門氏菌、魏氏梭菌及豬流行性腹瀉病毒等病原微生物的豬出現(xiàn)腸道炎癥反應(yīng),造成腹瀉,可引發(fā)豬的群體性流行性腹瀉[4-5];而以馬齒莧(Portulaca oleracea)等為代表的中草藥替代抗生素用于防治豬腹瀉等相關(guān)炎癥性疾病取得了良好的療效[6]。
馬齒莧是一種傳統(tǒng)的藥用植物,其味酸、性寒,具有清熱利濕、涼血和解毒等功效;現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明,其具有抗菌、抗病毒、抗氧化、抗腫瘤、神經(jīng)保護(hù)及降糖等多種活性,臨床上常用于治療細(xì)菌性痢疾、急性胃腸炎和急性闌尾炎等[7]。此外,馬齒莧作為藥食兩用植物具有天然“抗生素”的美譽(yù),因易得且成本低,在養(yǎng)豬業(yè)臨床上的使用也較為廣泛。鮮馬齒莧1000 g和龍芽草250 g,清水煎熬后,將煎液或連同藥渣拌入豬飼料,可防治豬白痢?。?]。在未經(jīng)輸液和其他任何處理的情況下,僅服用馬齒莧煎煮液,就可治愈豬胃腸炎[9]。馬齒莧、六月雪根、地錦草和鐵莧菜各65 g,葉下珠45 g,煎汁灌服,可治療仔豬黃?。?0]。馬齒莧對豬的傳染性腸胃炎、仔豬的黃、白痢疾以及仔豬的早期斷奶等引起的腹瀉均具有較好的療效[11-12],但馬齒莧治療因腸道炎癥反應(yīng)而引發(fā)的豬腹瀉確切機(jī)制尚未見報(bào)道。
網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)基于“疾病-基因-靶點(diǎn)-藥物”相互作用的關(guān)系,能夠系統(tǒng)綜合地觀察馬齒莧對于豬炎癥性腹瀉的干預(yù)與影響。本文利用藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫,結(jié)合疾病靶點(diǎn)數(shù)據(jù)庫[13],分析馬齒莧中抑制豬炎癥反應(yīng)的主要活性成分、作用的核心靶點(diǎn)以及顯著的通路,為揭示馬齒莧作用提供科學(xué)的依據(jù),為開發(fā)抗豬炎癥性腹瀉藥物提供的理論基礎(chǔ)。
1" 方" 法
1.1" 馬齒莧活性成分的篩選
利用中藥系統(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)對馬齒莧中的活性成分進(jìn)行篩選,在搜索框輸入馬齒莧,根據(jù)TCMSP官網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)將搜索結(jié)果按照口服生物利用度(Oral bioavailability,OB)≥30%和類藥性(Drug-likeness,DL)≥0.18進(jìn)行篩選,共搜索到10個(gè)有效成分,依照分子標(biāo)識號、中文名、OB和DL值的順序記錄成表。
1.2" 馬齒莧活性成分中靶點(diǎn)蛋白名稱轉(zhuǎn)換及構(gòu)建“馬齒莧活性成分-作用靶點(diǎn)”網(wǎng)絡(luò)關(guān)系
采用UniProt數(shù)據(jù)庫中的檢索系統(tǒng)——UniProt Knowledgebase (UniprotKB)檢索與馬齒莧藥效相關(guān)的靶點(diǎn)蛋白名稱,篩選出針對“豬”的靶標(biāo)基因名稱,把獲得的基因名稱導(dǎo)入到 Excel表中,刪除重復(fù)項(xiàng)得到所有可能的蛋白名稱。通過Cytoscape 3.9.1軟件構(gòu)建“馬齒莧藥效組分—潛在靶點(diǎn)”網(wǎng)絡(luò)圖。
1.3" 炎癥相關(guān)靶點(diǎn)的獲取及蛋白質(zhì)互作網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建
在Genecards和疾病靶點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(Therapeutic target database,TTD)中,通過關(guān)鍵詞“inflammation”進(jìn)行檢索,獲取炎癥相關(guān)靶點(diǎn)信息,并將其整合到Excel表格中;將上述篩選到的馬齒莧活性成分相關(guān)靶點(diǎn)與炎癥相關(guān)靶點(diǎn)導(dǎo)入Venn平臺進(jìn)行映射進(jìn)而構(gòu)建韋恩圖,獲得馬齒莧抑制豬炎癥反應(yīng)的預(yù)測靶點(diǎn);進(jìn)一步將結(jié)果導(dǎo)入STRING數(shù)據(jù)庫,在線構(gòu)建馬齒莧抑制炎癥預(yù)測靶點(diǎn)的蛋白質(zhì)互作(Protein-protein interaction,PPI)網(wǎng)絡(luò)圖,通過Cytoscape 3.9.1軟件進(jìn)行可視化,繪制PPI網(wǎng)絡(luò)圖。
1.4" 關(guān)鍵靶點(diǎn)的GO功能注釋和KEGG通路富集分析
利用Metascape數(shù)據(jù)庫對關(guān)鍵作用靶點(diǎn)進(jìn)行GO注釋分析,從細(xì)胞組成(Cellular component,CC)、分子功能(Molecular function,MF)和生物過程(Biological process,BP)進(jìn)行篩選,獲得GO注釋結(jié)果;再選擇KEGG通路,設(shè)置p<0.01,獲得馬齒莧抑制豬炎癥反應(yīng)的潛在通路。
1.5" “成分-靶點(diǎn)-通路”網(wǎng)絡(luò)圖的構(gòu)建
將馬齒莧活性成分與關(guān)鍵靶點(diǎn)的對應(yīng)關(guān)系和重要通路與關(guān)鍵靶點(diǎn)的對應(yīng)關(guān)系導(dǎo)入Cytoscape 3.9.1軟件中,構(gòu)建“成分-靶點(diǎn)-通路”網(wǎng)絡(luò)圖。
1.6" 分子對接驗(yàn)證
從Uniprot數(shù)據(jù)庫(https:∥www.uniprot.org/)檢索馬齒莧抑制炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵靶點(diǎn),篩選豬來源的蛋白,并下載其晶體結(jié)構(gòu),利用AutoDock軟件進(jìn)行修飾,以達(dá)到降低靶點(diǎn)能量的目的;在TCMSP數(shù)據(jù)庫中下載馬齒莧活性成分的MOL2格式,利用AutoDock軟件對活性組分進(jìn)行去配基、加氫、加電荷、確定配體的路徑以及進(jìn)行可旋轉(zhuǎn)鍵的搜索與定義;使用AutoDockVina對馬齒莧活性成分與關(guān)鍵靶點(diǎn)展開半柔性對接,選取對接結(jié)合能打分排序前5位的最佳結(jié)合構(gòu)象用于對接結(jié)合模式分析,并用PYMOL軟件進(jìn)行分子對接作圖。
2" 結(jié)果與討論
2.1" 馬齒莧活性成分
利用TCMSP篩選得到馬齒莧中的有效化學(xué)成分(見表1)。由表1可知,根據(jù)TCMSP官網(wǎng)所要求的OB≥30%及DL≥18的篩選標(biāo)準(zhǔn),共篩選得到花生四烯酸、環(huán)阿屯醇、β-胡蘿卜素、β-谷甾醇、山柰酚、香葉木素、木犀草素、異甜菜素、異甜菜甙和槲皮素共10種馬齒莧的有效活性成分。木犀草素不僅能改善DSS誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸炎[14],還可以抑制非洲豬瘟病毒的復(fù)制[15];槲皮素可有效緩解豬流行性腹瀉病毒感染導(dǎo)致的仔豬腸道損傷,提高仔豬腸道抗氧化能力以及空腸脂質(zhì)代謝的能力[16];山柰酚可以降低兼性厭氧菌,改善腸道上皮細(xì)胞的屏障損傷,從而減輕腸道炎癥反應(yīng)[17]。此外,馬齒莧中的β-胡蘿卜素、香葉木素等也具有一定程度的腸道抗炎活性[18-19]。
2.2" 馬齒莧活性成分-潛在作用靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
將上述篩選得到的馬齒莧10種活性成分進(jìn)行潛在作用靶點(diǎn)預(yù)測,并對靶點(diǎn)基因名進(jìn)行修正,結(jié)合Uniprot數(shù)據(jù)庫,最終共得到162個(gè)獨(dú)立的靶點(diǎn)。將馬齒莧10個(gè)活性成分及162個(gè)潛在作用靶點(diǎn)通過Cytoscape 3.9.1軟件可視化,構(gòu)建了“馬齒莧活性成分-潛在作用靶點(diǎn)”網(wǎng)絡(luò)(見圖1)。由圖1可見:馬齒莧的10個(gè)活性成分與預(yù)測靶點(diǎn)之間存在著錯(cuò)綜復(fù)雜的相互作用。
2.3" 馬齒莧活性成分抑制豬炎癥反應(yīng)的靶點(diǎn)預(yù)測及蛋白互作圖
在Genecards和TTD數(shù)據(jù)庫中,輸入關(guān)鍵詞“inflammation”進(jìn)行檢索,獲得與炎癥相關(guān)的靶點(diǎn)分別為1327個(gè)和155個(gè)。對上述篩選結(jié)果進(jìn)行整合,刪除重復(fù)項(xiàng),得到1437個(gè)藥物靶點(diǎn)。將162個(gè)馬齒莧活性成分靶點(diǎn)與1437個(gè)疾病靶點(diǎn)導(dǎo)入韋恩平臺,對其進(jìn)行映射,構(gòu)建韋恩圖(見圖2)。由圖2可見,馬齒莧抑制豬的炎癥反應(yīng)的預(yù)測靶點(diǎn)有90個(gè)。將這90個(gè)預(yù)測靶點(diǎn)導(dǎo)入String數(shù)據(jù)庫構(gòu)建PPI網(wǎng)絡(luò),得到蛋白互作關(guān)系圖(圖3)。由圖3可見,靶點(diǎn)之間產(chǎn)生連線表明可以相互作用,連線越多的靶點(diǎn)表明在馬齒莧活性成分抑制豬炎癥反應(yīng)中發(fā)揮越關(guān)鍵的作用。進(jìn)一步將上述結(jié)果以TSV格式導(dǎo)出到Cytoscape 3.9.1軟件,進(jìn)行可視化繪制蛋白互作網(wǎng)絡(luò)。
注:黃色代表馬齒莧,藍(lán)色代表馬齒莧的10種活性成分,紅色代表馬齒莧的10種活性成分所對應(yīng)的“豬”源靶點(diǎn)。
注:藍(lán)色區(qū)域?yàn)轳R齒莧活性成分的有效靶點(diǎn),桔色區(qū)域?yàn)榧膊?shù)據(jù)庫所含的全部靶點(diǎn),兩種顏色交集區(qū)域即馬齒莧抑制豬的炎癥反應(yīng)的預(yù)測靶點(diǎn)。
為使結(jié)果更直觀,網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)大小通過度值來體現(xiàn),度值越大,節(jié)點(diǎn)越大,其所代表的關(guān)鍵作用靶點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中就越重要,最內(nèi)兩圈顏色較深、較大的節(jié)點(diǎn),如TNF、ALB、TP53及IL-6等都是較為關(guān)鍵的靶點(diǎn)(見圖4)。將排名前10的靶點(diǎn)繪制成表格(見表2)。TNF和IL-6是由單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的最重要的細(xì)胞因子,可以介導(dǎo)機(jī)體炎癥的全身效應(yīng),在體內(nèi),適量的IL-6和TNF-α對感染是有益的,過量產(chǎn)生就是有害的,如在豬流行性腹瀉病毒引發(fā)仔豬出現(xiàn)嚴(yán)重腹瀉時(shí),IL-6和TNF-α明顯升高[20]。CRP/ALB則是一種新的炎癥標(biāo)志物,是CRP與ALB的復(fù)合標(biāo)志物,可以反映機(jī)體的炎癥及營養(yǎng)狀況[21];TP53 作為轉(zhuǎn)錄因子,可以調(diào)控細(xì)胞周期、炎癥反應(yīng)和細(xì)胞凋亡等 [22-24]。
2.4" 關(guān)鍵作用靶點(diǎn)的生物功能預(yù)測、作用通路分析及“成分-靶點(diǎn)-通路”網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建
通過Metascape數(shù)據(jù)庫對馬齒莧活性成分抑制豬炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵靶點(diǎn)進(jìn)行GO注釋分析,根據(jù)“p<0.01”的篩選依據(jù),GO富集結(jié)果得出1719條條目,其中BP有1512條,CC有70條,MF有137條,各取前10條進(jìn)行可視化處理得到GO生物學(xué)模塊(見圖5)。圖5顯示:BP模塊中富集度較高的條目主要集中在細(xì)胞遷移的正調(diào)控(Positive regulation of cell migration)、細(xì)菌源分子的反應(yīng)(Response to molecule of bacterial origin)、氧氣水平的反應(yīng)(Response to oxygen levels)、炎癥反應(yīng)(Inflammatory response)、細(xì)胞增殖的負(fù)調(diào)控(Negative regulation of cell population proliferation)等;CC模塊中富集度較高的條目主要集中在膜筏(Membrane raft)、分泌顆粒腔(Secretory granule lumen)、受體復(fù)合物(Receptor complex)、轉(zhuǎn)錄調(diào)控復(fù)合體(Transcription regulator complex)和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔(Endoplasmic reticulum lumen)等方面;而在MF模塊中富集度較高的條目主要集中在細(xì)胞因子受體結(jié)合(Cytokine receptor binding)、DNA結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合(DNA-binding transcription factor binding)、泛素樣蛋白連接酶結(jié)合(Ubiquitin-like protein ligase binding)、蛋白同型二聚化活性(Protein homodimerization activity)、蛋白酶綁定(Protease binding)等。
注:圖中圓圈代表馬齒莧主要成分抑制豬炎癥的靶點(diǎn),位于圓圈之間的連線則代表兩靶點(diǎn)間的互作關(guān)系。
通過Metascape數(shù)據(jù)庫,對關(guān)鍵靶點(diǎn)進(jìn)一步完成KEGG通路富集分析。設(shè)定“p<0.01”的篩選條件,共得到173條通路,取前20條將其進(jìn)行可視化處理,繪制“成分-靶點(diǎn)-通路”圖(見圖6)。圖6顯示:馬齒莧抑制炎癥的關(guān)鍵靶點(diǎn)主要富集在癌癥的通路(Pathways in cancer)、脂質(zhì)和動脈粥樣硬化(Lipid and atherosclerosis)、糖尿病并發(fā)癥中的AGE-RAGE信號通路(AGE-RAGE signaling pathway in diabetic complications)、前列腺癌(Prostate cancer)、瘧疾(Malaria)、NF-κB信號通路(NF-kappa B signaling pathway)和MAPK信號通路(MAPK signaling pathway)等相關(guān)途徑。在上述通路中,NF-κB 是腸道炎癥重要的調(diào)節(jié)因子。傳染性胃腸炎病毒(Transmissible gastroenteritis virus, TGEV)感染可引起所有年齡豬的急性腸炎,尤其是哺乳仔豬,NF-κB在TGEV感染的豬腸上皮細(xì)胞中被激活,這與促炎細(xì)胞因子TNF和IL6的上調(diào)一致[25]。作為馬齒莧主要成分之一的β-谷甾醇可以通過抑制NF-κB及炎癥小體的激活而發(fā)揮抗炎作用[26],因此,馬齒莧有可能通過以NF-κB為首的信號通路作用于相關(guān)聯(lián)的靶點(diǎn)從而發(fā)揮抗豬炎癥反應(yīng)的作用。進(jìn)一步利用Cytoscape 3.9.1軟件搭建了“馬齒莧成分-靶點(diǎn)-通路”網(wǎng)絡(luò)圖(見圖7)。圖7共展示了193個(gè)節(jié)點(diǎn)和635條相互關(guān)系,馬齒莧10個(gè)活性成分中的任一個(gè)均可作用于某一通路中的某一靶點(diǎn),揭示了馬齒莧抑制豬炎癥反應(yīng)的可能機(jī)制。
注:圓圈均代表馬齒莧主要成分抑制豬炎癥反應(yīng)的靶點(diǎn);連線代表兩圓圈的互作關(guān)系。圓圈顏色越深、越大,且連線越多,代表其在馬齒莧主要成分抑制豬炎癥反應(yīng)中發(fā)揮的作用越大。
2.5" 分子對接結(jié)果
根據(jù)度值,將馬齒莧的活性成分以及馬齒莧抑制豬炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵靶點(diǎn)進(jìn)行排序,繪制馬齒莧有效活性成分度值表(見表3)。從表3中取度值排序前5位的馬齒莧活性成分(槲皮素、花生四烯酸、山柰酚、木犀草素和β-谷甾醇),并從表2中取前5位的關(guān)鍵靶點(diǎn)(TNF、ALB、TP53、JUN和IL6),依次對它們進(jìn)行分子對接,結(jié)果見圖8所示。從圖8可見:前25組蛋白受體-活性成分對接結(jié)果中有9組結(jié)合能均低于-5.0,表明對接結(jié)果良好,馬齒莧的活性成分如槲皮素、山柰酚和木犀草素均能與TNF和ALB等靶點(diǎn)進(jìn)行半柔性對接,其中ALB靶點(diǎn)與β-谷甾醇的結(jié)合能最低,為-8.62 kcal/mol,結(jié)合最穩(wěn)定。選取結(jié)合能最低的前5個(gè)組合,即β-谷甾醇與ALB、木犀草素與ALB、β-谷甾醇與IL6、β-谷甾醇與TNF、山柰酚與ALB,利用pymol軟件進(jìn)行對接可視化,使分子對接結(jié)果更直觀(見圖9)。
3" 結(jié)" 論
本文采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和分子對接方法對馬齒莧
注:MCX代表馬齒莧,黃色部分為馬齒莧的10個(gè)主要活性成分,藍(lán)色部分為馬齒莧活性成分抑制豬炎癥反應(yīng)的162個(gè)關(guān)鍵靶點(diǎn),紅色部分為關(guān)鍵靶點(diǎn)的重要的20條富集通路,連線代表兩者間的互作關(guān)系。
注:中間性指的是一個(gè)節(jié)點(diǎn)擔(dān)任連接其他兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間最短路的“橋梁”的次數(shù),一個(gè)節(jié)點(diǎn)充當(dāng)“橋梁”的次數(shù)越高,它的中間性就越高;親密性則指的是一個(gè)節(jié)點(diǎn)距離其他節(jié)點(diǎn)越近,它的親密性越高。這兩個(gè)指標(biāo)也進(jìn)一步證實(shí)了排名靠前的靶點(diǎn)的重要性。
抑制豬炎癥反應(yīng)的活性成分與潛在靶點(diǎn)等的生物學(xué)機(jī)制進(jìn)行了探索性分析,為馬齒莧在獸醫(yī)臨床上的應(yīng)用提供理論數(shù)據(jù)支持。本研究主要結(jié)論如下:
a)馬齒莧主要活性成分中的槲皮素和木犀草素等可能是馬齒莧抑制豬炎癥反應(yīng)的藥效學(xué)基礎(chǔ),為相關(guān)藥物開發(fā)提供了更精確的指向。
b)TNF、IL6、ALB和TP53為馬齒莧抑制豬炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵靶點(diǎn);分子對接的結(jié)果也證實(shí)馬齒莧中的有效活性成分與上述關(guān)鍵靶點(diǎn)結(jié)合活性強(qiáng),TNF、IL6、ALB和TP53靶點(diǎn)可能在馬齒莧抑制豬炎癥反應(yīng)中起重要作用。
c)馬齒莧中的槲皮素和木犀草素等有效活性成分通過調(diào)控NF-κB等信號通路,作用于TNF、IL6等主要炎癥靶點(diǎn),從而發(fā)揮抑制豬炎癥反應(yīng)的作用;為后續(xù)進(jìn)一步開展細(xì)胞及動物實(shí)驗(yàn),以期明確馬齒莧抗豬炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵作用靶點(diǎn)及信號通路奠定理論基礎(chǔ)。
注:圖中灰色螺旋狀部分代表靶點(diǎn)蛋白,綠色棍狀結(jié)構(gòu)代表馬齒莧有效活性成分的分子結(jié)構(gòu),粉色棍狀結(jié)構(gòu)則代表馬齒莧有效活性成分與靶點(diǎn)蛋白連接的具體氨基酸殘基,紅色虛線則表示氫鍵的長度。
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