網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)及分子對接技術(shù)探討五子湯治療多囊卵巢綜合征機制

[摘要]"目的"利用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)及分子對接技術(shù)研究五子湯對多囊卵巢綜合征（polycystic"ovary"syndrome，PCOS）的潛在分子生物學(xué)作用機制。方法"采用TCMSP數(shù)據(jù)庫和文獻調(diào)查篩選五子湯中藥的活性成分及相關(guān)靶點蛋白，將靶點蛋白名稱轉(zhuǎn)譯為靶點基因名。在數(shù)據(jù)庫查詢多囊卵巢綜合征疾病的關(guān)鍵基因，對基因進行交叉分析并生成可視化網(wǎng)絡(luò)。建立藥物與疾病靶點的相互作用網(wǎng)絡(luò)，對關(guān)鍵目標(biāo)蛋白進行基因本體（gene"ontology，GO）功能與京都基因和基因組百科全書（Kyoto"Encyclopedia"of"Genes"and"Genomes，KEGG）通路富集分析，對活性成分和篩選出的核心靶基因編碼的蛋白進行分子對接驗證。結(jié)果"五子湯分析出81種活性成分，最終得到221個靶點基因。以PCOS為檢索詞，獲得151個中藥與疾病交互作用靶點。對靶基因進行互相比較分析，揭示主要的核心靶標(biāo)數(shù)量為93個。NPM1、HSPA5、YWHAZ、HNRNPA1、HNRNPK、MCM2、HSPA8、EEF1A1、VCP、HSP90AB1等可能是治療PCOS的主要核心靶點。通過GO功能進行分析，得到376個富集結(jié)果。通過KEGG分析發(fā)現(xiàn)102個相關(guān)通路。對應(yīng)藥物活性成分與核心靶蛋白分子對接，結(jié)果顯示良好。結(jié)論"五子湯可在PCOS的防治中發(fā)揮作用，作用機制涉及多個靶點和信號通路。

[關(guān)鍵詞]"五子湯；多囊卵巢綜合征；靶點

[中圖分類號]"R271.1""""""[文獻標(biāo)識碼]"A""""[DOI]"10.3969/j.issn.1673-9701.2025.05.020

Discussion"on"network"pharmacology"and"molecular"docking"Wuzi"decoction"treat"polycystic"ovary"syndrome

ZHENG"Luanying，"ZHANG"Liping，"YE"Hong，"LIU"Xianghui

Department"of"Gynecology，"Guangzhou"Haizhu"District"Hospital"of"Traditional"Chinese"Medicine，"Guangzhou"510220，"Guangdong，"China

[Abstract]"Objective"To"study"the"potential"molecular"biological"mechanism"of"Wuzi"decoction"on"polycystic"ovary"syndrome"（PCOS）"by"using"network"pharmacology"and"molecular"docking"technology."Methods"TCMSP"database"and"literature"survey"were"used"to"screen"the"active"ingredients"of"Wuzi"decoction"and"related"target"proteins，"and"the"target"protein"names"were"translated"into"target"gene"names."Key"genes"of"PCOS"disease"were"queried"in"the"database，"cross"analysis"of"genes"and"visual"networks"were"generated."The"interaction"network"between"drugs"and"disease"targets"were"establish，"key"target"proteins"were"conducted"by"gene"ontology"（GO）"and"Kyoto"Encyclopedia"of"Genes"and"Genomes"（KEGG）"analysis，"and"molecular"docking"validation"of"the"proteins"were"encoded"by"the"active"components"and"the"selected"core"target"genes."Results"According"to"the"set"conditions，"81"active"ingredients"were"found"from"the"drug"Wuzi"decoction"and"a"total"of"221"targets"genes"were"detected."A"total"of"151"TCM"and"disease"interaction"targets"were"obtained"by"using"PCOS"as"the"search"term."The"target"genes"were"compared"and"analyzed，"and"the"number"of"main"core"targets"was"93."NPM1，"HSPA5，"YWHAZ，"HNRNPA1，"HNRNPK，"MCM2，"HSPA8，"EEF1A1，"VCP，"and"HSP90AB1"may"be"the"main"core"targets"for"the"treatment"of"PCOS."GO"was"used"for"analysis，"and"376"enrichment"results"were"obtained."A"total"of"102"related"pathways"were"identified"in"the"KEGG"analysis."Corresponding"active"drug"ingredient"was"docked"with"the"core"target"protein"molecule"and"shows"good."Conclusion"Wuzi"decoction"can"play"a"role"in"the"prevention"and"control"of"PCOS，"and"the"mechanism"of"action"involves"multiple"targets"and"signaling"pathways.

[Key"words]"Wuzi"decoction;"Polycystic"ovary"syndrome;"Targets

多囊卵巢綜合征（polycystic"ovary"syndrome，PCOS）是一種涉及內(nèi)分泌失調(diào)的疾病，主要影響育齡期的女性。該病癥的臨床表現(xiàn)多樣，涵蓋月經(jīng)周期異常、生育能力下降、體質(zhì)量增加和體毛過多、排卵功能障礙、胰島素抵抗及妊娠并發(fā)癥等，甚至可能發(fā)展為子宮內(nèi)膜癌等嚴重并發(fā)癥。西醫(yī)治療主要采用藥物治療，長期服用易導(dǎo)致不良反應(yīng)等發(fā)生[1]。中醫(yī)藥治療PCOS具有獨特的優(yōu)勢。中醫(yī)根據(jù)疾病的臨床特點將PCOS歸于“不孕”“月經(jīng)后期”“月經(jīng)過少”、“閉經(jīng)”等范疇。中醫(yī)強調(diào)整體觀，認為PCOS本質(zhì)是“心–腎–天癸–沖任–胞宮生殖軸”功能紊亂，病性屬虛實夾雜，病位在胞脈，病因病機應(yīng)從肝、脾、腎三方面論述，以脾、腎虛為本，以痰濕瘀血為標(biāo)。五子湯是臨床上用于治療PCOS的經(jīng)典藥方，研究表明五子湯有助于改善紊亂的糖脂代謝，調(diào)節(jié)性激素水平和提高排卵率[2-4]。本研究采用生物信息學(xué)方法研究五子湯對PCOS患者病變的影響，探索其作用機制。

1""資料與方法

1.1""篩選中藥五子湯活性成分及作用靶點信息

依次以“菟絲子”“五味子”“覆盆子”“枸杞子”“車前子”為關(guān)鍵詞通過TCMSP（http：//lsp.nwu."edu.cn/tcmsp.php/）數(shù)據(jù)庫[5]進行檢索。對篩選后的藥物成分進行預(yù)測，以確定其潛在的作用靶點。將篩選得到的成分靶點蛋白名稱在Uniprot數(shù)據(jù)庫中進行基因標(biāo)準(zhǔn)化處理，并剔除重復(fù)的靶點基因。運用CytoScape3.7.2軟件構(gòu)建五子湯活性成分與靶點的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖。

1.2""篩選疾病靶點基因及核心靶點的選擇

以“Polycystic"ovary"syndrome”為檢索詞分別在"Genecards（https：//www.genecards.org/）數(shù)據(jù)庫[6]、Disgenet（https：//www.disgenet.org/）數(shù)據(jù)庫[7]、OMIM（https：//omim.org/）數(shù)據(jù)庫[8]、TTD（http：//db.idrblab."net/ttd/）數(shù)據(jù)庫[9]、DrugBank（https：//go.drugbank."com/）數(shù)據(jù)庫[10]中檢索PCOS的疾病靶點，通過整合從5個數(shù)據(jù)庫中提取的靶點信息，經(jīng)過去重處理，最終確定PCOS的全部相關(guān)靶點。將五子湯的活性成分預(yù)測的靶點和PCOS的作用靶點基因分別導(dǎo)入Cytoscape"3.7.2軟件，結(jié)合蛋白–蛋白相互作用（protein"protein"interaction，PPI）網(wǎng)絡(luò)的重疊部分對交集網(wǎng)絡(luò)進行網(wǎng)絡(luò)拓撲參數(shù)的深入分析。

1.3""基因本體分析與京都基因和基因組百科全書富集分析

將上述過程篩選出五子湯直接作用于PCOS的核心靶點輸入DAVID（https：//david.ncifcrf.gov/）數(shù)據(jù)庫中，進行基因本體（gene"ontology，GO）分析與京都基因和基因組百科全書（Kyoto"Encyclopedia"of"Genes"and"Genomes，KEGG）通路富集分析[11]。

1.4""主要活性成分與靶點的分子對接驗證

通過訪問PDB數(shù)據(jù)庫（http：//www.rcsb.org/），獲取并下載關(guān)鍵靶標(biāo)的3D蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)文件。隨后將這些結(jié)構(gòu)文件導(dǎo)入Autodock"Tools"1.5.6軟件中進行必要的預(yù)處理；以經(jīng)過預(yù)處理的靶蛋白作為受體，以處理后的化合物作為小分子配體，將這些經(jīng)過處理的蛋白與小分子數(shù)據(jù)輸入AutoDock"Vina軟件中進行分子對接實驗。

2""結(jié)果

2.1""五子湯中活性成分及其作用靶點的信息搜集

經(jīng)過篩選五子湯中的活性成分被確定為81種，其中含菟絲子11種、枸杞子45種、車前子10種，覆盆子7種及五味子8種。隨后，將81種有效成分逐一輸入TCMSP數(shù)據(jù)庫，經(jīng)過去重處理，最終確定221個五子湯的靶點基因。在STRING"11.0平臺輸入共151個中藥-疾病潛在的共同作用靶點，最終成功識別出93個核心靶點。

2.2""GO分析和"KEGG通路分析

在DAVID數(shù)據(jù)庫中輸入93個核心靶點，進行GO分析與KEGG分析，得到746個GO富集結(jié)果，進一步篩選共獲得376個GO富集成果，包括生物過程290項、細胞組分29項、分子功能57項。KEGG分析共獲得102個KEGG通路，排名前15位的KEGG通路見圖1。

2.3""分子對接驗證

93個核心靶點中NPM1、HSPA5、YWHAZ、HNRNPA1、HNRNPK、MCM2、HSPA8、EEF1A1、VCP、HSP90AB1"10種蛋白占有重要位置。對10種蛋白和相應(yīng)小分子進行分子對接，結(jié)果顯示結(jié)合活性良好，見圖2。槲皮素可能與NPM1結(jié)合的位點包括PHE-17、GLU-198、SER-190等氨基酸殘基；山柰酚與HSP90AB1的潛在結(jié)合位點包括GLN-23、ASN-105、THR-109等氨基酸殘基；異鼠李素與HSPA5的潛在結(jié)合位點包括GLU-467、PHE-501、GLY-507、ASP-504、THR-445等氨基酸殘基。

3""討論

研究表明五子湯可有效減輕PCOS所引發(fā)的癥狀，并對月經(jīng)周期的規(guī)律性及卵巢的體積產(chǎn)生積極影響[12]。五子湯的有效成分包括槲皮素、山柰酚、芝麻素、異鼠李素及高車前素等。槲皮素通過降低血清胰島素水平、抑制核轉(zhuǎn)錄因子的核轉(zhuǎn)位、調(diào)控腫瘤壞死因子（tumor"necrosis"factor，TNF）-α等炎癥介質(zhì)水平發(fā)揮作用，并調(diào)控Toll樣受體信號途徑，有助于改善胰島素抵抗的炎性環(huán)境，最終實現(xiàn)逆轉(zhuǎn)胰島素抵抗的效果[13]。山萘酚在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中可作為唯一的抗氧化劑，通過調(diào)節(jié)PI3K-Akt信號通路維護卵泡生存，通過提升線粒體的功能活性，有效推動卵母細胞進行減數(shù)分裂過程，并進一步促進卵泡的成熟發(fā)育。另外，山楂素也參與脂質(zhì)代謝，減少胰島素抵抗，改善血糖耐受性，同時具有類雌激素作用，改善高雌激素水平。經(jīng)異鼠李素治療后，血清葡萄糖、胰島素和睪酮水平顯著下降，同時雌激素水平上升。此外，該方法還能對PCOS大鼠模型的炎癥反應(yīng)產(chǎn)生抑制效果，從而降低體內(nèi)的炎癥指標(biāo)水平。這種治療透過調(diào)控TNF信號通路，阻止卵巢體積增大，緩解PCOS對卵巢造成的損害[14]。研究表明異鼠李素可提升葡萄糖在胰島素抵抗細胞中的利用率。進一步實驗表明該物質(zhì)透過激活PI3K-"Akt信號途徑，促使葡萄糖攝入增加，增強胰島素敏感性。因此，通過這種方式可有效控制胰島素的過度分泌，進而維持細胞內(nèi)糖代謝的穩(wěn)定狀態(tài)[15-16]。PPI分析及核心靶點篩選結(jié)果顯示，NPM1等10個靶點可能是五子湯治療PCOS的核心靶點。PCOS病因關(guān)聯(lián)顯著的基因之一為HSPA5，其位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，負責(zé)蛋白折疊和組裝，與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中其他蛋白交互作用。HSPA5的存在有助于管理HSD11B1進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，推動皮質(zhì)酮的表達，進而抑制腎上腺素皮質(zhì)激素的調(diào)節(jié)作用。在PCOS患者中，調(diào)控雄激素的產(chǎn)生可有效緩解其高雄激素相關(guān)癥狀[17]。HSPA5可能參與調(diào)節(jié)子宮內(nèi)膜在分化、增殖、凋亡和血管生成等周期變化中的作用。提高雌激素水平、增加白細胞、促使TNF-α等炎性因子上升可能導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，有助于維持子宮內(nèi)膜組織的生長與平衡。因此推測HSPA5有助于預(yù)防PCOS患者子宮內(nèi)膜的非抗拒性增長，減少子宮內(nèi)膜癌的風(fēng)險。研究表明HSP90AB1蛋白在卵巢顆粒細胞的自噬過程及細胞凋亡機制中扮演關(guān)鍵角色。通過減少HSP90AB1的表達，可預(yù)防卵巢受損和激素紊亂[18]。

PCOS患者體內(nèi)多種炎癥標(biāo)志物水平顯著升高。在PCOS患者的子宮內(nèi)膜中，TNF-α和NF-kBp65蛋白的表達明顯增加，表明PCOS患者可能存在全身炎癥反應(yīng)及子宮內(nèi)膜的局部炎癥狀態(tài)。在PCOS肥胖病例中，子宮內(nèi)膜組織內(nèi)的TNF-α表達水平顯著增加，PCOS患者的病理性子宮內(nèi)膜炎可能與TNF-α受體和NF-kB蛋白之間存在關(guān)聯(lián)。子宮內(nèi)膜炎與TNF-α關(guān)聯(lián)，TNF-α啟動內(nèi)部信號傳導(dǎo)改變內(nèi)膜微環(huán)境，進而影響內(nèi)膜功能。TNF-α透過激活p-NF-kBp65通路抑制子宮內(nèi)膜GLUT-4表達，阻斷GLUT-4膜轉(zhuǎn)移，影響子宮內(nèi)膜的局部炎癥環(huán)境，降低胰島素效應(yīng)，影響子宮內(nèi)膜的能量代謝，并改變其正常功能[19]。PCOS人群的卵巢血管形成異常，具體表現(xiàn)在卵巢基質(zhì)血管數(shù)量增加，且促血管生成因子得到提高。在刺激前體脂肪細胞3T3-L1的脂肪生成分化后，脂肪細胞釋放的外泌體通過miR-30c-5p的傳遞促進人類卵巢微血管內(nèi)皮細胞在增殖、遷移、管形成和血管內(nèi)皮生長因子表達方面的作用。脂肪細胞釋放的外泌體miR-30c-5p激活人類卵巢微血管內(nèi)皮細胞內(nèi)的信號傳導(dǎo)[20]。脂肪細胞外泌體的miR-30c-5p增強尾靜脈注射PCOS小鼠的內(nèi)分泌功能紊亂和卵巢血管生成[21-22]。

綜上，基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的深入分析，五子湯通過多種活性成分影響多個關(guān)鍵靶點，進而通過促進脂質(zhì)代謝、抑制炎癥反應(yīng)、調(diào)整激素水平、增強胰島素敏感性、促進卵泡成熟與排卵等多種生物學(xué)途徑，作用于多個信號傳導(dǎo)通路，對PCOS的預(yù)防與治療產(chǎn)生積極影響。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

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（收稿日期：2024–04–21）

（修回日期：2024–12–26）