基于网络药理学探讨骨碎补抗骨质疏松的分子作用机制

摘要

cqvip:目的构建骨碎补活性成分-作用靶点网络和蛋白相互作用网络,分析靶点涉及的生物过程和通路,研究骨碎补抗骨质疏松( osteoporosis,OP)的潜在机制。方法通过TCMSP 数据库筛选骨碎补的活性成分,用Swiss 数据库预测其靶点,与Disgenet 数据库获得的OP 靶点相映射,得到骨碎补抗OP 的潜在靶点。利用Cytoscape 构建“骨碎补-活性化合物-潜在靶点”网络,采用String 数据库和Cytoscape 构建蛋白相互作用网。利用David 数据库进行GO 生物功能和KEGG 通路富集分析。结果得到骨碎补活性成分18 个,其治疗OP 的潜在靶点24 个。成分豆甾醇( stigmasterol)、β-谷甾醇( beta-sitosterol)、黄烷酮( Eriodyctiol ( flavanone))、山奈酚( kaempferol)、柚皮素( naringenin)、圣草酚( eriodictyol)和环木菠萝烷醇( cycloartenone)能与5个以上靶点相连,为骨碎补抗OP 的主要成分。靶点CYP19A1 与成分连接次数为8 次,对骨碎补抗OP 具有重要意义;CYP1B1 为4 次,MMP1、CA2、CYP17A1、ESR1、MMP13、LDLR、CYP1A1、MMP2 均为3 次,对骨碎补抗OP 有较大意义。GO 生物过程和KEGG 富集分析显示,骨碎补抗OP 主要涉及氧化还原过程( oxidation-reduction process)、基因表达正调控( positiveregulation of gene expression)、类固醇代谢) steroid metabolic process)、RNA 聚合酶Ⅱ启动子的转录起始( transcription initiationfrom RNA polymerase II promoter)等生物学过程,通过调节代谢通路( Metabolic pathways)、类固醇激素生物合成( Steroidhormone biosynthesis)、卵巢类固醇生成( Ovarian steroidogenesis)、癌症通路( Pathways in cancer)等通路发挥抗OP 作用。结论本研究体现骨碎补多成分、多靶点、多途径的作用特点,为阐释其治疗OP 的作用机制提供了科学依据,为进一步开展骨碎补抗OP 分子作用机制的研究以及新药开发等提供了新思路和新方法。