基于UPLC-Q-Orbitrap-MS和网络药理学的覆盆子治疗2型糖尿病作用机制研究

摘要

目的采用超高效液相色谱串联四级杆-静电场轨道阱高分辨质谱(UPLC-Q-Orbitrap-MS)分析覆盆子化学成分,并结合网络药理学和分子对接方法预测其治疗2型糖尿病的有效成分和靶点,探讨其潜在的作用机制。方法采用Waters CORTECS C18色谱柱,以0.1%甲酸水-甲醇为流动相进行梯度洗脱,全扫描/数据依赖二级质谱扫描(Full MS-ddMS2)模式分析,根据碎片信息,通过参考文献和对照品比对方法对覆盆子成分进行鉴定;通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)对覆盆子活性成分及靶点进行筛选及补充,采用GeneCards、OMIM和DrugBank数据库检索2型糖尿病相关靶点,合并取交集,结合STRING数据库构建蛋白相互作用(PPI)网络,应用Cytoscape软件实现“成分-疾病-靶点”网络的可视化,并通过DAVID数据库进行基因本体论(GO)与京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集富集分析,预测其可能的作用机制;采用分子对接法验证覆盆子主要活性成分与核心靶点的相互作用。结果共鉴定出了36种化合物,通过数据库筛选8个活性成分和103个“药物-疾病”共同靶点,主要活性成分有槲皮素、山奈酚、甾谷醇、鞣花酸等,关键靶点主要涉及Akt1、IL6、TP53、TNF、VEGFA和MAPK1等。KEGG通路分析主要涉及癌症途径、糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路、TNF信号通路和HIF-1信号通路等相关通路。分子对接结果显示槲皮素、山奈酚与TP53的亲和力最强,鞣花酸、儿茶素与TNF的结合能力最强,甾谷醇与VEGFA的结合能力最强。结论覆盆子中多种成分通过作用于多个靶点、多条通路共同发挥降血糖的作用,为探索覆盆子药效物质基础提供了新的思路,为覆盆子的进一步开发利用提供理论依据。