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基于网络药理学与分子对接方法研究菟丝子对2型糖尿病的作用研究

于莹 张功 韩涛 黄海量
【摘要】:目的用网络药理学与分子对接的方法探析菟丝子治疗2型糖尿病(T2DM)的潜在分子作用机制。方法通过检索中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)及相关文献,筛选及预测出菟丝子的活性成分及潜在作用靶标。同时,从基因疾病关联数据库(DisGeNET)、人类孟德尔遗传综合数据库(OMIM)、药物靶标数据库(DrugBank)、比较毒物基因组数据库(CTD)、遗传药理学与药物基因组学数据库(PharmGKB)疾病数据库收集糖尿病的相关靶标,取两者的交集得到药物-疾病蛋白靶基因,筛选出共同的T2DM靶标,然后导入到STRING数据库进行PPI网络构建,通过Cytoscape软件将结果进行网络化展示,通过网络拓扑算法筛选出关键作用靶标,再用SystemsDock Web Site对其进行分子对接验证;用基因本体富集分析软件工具包(GOEAST)与注释、可视化和集成发现数据库(DAVID)在线工具对关键靶基因进行基因本体(GO)分析;通过京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析并结合相关文献,分析菟丝子治疗T2DM的作用机制。结果从口服生物利用度(OB)与类药性(DL)数值筛选出菟丝子10个候选活性成分和193个预测靶标;通过疾病数据库检索到与T2DM发生发展相关的已知疾病靶标1671个;菟丝子主要作用于T2DM的前列腺癌通路、雌激素信号通路、癌症途径和癌症中的蛋白多糖、膀胱癌、胰岛素抵抗、胰腺癌、胶质、丙型肝炎和磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/丝苏氨酸蛋白激酶(Akt)信号通路等。结论菟丝子主要通过多种作用途径和多种信号通路作用于多种靶点,从而发挥其药物功效。用网络药理学并通过多种数据库与统计分析软件可以有效预测与分析药物的潜在作用与起效机制。

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