基于网络药理学和分子动力学模拟分析柴胡疏肝散治疗甲状腺功能亢进症伴失眠作用机制
Analysis of Mechanism of Chaihu Shugan Powder for Hyperthyroidism Complicated by Insomnia Based on Network Pharmacology and Molecular Dynamics Simulation
摘要目的:基于网络药理学和分子动力学模拟分析柴胡疏肝散治疗甲状腺功能亢进症伴失眠的作用机制.方法:通过中药系统药理学数据库及分析平台(TCMSP)、Swiss Target Prediction平台筛选柴胡疏肝散的主要化学成分及作用靶点;采用多种数据库预测甲状腺功能亢进症和失眠的相关疾病靶点,与柴胡疏肝散作用靶点取交集;通过STRING平台完成交集靶点蛋白质相互作用(PPI)网络的构建;通过Metascape平台对交集靶点进行基因本体(GO)功能注释和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析;选取度值排名前5位的核心靶点和核心活性成分,使用Discovery Studio 2019软件对配体和受体进行分子对接,并将结果可视化;使用Gromacs2022进行分子动力学模拟,以评估核心活性成分和关键靶点之间相互作用的稳定性.结果:共筛选柴胡疏肝散活性成分132种,对应靶点883个,甲状腺功能亢进症靶点1 331个,失眠靶点2 361个,药物疾病交集靶点62个.柴胡疏肝散治疗甲状腺功能亢进症伴失眠的主要活性成分为槲皮素、异鼠李素、柚皮素、谷甾醇、甘草吡喃香豆素等,核心靶点主要包括丝氨酸/苏氨酸-蛋白激酶1(AKT1)、白细胞介素(IL)-6、肿瘤坏死因子(TNF)、B淋巴细胞瘤-2(BCL2)、白蛋白(ALB).GO功能分析显示生物过程主要富集于对激素刺激的应答等过程,细胞成分集中在膜侧等功能位置,分子功能涉及信号受体调节活性等功能.KEGG主要富集在晚期糖基化终末产物及其受体(AGE-RAGE)、磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B(PI3K-AKT)、Janus激酶-信号转导及转录激活因子(JAK-STAT)等信号通路.分子对接结果发现主要活性成分与关键靶点能够较好结合,分子动力学模拟进一步验证了AKT1-槲皮素、ALB-异鼠李素复合体的稳定性.结论:网络药理学分析结果显示,柴胡疏肝散通过槲皮素、异鼠李素、柚皮素、谷甾醇及甘草吡喃香豆素等成分,作用于AKT1、IL-6、TNF、BCL2、ALB等靶点,调控AGE-RAGE、PI3K-AKT、JAK-STAT等信号通路治疗甲状腺功能亢进症伴失眠.
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