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黄精在糖尿病并发症中"异病同治"机制的网络药理学研究

Network pharmacology study on mechanisms of Huangjing(Polygonati Rhizoma)in"treating different diseases with the same approach"in diabetic complications

摘要目的 基于网络药理学与分子对接方法,探讨黄精在糖尿病并发症中"异病同治"的分子机制.方法 通过TCMSP数据库获取黄精的活性成分和作用靶点,并采用UniProt数据库进行标准化处理.通过OMIM和GeneCards数据库获取糖尿病心肌病、糖尿病肾病、代谢相关脂肪性肝病、糖尿病周围神经病变和糖尿病视网膜病变的相关靶点,并取交集得到糖尿病并发症的共同靶点.将黄精活性成分靶点和糖尿病并发症靶点取交集,得到黄精治疗糖尿病并发症的靶点.将上述靶点导入STRING数据库进行蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)分析,以筛选关键靶点.同时,将上述靶点导入Metascape数据库进行基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析,以筛选关键通路.最后,通过CB-Dock2 平台进行分子对接,验证黄精活性成分和关键靶点的结合活性.结果 共筛选出 7 个黄精治疗糖尿病并发症的活性成分,包括薯蓣皂苷元、谷甾醇、黄芩素、甘草素、7-羟基-2-(4-羟基苯基)-4-色满酮、(+)-丁香树脂酚-O-β-D-葡萄糖苷、β-谷甾醇.数据库提供了 84 个黄精活性成分靶点和 403 个糖尿病并发症相关靶点,两者取交集后得到 23 个黄精治疗糖尿病并发症的靶点.PPI网络筛选出 6个关键靶点,包括MMP9、肿瘤蛋白 53(TP53)、CASP3、蛋白激酶B1(AKT1)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARG)、环氧合酶-2(PTGS2).GO富集分析显示,生物过程主要涉及细胞凋亡调控、氧化应激反应、小分子代谢调节,分子功能主要涉及泛素连接酶结合和抗氧化活性,细胞组分主要涉及线粒体相关结构和神经元突起细胞质.KEGG富集分析显示,信号通路主要涉及内分泌抵抗、细胞凋亡和白细胞介素(IL)-17 信号通路.分子对接表明,7 种活性成分与上述靶点存在良好的结合活性.结论 本研究筛选出 7 种黄精治疗糖尿病并发症的活性成分,并预测MMP9、TP53、CASP3、AKT1、PPARG、PTGS2 作为黄精在糖尿病并发症中"异病同治"机制的关键靶点,其通路主要涉及内分泌抵抗、细胞凋亡、IL-17 信号通路.

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