基于网络药理学、微阵列数据分析和分子对接探索头花蓼治疗幽门螺杆菌相关性胃炎的分子机制

Mechanism of Polygonum capitatum in treatment of Helicobacter Pylori associated gastritis by network pharmacology,microarray data analysis and molecular docking

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摘要目的探索头花蓼(Polygonum capitatum,PC)治疗幽门螺杆菌相关性胃炎(Helicobacter Pylori associated gastritis,HAG)的作用机制.方法运用数据库识别PC活性化合物的作用靶点及HAG相关基因,并取交集获得PC治疗HAG的潜在靶标;利用Cytoscape 3.6.0构建"药物-活性成分-靶点-疾病"网络图和PC治疗HAG潜在靶蛋白的PPI网络,采用多个拓扑指标筛选出网络中的重要节点,运用STRING数据库进行GO和KEGG富集分析,获得PC治疗HAG的潜在信号通路,利用分子对接观察PC活性成分与关键靶蛋白的结合能力;在此基础上,通过体内外实验对PC治疗HAG的相关靶标进行验证.结果通过数据库识别出PC活性化合物及靶标,构建"药物-活性成分-靶点-疾病"网络图和潜在靶蛋白的PPI网络,多个拓扑指标筛选出52个hub genes,进一步的生物信息学分析和高通量测序显示,PC通过Akt/NF-κB/NLRP3通路对HAG发挥作用.基于此,通过实验发现PC作用于HAG GES-1细胞和HAG SD大鼠后,能够减少其IL-18和IL-1β的分泌,上调Akt及其磷酸化水平,减少NF-κB表达,抑制NLRP3炎症小体的活化,从而改善HAG炎症反应.结论 PC可通过激活Akt及其磷酸化水平,抑制NF-κB和NLRP3炎症小体相关因子的表达,对HAG发挥治疗作用.本研究为阐释PC治疗HAG的作用机制提供了理论依据.