保和丸治疗食滞胃肠证泄泻合并肠道菌群失调的网络药理学分析

文章亮点

实验背景

食滞胃肠证泄泻是中医泄泻常见的六大证型之一, 发病率高、病程反复, 对人们的生活质量带来很大的影响. 泄泻的发生往往伴随着肠道菌群的失调, 研究证明显示, 中药方剂能够调节肠道菌群达到治疗疾病的作用.

实验动机

对保和丸治疗食滞胃肠证泄泻合并菌群失调的物质基础及作用机制进行预测, 以期为该方的进一步研究与应用提供参考.

实验目标

采用网络药理学方法, 探讨保和丸治疗食滞胃肠证泄泻合并肠道菌群失调的可能分子机制.

实验方法

通过TCMSP、BATMAN-TCM等数据库, 结合文献筛选出保和丸活性成分及相应靶点. 通过GeneCards数据库检索食滞胃肠证泄泻、肠道菌群的相关靶点, Venny平台筛选活性成分与疾病的共同靶点. Cytoscape 3.9.1软件构建疾病-靶点-化合物网络, 筛选药物靶点、肠道菌群靶点和疾病靶点相互作用的有效靶点. STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction, PPI)网络. 利用DAVID数据库对有效靶点进行基因本体(Gene Ontology, GO)功能分析及京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)通路富集分析.

实验结果

共收集549种化学成分, 根据OB≥30%及DL≥0.18, 共得到45个活性成分, 包括槲皮素、皮素、汉黄芩素、山奈酚、柚皮素等. Venn图显示保和丸活性成分中对应259个可能蛋白靶点, 与食滞胃肠证泄泻存在作用的靶点有34个, 与肠道菌群存在作用的有66个, 三者共同的靶点数为11个, 其中过氧化物合酶2(peroxide synthase 2, PTGS2)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF)、肿瘤蛋白P53(oncoprotein P53, TP53)、细胞间粘附分子-1(intercellular adhesion molecule-1, ICM1)、白介素10(interleukin-10, IL-10)为关键靶点. GO功能富集分析得到 121个生物过程, KEGG通路富集筛选得到49条通路, 包括TNF信号通路、IL-17信号通路、NF-κB信号通路等.

实验结论

通过网络药理学的初步筛选及预测, 保和丸可能通过多途径、多靶点改善食滞胃肠证泄泻合并肠道菌群失调.

展望前景

本研究基于网络药理学分析了保和丸治疗食滞胃肠证泄泻合并肠道菌群失调的作用机制, 筛选了药物核心治疗靶点, 有望为未来进一步的细胞学或者动物模型验证药物生物学功能奠定了基础.