基于网络药理学及孟德尔随机化探讨黄芪治疗冠心病的作用机制OA

目的:联合应用网络药理学及孟德尔随机化分析探讨黄芪治疗冠状动脉粥样硬化性心脏病(简称冠心病)的作用机制。方法:在中药系统药理学数据库与分析平台(traditional Chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform,TCMSP)检索黄芪的活性成分及作用靶点。使用GeneCards数据库检索冠心病的相关靶点。通过Venn在线分析工具获取黄芪相关靶点及冠心病靶点的交集,将交集靶点导出,并绘制韦恩图。使用STRING数据库对交集靶点进行分析,导入Cytoscape3.10.2软件构建蛋白互作(protein-protein interaction,PPI)网络,拓扑分析找出黄芪治疗冠心病的核心靶点。通过微生信平台对交集靶点进行基因本体论(Gene Ontology,GO)富集分析和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)信号通路富集分析。GO分析包括分子功能(molecular function,MF)、细胞组分(cellular component,CC)和生物学过程(biological process,BP)三个模块。使用Autodock Tools 1.5.6软件进行分子对接并计算结合能。通过孟德尔随机化排除混杂因素从基因层面进行验证。结果:通过TCMSP数据库获得黄芪的活性成分17个,相关靶点195个。从GeneCards数据库获取到冠心病靶点1466个,将黄芪活性成分相关靶点与冠心病靶点取交集并绘制Veen图,得到108个交集靶点。将交集靶点导入STRING数据库构建PPI网络,拓扑分析筛选得到14个核心靶点。GO富集分析得出1895条BP、51条CC及135条MF。KEGG信号通路富集分析得到146条信号通路。分子对接显示,黄芪的7种活性成分与核心靶点的结合能均<-5 kcal·mol^(-1),且与JUN、MAPK1靶点的结合能均较高。通过孟德尔随机化研究证实IL-1β与冠心病之间存在因果关系。结论:黄芪可以通过调节多个靶点和多条途径对冠心病起到治疗作用。