基于网络药理学的四君子汤治疗2型糖尿病的作用机制研究

摘要：

目的 通过网络药理学预测四君子汤治疗2型糖尿病(T2DM)的主要活性成分和作用靶点,探讨其多成分-多靶点-多通路的潜在作用机制;并选取AMPK信号通路中的InsR、PI3K进行动物实验验证.方法 通过中医药系统药理学数据库和分析平台(TCMSP)、文献挖掘和本课题组已有研究收集四君子汤及其4味中药党参、白术、茯苓、甘草的化学成分,经口服生物利用度(OB)、类药性(DL)、半衰期(HL)3个条件筛选得到药物的有效成分,通过SwissTargetPrediction数据库进行有效成分靶点预测;同时从TTD、Drugbank和DisGeNET数据库对T2DM的靶点进行检索及筛选;成分靶点与疾病靶点映射后使用Cytoscape3.2.1软件构建药物有效成分-靶点蛋白相互作用网络,对该网络进行拓扑学分析筛选节点自由度(degree)≥平均自由度的节点得到核心有效成分-核心靶点网络,同时使用String数据库绘制核心靶点蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络;对核心靶点基因利用DAVID数据库进行GO分析和KEGG分析,构建核心有效成分-核心靶点-代谢通路网络图,探讨四君子汤治疗T2DM的潜在作用机制.采用系统对接网站进行相关度前3蛋白对相关度前5成分的分子对接.并进一步采用动物实验进行验证:选取SD大鼠,运用高糖高脂饲料联合小剂量链脲佐菌素(STZ)诱导T2DM模型,5.65 g/kg四君子汤ig给药28 d,检测各组大鼠的空腹血糖(FBG)及口服葡萄糖耐量(OGTT),RT-PCR法检测AMPK信号通路中InsR、PI3K mRNA的表达量.结果 从四君子汤中筛选出113个化学成分,涉及治疗T2DM的47个靶点;根据节点自由度≥平均自由度,筛选出核心成分22个,核心靶点27个;GO分析结果表明其涉及血糖稳态、脂肪组织发育的正调控等7个生物过程,涉及类固醇激素受体活化、药物结合等4个分子功能,包括质膜、核常染色质2个细胞组成;KEGG分析结果表明其可能通过AMPK信号通路、PPAR信号通路、胰岛素抵抗等14个信号通路治疗糖尿病.分子对接60％成分具有强烈的结合活性,40％成分具有较强的结合活性.四君子汤可显著改善T2DM大鼠OGTT(P＜0.001),同时降低FBG (P＜0.01),显著升高InsR、PI3K mRNA (P＜0.001)的表达量,验证了网络药理学的部分预测结果.结论 四君子汤通过多靶点、多通路治疗T2DM,为其分子机制的研究奠定一定的基础.

关键词：四君子汤、2型糖尿病、网络药理学、AMPK信号通路、胰岛素受体(InsR)、磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)

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分类号：R285.5(中药学)

资助基金：山西省基础研究项目;山西中医药大学重点培育项目

在线出版日期：2020-05-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1548-1558