基于网络药理学与分子对接技术的水蛭治疗2型糖尿病和糖尿病肾病作用机制比较

摘要：

目的:基于网络药理学和分子对接技术比较分析水蛭治疗2型糖尿病(T2DM)及糖尿病肾病(DN)的作用靶点及通路,初步探讨水蛭治疗糖尿病及其微血管并发症的作用机制.方法:通过TCMID、ETCM、BATMAN-TCM、中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)、TCM Database@Taiwan等数据库并结合文献报道收集水蛭的化学成分和对应靶点;在疾病相关数据库CTD、TTD和GeneCards中检索T2DM和DN靶点;采用STRING平台获取蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)信息及基因本体(GO)、京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路信息,并进行数据可视化分析;结合网络药理学预测到的关键靶点与成分,采用分子对接技术对其进行验证.结果:通过数据库和文献共收集到水蛭中93个成分,其中65个成分匹配到对应化学结构,并预测了448个成分相关靶点.在疾病数据库中分别获取到1667个T2DM靶点和874个DN靶点,将疾病靶点分别与水蛭成分靶点求交集后获得118、111个潜在作用靶点.通过PPI网络得到水蛭治疗T2DM的关键靶点为白蛋白(ALB)、蛋白激酶B1(Akt1)、胰岛素样生长因子1(IGF1)和纤连蛋白1(FN1),关键成分为西红花酸、棕榈酸和熊果酸等;水蛭治疗DN的关键靶点为ALB、Akt1、IGF1和血管内皮生长因子A(VEGFA),关键成分为琥珀酸、棕榈酸和西红花酸等.根据KEGG富集分析结果,胰岛素、磷脂酰肌醇激酶3-激酶(PI3K)、Ras、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路为水蛭治疗T2DM胰岛素抵抗的核心通路;PI3K-Akt、p38MAPK、缺氧诱导因子-1(HIF-1)为水蛭治疗DN炎症反应的核心通路.分子对接结果显示,棕榈酸、琥珀酸和熊果酸等成分能与ALB、Akt1、IGF1和VEGFA等靶点良好对接.结论:水蛭治疗T2DM侧重于增强胰岛β细胞功能和数量、恢复机体糖脂代谢紊乱、改善胰岛素抵抗;而其治疗DN侧重于借助水蛭素抗凝血功能减缓炎症、抑制细胞凋亡、改善肾脏纤维化.

关键词：水蛭、2型糖尿病、糖尿病肾病、网络药理学、分子对接

所属期刊栏目：25

分类号：R285(中药学)

资助基金：国家自然科学基金82173955

在线出版日期：2023-05-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共16页

页码：326-341