基于网络药理学的黄芩素、京尼平抗脑缺血作用机制研究

目的采用网络药理学及分子对接技术,以灯盏花乙素苷元(scutellarein,SE)作为参照,预测黄芩素(baicalein,BE)、京尼平(genipin,GE)抗脑缺血作用靶点,为脑缺血疾病的临床防治和开发研究提供参考。方法利用TCMSP、Swiss Target Prediction和Stitch数据库检索和文献挖掘方法,预测SE、BE、GE作用靶点,同时应用DisGeNET、CTD、NCBI Gene、OMIM、DrugBank和PharmGkb数据库预测脑缺血疾病相关靶点。通过Cytoscape 3.3.0构建小分子-靶点网络图,用DAVID软件分析SE、BE、GE特有抗脑缺血靶点的GO功能富集和KEGG通路分析。采用AutodockVina软件对SE、BE、GE与抗脑缺血共同靶点分别进行对接研究,根据受体与配体的结合能和抑制浓度排序,选择最佳的靶点蛋白。结果 SE、BE、GE分别预测出30、59、35个靶蛋白,SE与BE共同抗脑缺血疾病靶点有PIK3CG、CYP1A2、VEGFA、ALOX5、PTGS2,SE与GE共同抗脑缺血靶点为PTGS2。分子对接结果显示受体PTGS2与SE、BE、GE对接结合能及抑制浓度相对较低。GO功能富集结果显示BE-SE共同靶点主要分布于细胞质、细胞器膜、内质网膜等部位,具有与金属离子、阳离子结合功能及催化、氧化还原酶活性,参与细胞脂质、羧酸、含氧酸、有机酸代谢及脂肪酸合成等过程有关;KEGG分析结果显示受体PTGS2主要作用于花生四烯酸代谢通路和VEGF信号通路,BE与GE配伍治疗脑缺血疾病通过抑制PTGS2(COX-2)和VEGF蛋白的表达,从而减轻炎症因子造成的脑组织损伤并改善血脑屏障(Blood brain barrier,BBB)的通透性发挥脑保护作用。结论预测了BE与GE配伍治疗脑缺血疾病的潜在靶点,初步验证了治疗脑缺血疾病的作用机制,为进一步深入研究BE与GE配伍治疗脑缺血作用机制提供参考,也为下一步合成新的衍生物提供基础。