基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的款冬花止咳化痰活性成分靶點(diǎn)研究

臧鋒磊 周敬

【摘 要】目的：研究款冬花止咳化痰活性成分的作用靶點(diǎn)。方法：以款冬花止咳化痰相關(guān)的12個(gè)化合物為研究對(duì)象，基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)理論，采用反向藥效團(tuán)匹配法，預(yù)測(cè)活性成分靶點(diǎn)，并和CooLGeN數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，構(gòu)建靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)模型。結(jié)果：款冬花止咳化痰相關(guān)的潛在作用靶點(diǎn)有36個(gè)，主要靶點(diǎn)有GSTP1、MAPK14、ACHE、GSTA1、CFTR、VDR、ESR1、F2、GSTM1、MME、DAPK1；且不同活性成分可作用在相同靶點(diǎn)上，相同活性成分也可作用在不同靶點(diǎn)上。結(jié)論：款冬花止咳化痰作用具有多成分、多靶點(diǎn)的特點(diǎn)，為作用機(jī)制的研究提供科學(xué)依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】款冬花；止咳化痰；活性成分；靶點(diǎn)；網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)

【中圖分類號(hào)】R749.053

【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】 糎T〗

B 【文章編號(hào)】1005-0019（2018）12-100-02

款冬花具有止咳、祛痰、平喘的作用，是臨床上常用的中藥之一。就目前的研究而言[1]，款冬花中的咖啡?；崴犷惓煞?，具有止咳化痰活性；槲皮素、蘆丁、山柰酚等成分，也在其他藥材中證實(shí)了止咳祛痰作用。總結(jié)來看，款冬花止咳化痰的活性成分已經(jīng)證實(shí)，但作用機(jī)制尚不明確。本文利用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)，以款冬花的活性成分為基準(zhǔn)，構(gòu)建成分—通路—靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，深入探討止咳化痰的作用機(jī)制，報(bào)告如下：

1 資料與方法

1.1 建立標(biāo)準(zhǔn)格式文件 結(jié)合以往研究成果，已知款冬花止咳化痰相關(guān)的化合物有12個(gè)，分別是款冬花素、山奈酚、金絲桃苷、款冬酮、β-谷甾淳、綠原酸、咖啡酸、檞皮素、4，5-二咖啡酰基奎尼酸、3，5-二咖啡?；崴?、3，4-二咖啡?；崴?、蘆丁。利用ChemBioDraw Ultra軟件，畫出這些化合物的結(jié)構(gòu)圖，以sdf-mol格式進(jìn)行保存。

1.2 靶點(diǎn)反向預(yù)測(cè) 輔助利用PharmMapper服務(wù)器，將款冬花活性成分sdf-mol格式文件上傳至服務(wù)器，通過反向藥效團(tuán)匹配，得到虛擬篩選結(jié)果。然后選取活性小分子作為探針，對(duì)潛在藥物靶點(diǎn)進(jìn)行搜查，并預(yù)測(cè)生物活性。考慮到這些藥物靶點(diǎn)的命名不規(guī)范，本次實(shí)驗(yàn)利用UniRrotKB搜索功能，限定物種為人，輸入蛋白名稱，將檢索到的蛋白類型確定為官方名稱，經(jīng)數(shù)據(jù)庫(kù)檢索和轉(zhuǎn)化，得到相關(guān)蛋白信息。

1.3 靶點(diǎn)篩選 匯總反向預(yù)測(cè)后的靶點(diǎn)信息，和CooLGeN數(shù)據(jù)庫(kù)中的咳嗽靶點(diǎn)進(jìn)行比較，從而明確預(yù)測(cè)靶點(diǎn)中具有止咳化痰作用的靶點(diǎn)。

1.4 構(gòu)建靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò) 利用Cytoscape軟件的Merge功能，以款冬花靶點(diǎn)預(yù)測(cè)結(jié)果為準(zhǔn)，構(gòu)建靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)模型，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)代表活動(dòng)成分、靶點(diǎn)、作用通路。節(jié)點(diǎn)連接原則[2]：如果活性成分靶點(diǎn)、作用通路靶點(diǎn)相同，此時(shí)兩者用邊連接起來。

2 結(jié)果

2.1 靶點(diǎn)信息 款冬花潛在作 冒械愎布？00個(gè)，按照從高到低的順序進(jìn)行排列，并和CooLGeN數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比較，結(jié)果得到36個(gè)和止咳化痰相關(guān)的潛在作用靶點(diǎn)，主要靶點(diǎn)信息見表1。

2.2 靶點(diǎn)數(shù)目 款冬花止咳化痰活性成分的靶點(diǎn)數(shù)目如下：款冬花素29個(gè)、山奈酚24個(gè)、金絲桃苷21個(gè)、款冬酮20個(gè)、β-谷甾淳20個(gè)、綠原酸19個(gè)、咖啡酸18個(gè)、槲皮素17個(gè)、4，5-二咖啡酰基奎尼酸14個(gè)、3，5-二咖啡?；崴?2個(gè)、3，4-二咖啡?；崴?1個(gè)、蘆丁11個(gè)。分析可知，不同活性成分可作用在相同靶點(diǎn)上，相同活性成分也可作用在不同靶點(diǎn)上，凸顯出多成分、多靶點(diǎn)的作用機(jī)制。

3 討論

款冬花屬于菊科款冬屬植物，具有止咳化痰、潤(rùn)肺下氣的功效，主要用來治療咳痰、咳喘、咯血、氣管炎等疾病。此外，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明[3]，款冬花對(duì)心血管系統(tǒng)的作用，體現(xiàn)在升壓、收縮血管、抗血小板聚集上；對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的作用，體現(xiàn)在驚厥、呼吸興奮上；對(duì)消化系統(tǒng)的作用，體現(xiàn)在解痙、緩解腹瀉上。具體到止咳化痰功效，雖然相關(guān)成分已經(jīng)明確，但活性成分的作用靶點(diǎn)尚不清楚，本文基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)理念對(duì)此進(jìn)行研究。

網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)，是在生物學(xué)、藥理學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的整合和創(chuàng)新，通過構(gòu)建藥物—靶點(diǎn)—疾病三者的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，來明確藥物的作用機(jī)制。簡(jiǎn)單來看，網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)就是將藥物—靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)和生物系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在一起，為藥物研發(fā)提供新的途徑。反向藥效團(tuán)匹配法，能根據(jù)配體特征預(yù)測(cè)靶點(diǎn)，對(duì)匹配的藥效團(tuán)進(jìn)行尋找、查詢、打分，不僅臨床適應(yīng)癥的涵蓋范圍廣，而且靶點(diǎn)信息全、運(yùn)算速度快。從已有的研究結(jié)果來看，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)逍遙散中的抗抑郁成分，包括25個(gè)作用靶點(diǎn)，參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、內(nèi)分泌和能量代謝；有學(xué)者發(fā)現(xiàn)百合地黃湯中包括11個(gè)活性成分、21個(gè)靶點(diǎn)，且兩者相互作用。

本次研究 校鑰疃ㄖ兄箍然迪喙氐？2個(gè)化合物為對(duì)象，首先建立sdf-mol格式文件，然后對(duì)靶點(diǎn)反向預(yù)測(cè)和篩選，最后建立靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。結(jié)果顯示，和止咳化痰相關(guān)的潛在作用靶點(diǎn)共有36個(gè)，頻率較高的如GSTP1、MAPK14、ACHE、GSTA1等，且作用機(jī)制具有多成分、多靶點(diǎn)的特征。

參考文獻(xiàn)

[1] 李靜，高麗，高耀等.基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的款冬花止咳化痰活性成分靶點(diǎn)探究[J].中草藥，2018，（1）：179-187.

[2] 張爭(zhēng)爭(zhēng).款冬花活性成分及轉(zhuǎn)錄組研究[D].山西大學(xué)，2016.

[3] 吳琪珍，張朝鳳，許翔鴻等.款冬花化學(xué)成分和藥理活性研究進(jìn)展[J].中國(guó)野生植物資源，2015，（2）：33-36.