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研究目的:通过网络药理学方法筛选血府逐瘀汤干预冠心病的治疗靶标,寻找治疗靶标互作网络中的枢纽基因、网络模块和共表达基因,预测显著性生物学过程和作用通路;通过转录组测序技术筛选血府逐瘀汤干预冠心病的差异表达基因,进行生物信息学验证;初步阐释血府逐瘀汤干预冠心病可能的疗效机制。研究方法:借助SymMap数据库初步确定血府逐瘀汤活性成分及重要靶点;整合GeneCards、CHD@ZJU数据库筛选冠心病有关靶点;利用Cytoscape软件构建中药成分-靶点网络和蛋白互作网络,利用CytoHubba、MCODE、Coexpedia等工具对网络进行分析,筛选出枢纽基因、网络模块、共表达基因。通过Metascape数据库对血府逐瘀汤治疗靶标提取富集显著的生物学过程和作用通路。利用转录组学与二代测序相结合的方法选取血府逐瘀汤干预冠心病临床研究治疗前后4例外周血血样进行总RNA提取与检测、建库与测序、基因组序列比对、识别差异表达基因和生物信息学分析。将网络药理学预测结果与临床研究的差异分析结果进行比较和验证,合理推测血府逐瘀汤干预冠心病的疗效机制。研究结果:(1)本研究经检索数据库获得血府逐瘀汤共含化合物1839个,以口服利用度>30%为筛选条件获取血府逐瘀汤活性成分800个,其中:桃仁活性成分有33个;红花活性成分有70个;生地的活性成分有26个;赤芍的活性成分有70个,当归的活性成分有74个,川芎的活性成分有116个,枳壳的活性成分有1 1个,桔梗的活性成分有27个,柴胡的活性成分有182个,牛膝的活性成分有49个,甘草的活性成分有142个。(2)本研究共获取血府逐瘀汤2124个药物靶点,其中:桃仁有124个潜在靶点,红花有307个潜在靶点,生地有84个潜在靶点,赤芍有202个潜在靶点,当归有84个潜在靶点,川芎有175个潜在靶点,枳壳有78个潜在靶点,桔梗有147个潜在靶点,柴胡有365个潜在靶点,牛膝有271个潜在靶点,甘草有286个潜在靶点。以P值<0.05为条件筛选各中药的重要靶点,其中桃仁重要靶点有72个,红花重要靶点有224个,生地重要靶点有36个,赤芍重要靶点有126个,当归重要靶点有28个,川芎重要靶点有88个,枳壳重要靶点有59个,桔梗重要靶点有79个,柴胡重要靶点有218个,牛膝重要靶点有146个,甘草重要靶点有167个。(3)本研究共获得6785个冠心病靶点,其中1436个人源冠心病靶点,血府逐瘀汤与冠心病人源靶点的交集靶点有251个。(4)本研究通过网络拓扑学分析得到血府逐瘀汤“中药成分-药物靶点”网络中有15个核心靶点。经分析治疗靶标的蛋白质互作网络中,得到网络中心性程度较高的靶点有32个,具体为:INS、IL6、GAPDH、TNF、VEGFA、TP53、MAPK3、PTGS2、JUN、EGFR、MAPK8、EGF、STAT3、MAPK1、SRC、IL1B、MYC、CXCL8、MMP9、CCL2、FN1、IL10、NOS3、FOS、ESR1、CCND1、PPARG、ACTB、FGF2、PTEN、MMP2。(5)本研究对治疗靶点富集分析中生物学过程显著集中在信号转导、细胞间通讯、能量通路、代谢、免疫反应等(P<0.01);分子功能方面显著集中在转录因子活性、催化活性、细胞因子活性等(P<0.01);细胞组分富集显著集中在细胞外、细胞质、细胞外间隙和胞外区(P<0.05)。对治疗靶点进行通路富集分析显示,核心信号通路有8条,具体为:PI3K-Akt信号通路、HIF-1信号通路、TNF信号通路、FoxO信号通路、NF-κB信号通路、ErbB信号通路、Jak-STAT信号通路、AMPK信号通路等(P<0.01);网络模块分析得到13个具有相似生物功能的模块,最大的模块基因群由12个基因和78条边构成;基于MCC法识别Top10 枢纽基因,具体为:VEGFA、GAPDH、IL6、TNF、PTGS2、MMP9、MARK3、INS、FN1、TP53。基因共表达分析得到14个与冠心病具有相同表达谱的共表达基因:PLG、CYP1A2、PON1、CYP2E1、CYP2C8、CTH、CRP、XDH、TGM2、GSTM2、GSTM1、C5AR1、RAF1、BCL2L1。(6)通过转录测序确定血府逐瘀汤干预冠心病的差异表达基因,结果如下:疗后2组在治疗前后包含2832个差异表达基因,其中1747个上调,1085个下调;疗前1组与疗前2组对比得到2656个差异表达基因,其中1045个上调,1611个下调。疗前1组与疗后1组对比所得差异基因有2410个,1315个上调,1095个为下调基因。疗后1组与疗后1组对比含差异表达基因2737个,其中1579个为上调基因,1158个为下调基因。(7)本研究对血府逐瘀汤干预西药基础治疗前后的差异表达基因功能富集分析显示,涉及富集显著的生物学过程主要包括炎症反应、免疫反应等10条(P<0.05);涉及4条显著信号通路:PI3K-Akt信号通路、Wnt信号通路、Fc epsilon RI信号通路、B细胞受体信号通路等(P<0.01)。单纯用西药基础治疗和血府逐瘀汤干预西药基础治疗后的差异表达基因显著性生物学过程主要有炎症反应、药物代谢、肽基-谷氨酸羧化反应等10条(P<0.016);涉及6条主要信号通路为MARK信号通路、Nod样受体信号通路、NF-κB信号通路、p53信号通路、Toll样受体信号通路、TNF信号通路等(P<0.01)。经比较,涉及血府逐瘀汤治疗前后差异基因功能富集分析中均包含“炎症反应”这一生物学过程。通过比较网络药理学方法得到治疗靶点与转录测序得到血府逐瘀汤干预西医基础治疗前后的差异基因,发现存在22个共同靶点,分别是:CXCL10、MPO、MYC、PLAT、PTGS2、CCL2、CCL5、HNF1A、THBD、TNF、TRPC3、VEGFA、CD163、BIRC5、C5AR1、CDKN1A、CHI3L1、FOS、JUN、PLAU、SLC6A4、HK2;血府逐瘀汤干预冠心病前后差异基因KEGG富集通路结果与TNF信号通路、补体与凝集级联、细胞因子-细胞因子受体互作、NF-κB信号通路等4条通路显著关联。综合分析来看,血府逐瘀汤干预冠心病的作用机制与抑制炎症反应、抗血小板凝集、保护血管内皮、调控细胞增殖、分化、凋亡过程和调节免疫应激等作用机制相关,与NF-κB信号通路、补体与凝集级联、细胞因子-细胞因子受体互相作用以及TNF信号通路显著相关。研究结论1)血府逐瘀汤干预冠心病涉及多靶点、多过程、多通路。2)血府逐瘀汤干预冠心病的作用机制可能与抑制炎症反应、抗血小板凝集、保护血管内皮、调控细胞增殖、分化、凋亡过程和调节免疫应激等作用机制相关。3)血府逐瘀汤干预冠心病的作用机制与NF-κB信号通路、补体与凝集级联、细胞因子-细胞因子受体互相作用以及TNF信号通路显著相关。