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基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)與分子對(duì)接技術(shù)探討齒痛消炎靈顆粒治療牙周炎的作用機(jī)制

2023-09-25 08:29:14張婉婉張子建張旭張潔茹王偉然王春英
現(xiàn)代藥物與臨床 2023年9期
關(guān)鍵詞:消炎牙周炎靶點(diǎn)

張婉婉,張子建,張旭,張潔茹,王偉然,王春英,

1.河北醫(yī)科大學(xué) 藥學(xué)院 藥物分析教研室,河北 石家莊 050017

2.河北省中醫(yī)院 口腔科,河北 石家莊 050011

3.新疆科技學(xué)院 醫(yī)學(xué)院,新疆 庫(kù)爾勒 841000

牙周炎是一種慢性多因素炎癥性疾病,與牙菌斑的堆積有關(guān),其特征是牙齒支持器官的進(jìn)行性破壞,包括對(duì)牙周韌帶和牙槽骨的破壞[1],其臨床表現(xiàn)主要為牙齦炎癥、牙槽骨吸收、牙周袋形成及牙齒松動(dòng)[2]。作為全世界第6 大最流行的疾病,嚴(yán)重的牙周炎影響著大約10%的人口,牙周炎還被證實(shí)與心血管疾病、高血壓、糖尿病、癌癥和炎癥性疾病在內(nèi)的全身性疾病等多種系統(tǒng)性疾病的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)[3]。因此,其預(yù)防與治療工作非常重要。

齒痛消炎靈顆粒由防風(fēng)、牡丹皮、青皮、荊芥、青黛、地黃、白芷、甘草、細(xì)辛、石膏組成,具有疏風(fēng)清熱,涼血止痛的功效。用于脾胃積熱、風(fēng)熱上攻所致頭痛身熱、口干口臭、便秘燥結(jié)、牙齦腫痛;急性齒根尖周炎、智齒冠周炎、急性牙齦(周)炎、急性牙髓炎見(jiàn)上述證候者[4]。臨床上多與其他藥物聯(lián)合治療牙周炎,且療效確切,安全性好[5-7]。

隨著生物信息學(xué)的快速發(fā)展,新興的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)以大數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ),已成為從分子水平到途徑水平詳細(xì)描述復(fù)雜藥物系統(tǒng)作用機(jī)制的有用工具[8]。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)契合了中醫(yī)整體哲學(xué)的核心思想,作為一種最先進(jìn)的技術(shù),該方法將研究范式從目前的一靶一藥模式更新為新的“網(wǎng)絡(luò)靶向多組分”模式。它通過(guò)提供詳細(xì)的化合物-靶點(diǎn)和靶點(diǎn)-通路網(wǎng)絡(luò),有助于評(píng)價(jià)中藥的合理性和配伍。本研究擬從網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的角度出發(fā),預(yù)測(cè)齒痛消炎靈顆粒治療牙周炎的藥效成分和潛在靶點(diǎn),并通過(guò)基因本體(GO)功能分析以及京都基因和基因組百科全書(shū)(KEGG)通路分析得到與齒痛消炎靈顆粒治療牙周炎相關(guān)的信號(hào)通路和代謝途徑,再通過(guò)分子對(duì)接技術(shù)驗(yàn)證活性成分與核心靶點(diǎn)的結(jié)合能力。為深入研究齒痛消炎靈顆粒的作用機(jī)制及藥效物質(zhì)基礎(chǔ)提供了一定的理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 齒痛消炎靈顆粒有效成分與靶點(diǎn)的收集

利用中藥系統(tǒng)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)[9](TCMSP,https://old.tcmsp-e.com/tcmsp.php)平臺(tái)檢索齒痛消炎靈顆粒中防風(fēng)、牡丹皮、青皮、荊芥、甘草、青黛、白芷、細(xì)辛、地黃、石膏10 味中藥的成分,由于地黃在TCMSP 中檢索不到,故利用ETCM 數(shù)據(jù)庫(kù)[10](https//www.tcmip.cn/ETCM/index.php/Home/Index/)進(jìn)行補(bǔ)充,石膏為礦物藥在數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索不到,本研究暫不考慮。根據(jù)口服利用度(OB)≥30%且類藥性(DL)≥0.18 的藥動(dòng)學(xué)(ADME)屬性值篩選活性成分及其作用的蛋白靶點(diǎn),并根據(jù)已發(fā)表的文獻(xiàn)報(bào)道補(bǔ)充加入OB 值和DL 值相對(duì)較低,但在文獻(xiàn)報(bào)道中提到的有明確的藥理活性的5-O-甲基維斯阿米醇苷[11]、補(bǔ)骨脂素[12]、7-去甲基軟木花椒素[11]、花椒毒酚[13]、丹皮酚[14]、橙皮苷[15]、柚皮苷[16]、薄荷酮[17]、胡薄荷酮[18]、環(huán)辛醇[17]、色胺酮[19]、甲基丁香酚[20]及其靶點(diǎn)。篩選后統(tǒng)一在Uniprot 蛋白數(shù)據(jù)庫(kù)[21](https://www.uniprot.org)將化合物作用的靶點(diǎn)進(jìn)行規(guī)范。

1.2 牙周炎相關(guān)靶點(diǎn)的獲取

以“periodontitis”為關(guān)鍵詞,在GeneCards 數(shù)據(jù)庫(kù)(http://www.genecards.org/)、OMIM 數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.omim.org/)、TherapeuticTargetDatabase數(shù)據(jù)庫(kù)(TTD,http://db.idrblab.net/ttd/)、DrugBank數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.drugbank.ca/)、DisGeNET 數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.disgenet.org)中進(jìn)行檢索及篩選靶點(diǎn)基因,得到與牙周炎相關(guān)的靶點(diǎn),將搜集到的靶點(diǎn)合并并刪除重復(fù)值。運(yùn)用Venny 2.1.0(http://bioinfogp.cnb.csic.es/tools/venny/)將齒痛消炎靈顆粒活性成分靶點(diǎn)與牙周炎疾病靶點(diǎn)取交集,得到齒痛消炎靈顆粒治療牙周炎的潛在靶點(diǎn)。

1.3 “中藥–活性成分–靶點(diǎn)”網(wǎng)絡(luò)及“化合物–靶點(diǎn)–疾病”網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

將齒痛消炎靈顆粒的中藥、活性成分、靶點(diǎn)及中藥、化學(xué)成分與疾病共有靶點(diǎn)分別導(dǎo)入Cytoscape 3.9.1 軟件,進(jìn)行“中藥-成分-靶點(diǎn)”“化合物-靶點(diǎn)-疾病”網(wǎng)絡(luò)圖的構(gòu)建,利用Network Analyzer計(jì)算網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮?shù),包括degree 值、介度中心性(BC)、接近中心性(CC)。

1.4 蛋白相互作用(PPI)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

將共有靶點(diǎn)上傳至STRING 數(shù)據(jù)庫(kù)(https://string -db.org),設(shè)定Organism 為“Homo sapiens”,設(shè)置靶點(diǎn)關(guān)聯(lián)的置信度為0.40,以此構(gòu)建靶點(diǎn)之間的PPI 網(wǎng)絡(luò),并將STRING 中得到的結(jié)果以TSV 格式下載并保存,導(dǎo)入Cytoscape 3.9.1 軟件,利用其中的“Network Analyzer”功能進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治觥?/p>

1.5 GO 分析與KEGG 通路富集分析

將藥物、疾病共同靶點(diǎn)導(dǎo)入Metascape 平臺(tái),分別進(jìn)行GO 生物功能分析和KEGG 通路富集分析,設(shè)置P<0.01,將獲得的數(shù)據(jù)結(jié)果應(yīng)用微生信平臺(tái)(http://www.bioinformatics.com.cn)進(jìn)行可視化,并將排行前20 位的條目繪制成GO 生物功能分析柱狀圖和KEGG 通路富集分析氣泡圖。

1.6 成分–靶點(diǎn)–通路網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

應(yīng)用Cytoscape 3.9.1 軟件構(gòu)建“藥物成分-靶點(diǎn)-信號(hào)通路”網(wǎng)絡(luò),然后應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)分析儀Network Analyzer 功能獲得各成分、靶點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮?shù),獲得齒痛消炎靈顆粒發(fā)揮治療牙周炎作用的重要活性成分及核心靶點(diǎn)。

1.7 分子對(duì)接評(píng)估

選取PPI 網(wǎng)絡(luò)中degree 值排名前5 位的關(guān)鍵靶點(diǎn)和“中藥-活性成分-靶點(diǎn)”中degree 值前5 位的核心成分作為受體蛋白和配體小分子。在PDB 數(shù)據(jù)庫(kù)(http://www.rcsb.org/)中獲取受體蛋白的晶體結(jié)構(gòu)并下載其pdb 格式文件,從TCMSP 數(shù)據(jù)庫(kù)下載配體小分子的MOL2 結(jié)構(gòu)式,使用AutoDock Tools 1.5.6 對(duì)配體和受體進(jìn)行分子對(duì)接,并使用Pymol 將分子對(duì)接結(jié)果可視化。

2 結(jié)果

2.1 齒痛消炎靈顆粒有效成分與靶點(diǎn)

共篩選到防風(fēng)化學(xué)成分22 個(gè)、牡丹皮化學(xué)成分7 個(gè)、青皮化學(xué)成分7 個(gè)、荊芥化學(xué)成分12 個(gè)、白芷化學(xué)成分20 個(gè)、青黛化學(xué)成分9 個(gè)、地黃化學(xué)成分9 個(gè)、甘草化學(xué)成分88 個(gè)、細(xì)辛化學(xué)成分9個(gè),去重后共得到化學(xué)成分264 個(gè),見(jiàn)表1(由于甘草成分較多,展示OB、DL 值較高的成分)。將中藥、活性成分、靶點(diǎn)關(guān)系導(dǎo)入至Cytoscape 3.9.1后得網(wǎng)絡(luò)圖,如圖1 所示,共包含667 個(gè)節(jié)點(diǎn),2 759 條邊,每個(gè)中藥活性成分的平均靶點(diǎn)數(shù)目為10.45 個(gè)。利用網(wǎng)絡(luò)分析儀Network Analyzer 計(jì)算網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮?shù),化合物的平均degree 值為14.6,作用靶點(diǎn)較多的化合物有槲皮素、山柰酚、β-谷甾醇、柚皮素、豆甾醇、木犀草素等。

圖1 中藥–活性成分–靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)圖Fig.1 Traditional Chinese medicine -active ingredients -target network diagram

表1 齒痛消炎靈顆粒活性成分Table 1 Active components of Chitong Xiaoyanling Granules

2.2 牙周炎相關(guān)靶點(diǎn)

以“periodontitis”為關(guān)鍵詞,通過(guò)GeneCards、TTD、OMIM、DisGeNET、DrugBank 數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索,合并去除重復(fù)值后收集到牙周炎相關(guān)靶點(diǎn)1 581個(gè)。運(yùn)用Venny 2.1.0 將潛在活性成分的作用靶點(diǎn)與牙周炎疾病靶點(diǎn)合并后取交集,見(jiàn)圖2,最終獲得157 個(gè)齒痛消炎靈顆粒治療牙周炎的潛在靶點(diǎn)。

圖2 “藥物–疾病”共有靶點(diǎn)韋恩圖Fig.2 Venn diagram of the common target of “drugs -disease”

2.3 化合物–靶點(diǎn)–疾病網(wǎng)絡(luò)

將齒痛消炎靈顆粒活性成分、157 個(gè)共有靶點(diǎn)等數(shù)據(jù)導(dǎo)入Cytoscape 3.9.1,構(gòu)建化合物-靶點(diǎn)-疾病網(wǎng)絡(luò),見(jiàn)圖3,共包含322 個(gè)節(jié)點(diǎn),1 400 條邊,不同活性成分對(duì)應(yīng)不同作用靶點(diǎn),體現(xiàn)齒痛消炎靈顆粒多成分、多靶點(diǎn)的特點(diǎn)。利用網(wǎng)絡(luò)分析儀Network Analyzer 計(jì)算網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮?shù),其中degree值較大的化合物為槲皮素、山柰酚、木犀草素、漢黃芩素、川陳皮素、柚皮素、β-谷甾醇等,預(yù)測(cè)其為齒痛消炎靈顆粒治療牙周炎的較為重要活性成分,見(jiàn)表2。

圖3 化合物–靶點(diǎn)–疾病網(wǎng)絡(luò)圖Fig.3 Network diagram of compound -target -disease

表2 齒痛消炎靈顆粒治療牙周炎的活性成分(前10 位)Table 2 Active components of Chitong Xiaoyanling Granules in treatment of periodontitis (top 10)

2.4 PPI 網(wǎng)絡(luò)

將藥物、疾病共有靶點(diǎn)錄入STRING 平臺(tái)構(gòu)建PPI 網(wǎng)絡(luò),將上述結(jié)果以TSV 格式下載并保存,導(dǎo)入Cytoscape 3.9.1,構(gòu)建PPI 網(wǎng)絡(luò)模型,結(jié)果如圖4所示。該網(wǎng)絡(luò)共含有靶蛋白節(jié)點(diǎn)155 個(gè),靶點(diǎn)蛋白間的相互作用關(guān)系連線3 163 條,平均degree 值40.8,選取degree 值、BC、CC 均大于中位數(shù)的節(jié)點(diǎn)作為核心靶點(diǎn),包括腫瘤壞死因子(TNF)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)、蛋白激酶B1(Akt1)、腫瘤蛋白p53(TP53)、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子A(VEGFA)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(CASP3)、絲裂原活化蛋白激酶3(MAPK3)、表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)、低氧誘導(dǎo)因子-1(HIF-1A)、前列腺素內(nèi)過(guò)氧化物合酶2(PTGS2)等33 個(gè)核心靶點(diǎn),見(jiàn)表3。

圖4 靶點(diǎn)PPI 網(wǎng)絡(luò)Fig.4 Network of PPI

表3 核心靶點(diǎn)及其拓?fù)鋵W(xué)參數(shù)Table 3 Topological parameters of core targets

2.5 GO 功能富集和KEGG 通路富集

將藥物、疾病共同靶點(diǎn)導(dǎo)入Metascape 平臺(tái),進(jìn)行GO 生物功能分析和KEGG 通路富集分析,以P<0.01 為篩選標(biāo)準(zhǔn),獲得GO 生物功能條目2 137條,其中生物過(guò)程(BP)1 884 條,主要涉及對(duì)無(wú)機(jī)物的反應(yīng)(response to inorganic substance)、細(xì)胞對(duì)化學(xué)脅迫的反應(yīng)(cellular response to chemical stress)、對(duì)氧化應(yīng)激的反應(yīng)(response to oxidative stress)、對(duì)活性氧物種的反應(yīng)(response to reactive oxygen species)、細(xì)胞對(duì)氧化應(yīng)激的反應(yīng)(cellular response to oxidative stress)等;細(xì)胞組分(CC)93條,主要涉及膜筏(membrane raft)、膜微區(qū)(membrane microdomain )、質(zhì)膜筏(plasma membrane raft)、局部黏連(focal adhesion)、細(xì)胞-基質(zhì)結(jié)(cell-substrate junction)等;分子功能(MF)160 條,主要涉及DNA 結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合(DNAbinding transcription factor binding)、RNA 聚合酶II特異性DNA 結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合、核受體結(jié)合(nuclear receptor binding)、染色質(zhì)結(jié)合(chromatin binding)、核雌激素受體結(jié)合(nuclear estrogen receptor binding)等,見(jiàn)圖5。

圖5 GO 富集分析Fig.5 GO enrichment analysis

KEGG 通路富集分析共獲得206 個(gè)信號(hào)通路,主要涉及癌癥信號(hào)通路(pathways in cancer)、脂質(zhì)與動(dòng)脈粥樣硬化通路(lipid and atherosclerosis)、乙型肝炎(hepatitis B)、IL-17 信號(hào)通路(IL-17 signaling pathway)、腫瘤壞死因子信號(hào)通路(TNF signaling pathway)等,見(jiàn)圖6。

圖6 KEGG 通路富集分析Fig.6 KEGG pathway enrichment analysis

2.6 “藥物成分–靶點(diǎn)–通路”網(wǎng)絡(luò)

應(yīng)用Cytoscape 3.9.1 軟件構(gòu)建“藥物成分-靶點(diǎn)-通路”網(wǎng)絡(luò)圖,如圖7 所示,該網(wǎng)絡(luò)共有255個(gè)節(jié)點(diǎn),1 350 條邊。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵W(xué)分析結(jié)果顯示,槲皮素、木犀草素、漢黃芩素、山柰酚、柚皮素等為主要活性成分,見(jiàn)表4。主要靶點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵W(xué)分析結(jié)果顯示,degree 值最高靶點(diǎn)基因?yàn)镻TGS2、雌激素受體α(ESR1)、雄激素受體(AR)、一氧化氮合酶2(NOS2)、糖原合酶激酶3B(GSK3B)、絲裂原活化蛋白激酶14(MAPK14)、雌激素受體2(ESR2)、視黃酸受體α(RXRA)等,見(jiàn)表5。

圖7 “藥物成分–靶點(diǎn)–通路”網(wǎng)絡(luò)圖Fig.7 “Drug composition -target -pathway” network diagram

表4 齒痛消炎靈顆?;钚猿煞志W(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵W(xué)分析(degree 值前10 位)Table 4 Network topology analysis of main active components of Chitong Xiaoyanling Granules(top 10)

表5 靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵W(xué)分析結(jié)果(degree 度值前10 位)Table 5 Results of topological analysis of target network(top 10)

2.7 分子對(duì)接結(jié)果

將PPI 網(wǎng)絡(luò)中degree 值排名前5 位的靶點(diǎn)與齒痛消炎靈顆粒中degree值靠前的活性成分進(jìn)行分子對(duì)接,見(jiàn)表6。由表可見(jiàn),分子對(duì)接結(jié)合能均<-5 kJ/mol,對(duì)接結(jié)果具有較好的可靠性。選氫鍵數(shù)>2的結(jié)合構(gòu)象的相互作用進(jìn)行可視化展示,見(jiàn)圖8。

圖8 分子對(duì)接結(jié)果Fig.8 Molecular docking result

表6 分子對(duì)接結(jié)合能Table 6 Molecular docking binding energy

3 討論

本研究共篩選出齒痛消炎靈顆粒的264 個(gè)潛在成分、預(yù)測(cè)出457 個(gè)作用靶點(diǎn),構(gòu)建了“中藥-活性成分-靶點(diǎn)”的網(wǎng)絡(luò),根據(jù)degree 值篩選出關(guān)鍵成分;構(gòu)建“化合物-靶點(diǎn)-疾病”網(wǎng)絡(luò)得出治療牙周炎的關(guān)鍵成分和靶點(diǎn)多與炎癥有關(guān),揭示了齒痛消炎靈顆粒并不是通過(guò)單一成分、單一靶點(diǎn)治療牙周炎,而是通過(guò)多成分、多靶點(diǎn)的作用方式;治療牙周炎的潛在作用靶點(diǎn)富集得2 137 個(gè)GO 條目和206 條KEGG 通路中,包括與炎癥、免疫系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)等相關(guān)的條目和通路,如對(duì)氧化應(yīng)激的反應(yīng)、DNA 結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合、局部粘連、脂質(zhì)與動(dòng)脈粥樣硬化通路、乙型肝炎、IL-17 信號(hào)通路、腫瘤壞死因子信號(hào)通路等。通過(guò)“藥物-靶點(diǎn)-通路”網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建并通過(guò)其內(nèi)置工具分析齒痛消炎靈顆粒干預(yù)牙周炎靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵W(xué)參數(shù),得到核心成分及核心作用靶點(diǎn),再次體現(xiàn)了齒痛消炎靈顆粒含的多種成分,可能通過(guò)多靶點(diǎn)干預(yù)牙周炎。最后,經(jīng)過(guò)分子對(duì)接證實(shí)了部分關(guān)鍵成分,可以很好地與部分關(guān)鍵靶點(diǎn)相結(jié)合。

經(jīng)分析得關(guān)鍵成分為槲皮素、山柰酚、β-谷甾醇、柚皮素、木犀草素。其中槲皮素是一種不含碳水化合物的類黃酮,是蔬菜和水果中含量最豐富的類黃酮,具有抗炎、抗菌、抗氧化、鎮(zhèn)痛的作用[22],Cheng 等[23]通過(guò)評(píng)估槲皮素對(duì)大鼠實(shí)驗(yàn)性牙周破壞的作用,證明槲皮素可以減少脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的破骨細(xì)胞形成以及結(jié)扎增強(qiáng)的牙周炎癥和骨質(zhì)流失,得出結(jié)論槲皮素可能對(duì)牙周破壞具有改善作用。山柰酚是一種存在于多種植物中的天然黃酮類化合物,具有廣泛的治療特性,如抗氧化、抗癌和抗炎。它的作用機(jī)制是誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、降低細(xì)胞活力、下調(diào)磷酸肌醇3-激酶(PI3K)/Akt 和人類T 細(xì)胞白血病/淋巴瘤病毒-I 信號(hào)通路,抑制上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)相關(guān)標(biāo)志物的蛋白質(zhì)表達(dá)[24]。β-谷甾醇具有抗腫瘤、解熱、免疫調(diào)節(jié)、抗炎、止痛、抗?jié)兊茸饔肹25];Valerio 等[26]證實(shí)β-谷甾醇通過(guò)增強(qiáng)巨噬細(xì)胞蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶1(SHP-1)的活性進(jìn)而減弱核因子-κB(NF-κB)和信號(hào)傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活蛋白1(STAT1)通路的活性,發(fā)揮抗炎作用;Choi等[27]證實(shí)β-谷甾醇通過(guò)減少NO 的生成,抑制巨噬細(xì)胞IL-6 活性,減少TNF-α、IL-1β 等炎性因子的分泌,產(chǎn)生抗炎作用;Liz 等[28]證實(shí),β-谷甾醇通過(guò)促進(jìn)細(xì)胞鈣的攝取,抑制髓過(guò)氧化物酶、腺苷脫氨酶的活性,抑制IL1β、TNF-α 的水平,發(fā)揮抗炎作用。柚皮素具有抗氧化、抗炎、生物利用度高、毒性小等特點(diǎn),是一種有效的抗傷害性和抗炎性藥物,可用于疼痛管理治療[29]。木犀草素具有抗炎、抑菌、抗氧化、抗纖維化等廣泛藥理作用,可以降低多種促炎細(xì)胞因子、趨化因子的表達(dá)還可提高IL-10、IL-13 等抗炎因子表達(dá),調(diào)節(jié)多種炎癥信號(hào)通路緩解炎癥反應(yīng)[30]。

本研究通過(guò)構(gòu)建PPI 網(wǎng)絡(luò)并對(duì)其進(jìn)行拓?fù)鋵W(xué)分析,以degree 值、BC、CC 均大于中位數(shù)的節(jié)點(diǎn)作為核心靶點(diǎn),推測(cè)TNF、IL-6、IL-1β、Akt1、TP53、VEGFA、CASP3、MAPK3、EGFR、HIF-1A、PTGS2等靶點(diǎn)在齒痛消炎靈顆粒治療牙周炎的生物過(guò)程中起關(guān)鍵作用。其中TNF 通過(guò)與IL-1β 和IL-6 協(xié)同誘導(dǎo)VEGF 產(chǎn)生而在血管生成中發(fā)揮作用[31]。TNF-α 主要是來(lái)自單核巨噬細(xì)胞,是重要的生物活性細(xì)胞因子,可加速自由基及興奮性氨基酸合成,提高血管通透性,促進(jìn)炎性滲出,從而加重炎癥反應(yīng)[30]。IL-6 主要由T 細(xì)胞、單核細(xì)胞及內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生,對(duì)免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)、炎癥介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)有關(guān)鍵作用,可促進(jìn)患者TNF、IL-1 等的分泌[32],IL-6 細(xì)胞因子家族包括IL-6、IL-11、IL-27、IL-31、制瘤素M(OSM)、白血病抑制因子(LIF)、睫狀神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(CNTF)、心肌營(yíng)養(yǎng)素1(CT-1)和心肌營(yíng)養(yǎng)素樣細(xì)胞因子1(CLCF1),在所有細(xì)胞因子家族中,它在引發(fā)與健康和疾病相關(guān)的反應(yīng)方面表現(xiàn)出最高程度的功能多效性和冗余性,IL-6 細(xì)胞因子家族的成員在健康和疾病中發(fā)揮著不可或缺的作用,它們通過(guò)調(diào)節(jié)各種代謝過(guò)程來(lái)影響免疫平衡和福祉的維持。在炎癥期間,IL-6 家族細(xì)胞因子通過(guò)直接作用于先天免疫細(xì)胞和間接通過(guò)激活駐留在炎癥部位的間質(zhì)組織細(xì)胞來(lái)調(diào)節(jié)先天免疫[33]。IL-1β 是有效的促炎因子[34],可以促進(jìn)T 細(xì)胞的Th17 分化,與IL-12 協(xié)同作用,誘導(dǎo)輔助性T 細(xì)胞1(Th1)合成IFNG[34],通過(guò)與TNF 和IL-6 協(xié)同誘導(dǎo)VEGF 產(chǎn)生而在血管生成中發(fā)揮作用[33]。

共同靶點(diǎn)富集分析結(jié)果表明齒痛消炎靈顆粒在治療牙周炎的過(guò)程中,基因表達(dá)對(duì)無(wú)機(jī)物的反應(yīng)、細(xì)胞對(duì)化學(xué)脅迫的反應(yīng)、細(xì)胞對(duì)氧化應(yīng)激的反應(yīng)、膜筏、局部黏連、核受體結(jié)合等具有特異性。齒痛消炎靈顆粒治療牙周炎的大多數(shù)潛在靶點(diǎn)與癌癥通路、乙型肝炎、IL-17 信號(hào)通路、腫瘤壞死因子信號(hào)通路等密切相關(guān)。推測(cè)齒痛消炎靈顆粒不僅能夠治療牙周炎等一些炎癥疾病,還可以干預(yù)癌癥、腫瘤等疾病。

綜上所述,本研究應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)與分子對(duì)接的方法,對(duì)齒痛消炎靈顆粒的多成分、多靶點(diǎn)與牙周炎靶點(diǎn)之間的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)關(guān)系進(jìn)行全方位分析,推測(cè)齒痛消炎靈顆粒中槲皮素、山柰酚、β-谷甾醇、柚皮素、木犀草素為主要活性成分,可能通過(guò)TNF、IL-6、IL-1β、Akt1、TP53、VEGFA、CASP3、MAPK3、EGFR、HIF-1A、PTGS2 等關(guān)鍵靶點(diǎn)作用于癌癥信號(hào)通路、脂質(zhì)與動(dòng)脈粥樣硬化通路、乙型肝炎等主要信號(hào)通路來(lái)干預(yù)牙周炎疾病。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

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