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基于网络药理学及分子对接技术研究灵芝治疗抑郁症的活性成分及其作用机制
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Abstract:
目的:基于网络药理学方法与分子对接技术对灵芝发挥抗抑郁作用的活性成分及其作用机制进行研究。方法:通过TCMSP、BATMAN-TCM数据库检索得到灵芝活性成分及相关靶点,通过DisGeNET、GeneCards、OMIM、DrugBank、TTD数据库以获取抑郁症的相关靶点。利用Venny2.1.0在线软件取抑郁症与灵芝靶点的交集,将共有靶点输入STRING在线分析平台得到灵芝与抑郁症蛋白质相互作用网络,再导入Cytoscape3.8.0软件构建灵芝活性成分–灵芝与抑郁症共有靶点关系网络,并进行模块化分析。利用DAVID6.8软件进行GO生物进程与KEGG通路富集分析,并使用R Studio软件画出通路的气泡图。最后通过分子对接验证网络分析结果,在已有数据中筛选灵芝抗抑郁作用的关键成分及靶点。结果:通过构建灵芝活性成分–灵芝与抑郁症共有靶点网络分析发现:灵芝与抑郁症相关的活性成分有40种,对应的基因靶点有210个,为潜在的抗抑郁症靶点。根据PPI网络可知:灵芝发挥抗抑郁作用主要与INS、TNF、FOS、PPARG、IL1B、ESR1、JUN、SLC6A4、LEP、CASP3 10个靶点有关。麦角胺、灵芝醇D、富马酸、灵芝酸甲酯F、5,6-麦角淄醇、赤灵芝酸D2甲酯、灵芝酸C、甲基灵芝F、麦角固醇、灵芝萜酮三醇10种为主要的活性成分。通过GO功能富集得到细胞组成73个,生物进程692个,分子功能131个,KEGG通路分析获得76条。GO与KEGG通路主要富集于信号传导、质膜的组成部分、药物反应、细胞增殖的正调控、c-AMP信号通路、神经活性配体–受体相互作用,提示灵芝可能通过以上多种通路达到治疗抑郁症的效果。分子对接结果提示麦角胺、灵芝醇D作为灵芝潜在的活性成分,与靶点FOS均有良好的结合力。结论:根据本次研究结果推测灵芝治疗抑郁症主要与其活性成分麦角胺、灵芝醇D有关。并且,首次将灵芝发挥抗抑郁作用与麦角胺、灵芝醇D和FOS的良好结合能力联系起来,预测麦角胺可作用于FOS以调节单胺类神经递质假说5-HT而发挥作用,灵芝醇D可作用于FOS以调控胆碱能肾上腺素能功能平衡失调而发挥作用。
Objective: To study the antidepressant active components of Ganoderma and their mechanism based on network pharmacology and molecular docking technology. Methods: the active ingredients and related targets of Ganoderma were retrieved from TCMSP and BATMAN-TCM databases, and the related targets of depression were obtained from DisGeNET, GeneCards, OMIM, DrugBank and TTD databases. Take the intersection of depression and Ganoderma targets by using Venny2.1.0 online software, input the common targets into STRING online analysis platform to obtain the protein interaction network between Ganoderma and depression, and then import Cytoscape3.8.0 software to construct the Ganoderma and depression common target network, and conduct modular analysis. DAVID6.8 software is used for GO and KEGG pathway enrichment analysis, and R Studio software is used to draw the bubble diagram of the pathway. Finally, the results of network analysis were verified by molecular docking, and the key components and targets of Ganoderma anti depression were screened from the existing data. Results: through the construction of Ganoderma active components-Ganoderma and depression common target network analysis, it was found that there were 40 Ganoderma and depression related active components, corresponding to 210 gene targets, which were potential anti depression targets. According to PPI network, the antidepressant effect of Ganoderma is mainly related to 10 targets: INS, TNF, FOS, PPARG, IL1B, ESR1, JUN, SLC6A4, LEP and CASP3. Ergotamine, Fumaric Acid, Ganoderiol D, Methyl Ganoderate F, Methyl Lucidenate D2, Methyl Lucidenate F, Ganoderic Acid C, Ganodermanontriol, 5,6-Dihydroergosterol,
[1] | 秦浩方, 黄蓉, 贾世伟. 反馈相关负波: 一种抑郁症的生物标记物[J]. 心理科学进展, 2021, 29(3): 404-413. |
[2] | 黄挚靖, 李旭. 抑郁症患者工作记忆内情绪刺激加工的特点及其机制[J]. 心理科学进展, 2021, 29(2): 252-267. |
[3] | 陈敏, 张晓波, 罗玉珍, 胡智强, 孙景权. 运动锻炼改善抑郁症的神经生物学相关机制研究进展[J]. 中国体育科技, 2021, 57(4): 89-96. |
[4] | 刘威, 晋倩, 郝选明. 有氧运动干预对抑郁症大鼠HPA轴激活状态的影响及其上游调控机制[J]. 体育学刊, 2021, 28(2): 138-144. |
[5] | 袁培, 周昌乐, 许家佗. 中医情志疗法在抑郁症诊疗中的应用[J]. 中华中医药杂志, 2021, 36(8): 4853-4856. |
[6] | 李欣. 黑灵芝多糖缓解运动性疲劳的效果[J]. 食品研究与开发, 2021, 42(4): 59-65. |
[7] | 罗云, 陈霖, 张雪涟, 兰进, 魏菲, 孙晓波. 灵芝三萜类成分药理活性研究进展[J]. 中国药理学通报, 2021, 37(9): 1185-1188. |
[8] | 江和栋, 牛仙, 万仁口, 邓泽元, 李红艳. 灵芝孢子多糖的提取工艺优化及单糖组成、抗氧化活性分析[J]. 中国食品学报, 2021, 21(4): 159-167. |
[9] | 庄延双, 蔡宝昌, 张自力. 网络药理学在中药研究中的应用进展[J]. 南京中医药大学学报, 2021, 37(1): 156-160. |
[10] | 牛明, 张斯琴, 张博, 杨扩, 李梢. 《网络药理学评价方法指南》解读[J]. 中草药, 2021, 52(14): 4119-4129. |
[11] | 王欢欢, 吴宏伟, 李欣, 张晓, 许静, 郭非非, 张红, 范建伟, 杨洪军. 基于网络药理学分析厚朴抗抑郁的物质基础及其作用机制[J]. 中国实验方剂学杂志, 2019, 25(10): 162-169. |
[12] | 刘毓, 刘鹏, 韩晶雪, 胡琳, 李平, 李淑菊, 赵婷婷. 基于网络药理学大黄治疗慢性肾脏病机制研究[J]. 中华中医药学刊, 2021, 39(2): 32-36+后插4-后插6. |
[13] | 刘勐, 居春阳, 朱延梅, 朱雨岚. 灵孢多糖辅助治疗抑郁症的作用及机制[J]. 现代生物医学进展, 2014, 14(4): 656-662. |
[14] | 张天柱, 赵婉君, 吴国梁, 姚金福. 灵芝孢子粉抗抑郁作用机制研究[J]. 时珍国医国药, 2015, 26(1): 16-18. |
[15] | 胡宇, 王淑湘, 吴可佳, 秦丽红, 王辰, 石瑞平, 秦丽微, 王天驰, 张鑫, 王淑秋. 灵芝孢子粉对戊四氮致痫大鼠海马区IL-1β及自噬水平变化的影响[J]. 广东化工, 2021(1): 113-114. |
[16] | 袁群, 胡海林, 毛欣, 王能, 曹淼, 何清湖. 破壁灵芝孢子粉对大鼠睡眠功能改善效果及机制的研究[J]. 湖南中医药大学学报, 2021, 41(7): 1037-1041. |
[17] | 刘文雯, 木本荣, 钟馨, 黄志航, 刘文萱, 卢长青, 梁小清, 王冬梅, 国锦琳. 基于网络药理学和生物信息学探索逍遥散和柴胡疏肝散“同病异治”抑郁症的作用机制[J]. 中医学, 2021, 10(2): 200-215.
https://doi.org/10.12677/TCM.2021.102028 |
[18] | 王帅, 罗素兰. α-芋螺毒素在抑郁症研究和治疗中的应用前景[C]//第12届生物毒素研究及医药应用学术大会论文集. 出版地: 出版社, 2015: 86. |
[19] | 许鹏, 章程鹏, 周童. 中医药改善抑郁症发病机制的研究进展[J]. 中国实验方剂学杂志, 2021, 27(9): 244-250. |
[20] | 高贵元, 黄捷, 刘丹, 张芳, 张超群, 张国利, 陈丽华, 邵迎新. 抑郁症的发病机制及抗抑郁药物的研究进展[J]. 中国医药导报, 2021, 18(1): 52-55+70. |
[21] | 陈丽娟, 金国章. 冶疗偏头痛药物与5-HT受体[J]. 国外医学: 药学分册, 1995, 22(1): 20-24. |
[22] | 杜建红, 姜玉, 李亚兰. 抗偏头痛药物的研究进展[J]. 西藏医药, 1998, 19(3): 40-42. |
[23] | 陈倩, 蓝晓芳, 李陈渝. 103例原发性头痛病人睡眠障碍及焦虑抑郁相关性分析[J]. 中国疼痛医学杂志, 2017, 23(12): 935-938. |
[24] | 陈盛, 王高华. 基于生物信息学方法对抑郁症小鼠脑组织差异基因表达的分析[J]. 神经损伤与功能重建, 2021, 16(3): 125-129. |
[25] | 郭文成, 刘斌, 张丽娟, 王艳艳, 黄莉莉, 李廷利. 朱砂安神丸对条件性恐惧模型大鼠单胺类神经递质表达及其神经元c-FOS蛋白表达的影响[J]. 广东药科大学学报, 2021, 37(1): 84-90. |
[26] | 张轶, 贺芳, 何叶成, 宋悦宁. 薰衣草精油对抑郁症大鼠海马、杏仁核pCREB及c-FOS表达影响的研究[J]. 中华中医药学刊, 2021, 39(2): 194-198+后插27-后插28. |
[27] | 安锋利, 安书成. 应激性抑郁症大鼠眶额叶FOS蛋白表达的变化[J]. 动物医学进展, 2010, 31(10): 51-54. |
[28] | 徐民, 陈伟强, 王基平, Foster, D.J.R., 许德义. 大鼠中央杏仁核5-HT_3受体参与胸腺功能调制(英文) [J]. 生理学报, 2007(1): 42-50. |
[29] | 朱文婷, 赵瑞珍, 程翰林, 吕亚红, 孙铭浚. 基于网络药理学分析越鞠丸治疗抑郁症的分子机制[J]. 实用药物与临床, 2020, 23(6): 530-535. |
[30] | 曹建忠, 杨光田, 刘书山. 葛根素对脑缺血-再灌注时海马CA1区细胞凋亡和c-FOS蛋白表达的影响[J]. 中国中西医结合急救杂志, 2002, 9(4): 238-240. |
[31] | 秦亚静, 曾园山, 周春春, 李燕, 钟志强. 红景天对慢性应激导致的抑郁大鼠大脑海马5-羟色胺水平及其细胞增殖、分化和神经元数量的影响[J]. 中国中药杂志, 2008, 33(23): 2842-2846. |
[32] | 张晓杰, 兴桂华, 董海影, 吴淑琴. 不同年龄组抑郁症模型大鼠脑乙酰胆碱酯酶及乙酰胆碱转移酶活性的变化[J]. 中国老年学杂志, 2012, 32(6): 1191-1193. |
[33] | 董海影, 兴桂华, 刘得水, 张晓杰. 柴胡疏肝散对抑郁症模型大鼠海马单胺氧化酶与乙酰胆碱酯酶活性的影响[J]. 中国老年学杂志, 2011, 31(5): 809-811. |
[34] | 喻南慧, 黄勇攀, 罗俊. 灵芝三萜类化合物对AD模型大鼠脑组织中CAT, ACHE, SOD, MDA的影响[J]. 贵阳医学院学报, 2008, 33(6): 640-642+651. |
[35] | 张玥, 陈林, 谢春, 杨小雪, 罗俊, 罗喜荣. 灵芝三萜类化合物对砷中毒大鼠海马组织形态学及脑组织中AChE和ChAT含量的影响[J]. 贵州医科大学学报, 2020, 45(7): 781-785. |
[36] | 曾瑾, 罗霞, 郑林用, 江南, 余梦瑶. 灵芝醇提物对记忆障碍模型小鼠学习记忆的影响[J]. 中药药理与临床, 2009, 25(4): 42-44. |
[37] | 陈静涛, 周志斐, 王燕, 宋薇, 李保东, 陈新钊, 卫克文. 尼古丁作用下牙周膜细胞c-FOS通路表达变化的相关研究[J]. 空军医学杂志, 2021, 37(2): 138-141+170. |
[38] | 崔建梅, 郭旭玥, 于芳, 药宏慧, 苏晓云, 庞立杰, 赵行瑞. 自愿转轮运动对慢性应激大鼠下丘脑乙酰胆碱代谢及室旁核c-FOS表达的影响[J]. 中国老年学杂志, 2016, 36(13): 3095-3098. |