1、66第25 卷 第 1 期 2023 年 1 月辽 宁 中 医 药 大 学 学 报JOURNAL OF LIAONING UNIVERSITY OF TCMVol.25 No.1 Jan.，2023基于网络药理学和分子对接探讨独活续断汤治疗腰椎间盘突出症作用机制谷金玉1，万田豪1，李法杰1，候晓宙1，夏迪1，李凯明2，贾海光1，张清1（1.中国中医科学院望京医院，北京 100102；2.中国中医科学院西苑医院，北京 100091）基金项目：中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助项目（ZZ15-XY-PT-12）；中国中医科学院科技创新工程-重大攻关项目（中 医骨伤学科）专项（CI202
2、1A02003）；首都卫生发展科研专项项目（2018-2-4162）作者简介：谷金玉（1990-），男，河北保定人，医师，博士在读，研究方向：脊柱及脊柱相关疾病。通讯作者：张清（1967-），女，辽宁海城人，教授、主任医师，博士研究生导师，博士，研究方向：脊柱及脊柱相关疾病。摘要：目的 从网络药理学和分子对接角度探讨独活续断汤治疗腰椎间盘突出症（lumbar disc herniation，LDH）的潜在作用机制。方法 通过TCMSP数据库检索获得候选中药成分，并借助SwissTargetPrediction、TargetNet、CTD、GeneCards、DisGeNET等数据库对药物成分靶
3、点和腰椎间盘突出症靶标进行检索筛选，将药物成分靶点与疾病靶标取交集，通过CytoScape 3.8.0软件进行可视化构建“中药-有效成分-治疗靶点”网络，借助STRING 11.0数据库构建PPI蛋白互作网络，并进行拓扑分析，筛选出网络中发挥重要作用的蛋白质。将潜在治疗靶点导入RStudio软件并利用clusterProfiler包对核心靶点进行基因本体（GO）富集分析、京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析。最后，利用AutoDock Vina（Vina）平台分子对接，对活性化合物和关键靶点相结合的活性进行验证。结果 通过筛选共获得116个潜在治疗靶点。独活续断汤中槲皮素、山柰酚、
4、谷甾醇等成分对AKT1、IL6、STAT3、TP53、MAPK1、VEGFA等相关靶点通过IL-17、TNF等信号通路以下调炎症因子、调控成骨细胞及破骨细胞分化和生长、下调细胞中自噬水平、抑制脂肪生成及氧化应激等功能治疗腰椎间盘突出症。分子对接验证显示活性化合物与相应关键靶点具有较好的结合能力。结论 总体上预测了独活续断汤治疗LDH的活性成分、作用靶点和通路，为独活续断汤治疗LDH实验研究和临床应用提供了科学参考和方向。关键词：独活续断汤；腰椎间盘突出症；网络药理；分子对接；潜在靶点；信号通路中图分类号：R681.53 文献标志码：A 文章编号：1673-842X (2023)01-0066-
5、08Study on Mechanism of Duhuo Xuduan Decoction（独活续断汤）in the Treatment of Lumbar Disc Herniation Based on Network Pharmacology and Molecular DockingGU Jinyu1，WAN Tianhao1，LI Fajie1，HOU Xiaozhou1，XIA Di1，LI Kaiming2，JIA Haiguang1，ZHANG Qing1（1.Wangjing Hospital of China Academy of Traditional Chinese
6、Medical Scinences，Beijing 100102，China；2.Xiyuan Hospital of China Academy of Traditional Chinese Medical Scinences，Beijing 100091，China）Abstract：Objective To explore the potential mechanism of Duhuo Xuduan Decoction（独活续断汤）in the treatment of lumbar disc herniation（LDH）from the perspective of network
7、 pharmacology and molecular docking.Methods The candidate traditional Chinese medicine components were retrieved from TCMSP database，and the drug component targets and lumbar disc herniation targets were searched and screened with the help of SwissTargetPrediction，TargetNet，CTD，GeneCards，DisGeNET an
8、d other databases.The“traditional Chinese medicine active ingredient therapeutic target”network was visualized by CytoScape 3.8.0 software，the PPI protein interaction network was constructed with the help of STRING 11.0 database，and the proteins that play an important role in the network were screen
9、ed by topological analysis.The potential therapeutic targets were imported into RStudio software，and the core targets were enriched by Gene Ontology（GO）and genome encyclopedia（KEGG）pathway using clusterProfiler package.Finally，the molecular docking of AutoDock Vina（Vina）platform was used to verify t
10、he activity of the combination of active compounds and key targets.Results A total of 116 potential therapeutic targets were obtained.Quercetin，kaempferol，-sitosterol and other components can treat lumbar disc herniation by regulating inflammatory factors，regulating osteoblast and osteoclast differe
11、ntiation and growth，down regulating autophagy level，inhibiting fat production and oxidative stress through IL-17，TNF and other signal pathways.Molecular docking verification showed that the active compounds had good binding ability with the corresponding key targets.Conclusion On the whole，the activ
12、e components，action targets and pathways of Duhuo Xuduan Decoction in the treatment of LDH are predicted，which provides some ideas and scientific references for the experimental research and clinical application of Duhuo Xuduan Decoction in the treatment of LDH，and provides a new direction for the r
13、esearch and development of traditional Chinese DOI：10.13194/j.issn.1673-842x.2023.01.01467 25 卷 辽宁中医药大学学报 腰椎间盘突出症（lumbar disc herniation，LDH）是常见的脊柱疾病之一，伴随着科学技术的快速发展，人们的生活习惯发生巨大改变，使其发病率逐年增高，严重影响了人们的生活质量。LDH主要是由多种因素导致腰椎间盘退行性改变，纤维环部分或全部破裂后髓核向外突出，压迫脊髓或神经根而引起腰部疼痛、活动受限、下肢放射性疼痛或麻木等一系列症状1-2。腰椎间盘突出症的治疗方法分为保守
14、治疗和手术治疗。临床上大部分患者可通过保守治疗获得较好的效果，手术治疗只适用于保守治疗3个月以上症状不缓解或者神经受压严重的患者3-4。一项手术与保守治疗LDH的前瞻性队列研究表明，在中期和长期随访中，手术治疗没有显示出比保守治疗更好的优势5。所以目前保守治疗仍然是治疗腰椎间盘突出症的首要方法。西医保守治疗以口服非甾体抗炎药及营养神经的药物为主，但不良反应较大，远期效果不佳，中医辨证治疗则以补肝肾、强筋骨、祛风除痹为主，在LDH的治疗上具有独特的优势6。独活续断汤出自 外台 卷十七引 古今录验，全方具有祛风寒、补肝肾、强筋骨的功效，符合本病的发病特点，是治疗本病的常用方。大量临床研究证实，独活
15、续断汤可明显改善LDH的腰部疼痛、功能障碍等症状，临床疗效确切7-8。但是目前对于独活续断汤治疗LDH的作用机制尚不清楚，本研究基于网络药理学（network pharmacology），通过建立“药物成分疾病靶点”的网络关系，预测分析独活续断汤作用靶点及作用机制，并应用分子对接技术预测蛋白配体复合物结合构象和亲和力，以期为后续实验研究及临床用药提供科学参考。1材料与方法1.1 独活续断汤活性成分检索及靶点预测在TCMSP数据库（http：/ 据 库、SwissTargetPrediction数 据 库（http：/www.swisstargetprediction.ch/）和TargetNe
16、t数据库（http：/ 积（area under the receiver operating characteristic curve，AUC）0.7，可能性（probability，Prob）0.9为标准获得的结果作为活性成分的可靠靶点10，通过Unipriot数据库校正统一为标准基因名，删除非人源和无验证的靶点基因，去重后得到独活续断汤活性成分靶点。1.2 LDH相关靶点的搜集和独活续断汤潜在治疗靶点的获取分别以关键词“lumbar disc herniation”“lumbar disc disease”检 索CTD数 据 库（http：/ctdbase.org/）、GeneCards数 据 库（https：/www.genecards.org/）、DisGeNET数据库（https：/www.disgenet.org/）获取LDH的相关靶点。然后将“1.1项”下获取的独活续断汤活性成分靶点和腰椎间盘突出相关靶点取交集，作为独活续断汤治疗腰椎间盘突出的潜在靶点。1.3“中药-有效成分-治疗靶点”网络的构建在EXCEL中映射出“1.2项”下获取的中药、主要活性成分及潜在靶点，应用
