1、2023年2月第29卷第2期February.2023 Vol.29 No.2基于网络药理学探究“黄芪-山药”药对治疗IgA肾病的潜在作用机制*阿依加肯 卡司木马力1，王祎熙1,2，冯珍凤3，周玮玮1（1.喀什地区第二人民医院，新疆 喀什844000；2.上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院，上海200437；3.上海市嘉定区中医医院，上海201800）摘要目的：基于网络药理学探讨“黄芪-山药”药对治疗IgA肾病（IgAN）的潜在靶点及其作用机制。方法：运用TCMSP平台以药物口服生物利用度30%、类药性0.18为筛选条件，收集“黄芪-山药”药对的活性成分及相关靶点蛋白。通过GeneCards
2、、TTD、PharmGKB、OMIM数据库获取IgAN相关靶点基因。对共有靶点基因进行基因富集分析（GO）、京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析。Nephroseq v5数据库验证靶点基因，探讨其与IgAN患者蛋白尿、肾小球滤过率的相关性。以活性成分为配体、关键靶点为受体进行分子对接，计算对接亲和力。结果：筛选黄芪、山药的潜在活性成分共有29种，预测靶点596个，治疗IgAN的关键靶点62个。GO及KEGG富集分析结果显示，“黄芪-山药”药对可通过氧化应激反应、活性氧反应等途径，介导AGE/RAGE、PI3K/AKT、HIF-1等信号通路发挥作用。PPI网络中包含62个节点，864
3、条边，平均度值为27.87，核心靶点为IL6、AKT1、TP53、IL1B、CASP3、JUN、PTGS2、EGFR、MYC。IL6、AKT1、MYC、JUN、EGFR与IgAN患者蛋白尿水平有关，TP53、CASP3、JUN、PTGS2、EGFR、MYC对IgAN患者肾小球滤过率有一定的影响。活性成分与关键靶点的对接亲和力介于-6.60-10.40 kcal/mol。结论：“黄芪-山药”药对可能通过槲皮素、山奈酚、薯蓣皂苷等成分作用于IL6、AKT1、TP53、IL1B、CASP3、JUN、PTGS2、EGFR、MYC等靶点，介导AGE/RAGE、PI3K/AKT、HIF-1等多条信号通路从
4、而起到治疗IgAN的作用，这为后续进一步探讨“黄芪-山药”药对治疗IgAN提供了研究思路。关键词IgA肾病；黄芪-山药；活性成分；信号通路；分子对接中图分类号R285.5文献标识码A文章编号1672-951X（2023）02-0133-07DOI：10.13862/43-1446/r.2023.02.027The Mechanism of Huangqi(Astragali Radix)-Shanyao(Dioscoreae Rhizoma)inTreatment of IgA Nephropathy Based on Network PharmacologyAyijiaken Kasimum
5、ali1,WANG Yixi1,2,FENG Zhenfeng3,ZHOU Weiwei1(1.Kashi Prefecture Second Peoples Hospital,Kashi Xinjiang 844000,China;2.Yueyang Hospital of IntegratedTraditional Chinese and Western Medicine,Shanghai University of Traditional Chinese Medicine,Shanghai200437,China;3.Traditional Chinese Medicine Hospit
6、al of Jiading District,Shanghai 201800,China)AbstractObjective:To investigate the potential targets and mechanism of Huangqi(Astragali Radix)-Shanyao(Dioscoreae Rhizoma)in the treatment of IgA nephropathy(IgAN)based on network pharmacology.Methods:The active ingredients and targets related to Huangq
7、i(Astragali Radix)-Shanyao(Dioscoreae Rhizoma)weresearched on the pharmacological platform of TCMSP,with oral bioavailability30%and drug likeness0.18 asthe screening criteria.IgAN related genes were searched on the database of GeneCards,TTD,PharmGKB andOMIM.GO and KEGG analysis of targeted genes wer
8、e carried out.The Nephroseq v5 database was used to validatethe target genes and the correlation with proteinuria and glomerular filtration rate of IgAN patients was explored.Molecular docking between active components and key targets was carried out and the docking affinity wascalculated.Results:To
9、tally 29 active ingredients,596 predicted targets and 62 key targets of Huangqi(AstragaliRadix)-Shanyao(Dioscoreae Rhizoma)were found in treating IgA nephropathy.GO and KEGG enrichment analysisshow that Huangqi(Astragali Radix)-Shanyao(Dioscoreae Rhizoma)can mediate signaling pathway such as AGE/引用：
10、阿依加肯 卡司木马力，王祎熙，冯珍凤，周玮玮.基于网络药理学探究“黄芪-山药”药对治疗IgA肾病的潜在作用机制J.中医药导报,2023,29(2):133-139.*基金项目：新疆维吾尔自治区科学技术厅天山青年计划（2019Q149）；新疆维吾尔自治区自然科学基金项目（2022D01F19）通信作者：王祎熙，E-mail：1332023年2月第29卷第2期February.2023 Vol.29 No.2IgA肾病（IgA nephropathy，IgAN）是全球范围内发病率最高的原发性肾小球疾病之一1，在我国占所有原发性肾小球疾病的45.26%2。其病理表现主要为肾小球系膜区和（或）毛细血管
11、袢IgA1沉积，可导致肾间质纤维化、肾小球滤过率下降；IgA肾病发病1020年后有20%40%的患者可进行性进展至终末期肾脏病3，需依赖肾脏替代治疗。目前对于IgAN的治疗主要推荐以严格控制血压、最佳肾素-血管紧张素系统抑制及生活方式改变为基础的支持性治疗（非免疫治疗）4，以减缓疾病的进展。中医药在治疗IgAN方面具有一定的优势，不仅可以改善患者临床症状，还能有效控制血尿、蛋白尿，延缓肾功能恶化5。黄芪、山药是临床治疗IgAN常用药对6-7。然而，目前对于“黄芪-山药”药对治疗IgAN的主要活性成分及其作用机制仍不明确。因此，本研究旨在运用网络药理学理论及技术，筛选“黄芪-山药”药对治疗IgA
12、N的活性成分、作用靶点及其与IgAN患者临床特征的相关性，并通过分子对接对网络预测结果进行对接模拟与结合模式验证，为临床“黄芪-山药”药对治疗IgAN提供新的证据。1材料与方法1.1“黄芪-山药”药对活性成分收集与筛选运用TCMSP平台（https:/old.tcmsp- Targets”中获取该成分作用的靶点蛋白。以“Human”限定研究物种，利用UniProt数据库对上述靶点蛋白信息进行规范化处理，得到对应的靶基因名称。1.2IgAN相关靶点基因收集以“IgA Nephropathy”为搜索词，从GeneCards（https:/www.genecards.org/）、TTD（http:/
13、 Score1的靶点基因信息。将上述数据库所获得的靶点基因信息进行合并。1.3“中药-成分-靶点”网络模型构建利用R语言4.2.0软件，将筛选得到的黄芪、山药活性成分对应的靶基因与IgAN相关靶点基因进行映射，构建韦恩图，获得两数据交集的共有靶点。将共有靶点导入Cytoscape3.9.0软件，构建“中药-成分-靶点”网络模型。1.4GO富集及KEGG通路富集分析利用R软件对获得的共有靶点基因进行基因富集分析（GO）及京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析，设置P0.05。1.5蛋白-蛋白互作网络构建及核心靶点基因筛选设定“Homo sapiens”“Multiple protein
14、s”分析模式，通过String数据库构建蛋白-蛋白相互作用（PPI）网络。将数据导入Cytoscape软件，CytoNCA插件进行网络拓扑学分析，计算靶点的度中心性（DC）、中介中心性（BC）、接近中心性（CC）、特征向量中心性（EC）、局部边连通性（LAC）、网络中心性（NC）。根据DC、BC、CC、EC、LAC、NC中位数，筛选获取核心靶点基因。1.6核心靶点基因验证及与IgAN患者蛋白尿及肾小球滤过率的关系运用Nephroseq v5（https:/nephroseq.org/）临床数据库对筛选出的核心靶点基因进行验证。组间比较采用独立样本t检验，以P0.05为差异有统计学意义。通过Ne
15、phroseq v5数据库明确核心靶点基因与IgAN患者蛋白尿水平及肾小球滤过率（GFR）的关系。采用独立样本t检验比较核心靶点基因对蛋白尿的影响，以P0.05为差异有统计学意义；Pearson相关分析探索核心靶点基因与IgAN患者GFR的关系，以P19.402 77，CC0.652 425、DC29、EC0.125 176、LAC20.478 45、NC23.815 13，结果显示共得到24个节点。再次筛选阈值为BC43.047 66，CC0.734 94、DC39.5、EC0.162 511、LAC26.214 08、NC32.833 25，结果显示共得到9个节点，分别为白细胞介素-6（I
16、L6）、蛋白激酶B（AKT1）、抑癌基因P53（TP53）、白细胞介素-1（IL1B）、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3（CASP3）、原癌基因JUN（JUN）、前列腺素内过氧化物合成酶2（PTGS2）、表皮生长因子受体（EGFR）、原癌基因MYC（MYC），提示上述靶点可能是“黄芪-山药”药对治疗IgAN的主要靶基因。（见图5）图 5PPI 网络核心靶点筛选过程2.6验证关键靶点基因运用Nephroseq v5数据库对关键靶点基因进行验证，结果显示，与健康肾脏捐献者（HealthyLiving Donor，HLD）比较，IgAN患者TP53、IL1B、CASP3、PTGS2基因mRNA表达显著上调（P0.01），IL6、AKT1、JUN、EGFR、MYC基因mRNA表达显著下调（P0.01），表明所筛选得到的关键靶点基因在IgAN的发病过程中起着一定的作用。（见图6）进一步明确关键靶点基因与IgAN患者临床特征（蛋白尿、GFR）的关系，结果发现，临床表现为肾性蛋白尿的IgAN患者IL6、AKT1、MYC的mRNA水平较亚肾性蛋白尿患者显著上调，JUN、EGFR的mRNA水平较亚肾性蛋白尿组显
