1、广 东 化 工 2023 年 第 6 期 174 第 50 卷 总第 488 期 基于网络药理学对前胡“降气化痰”功效的解释基于网络药理学对前胡“降气化痰”功效的解释 刘英慧，丁盈，李林岚(湖南食品药品职业学院，湖南 长沙 410208)摘 要目的：基于网络药理学研究方法初步阐述前胡“降气化痰”功效的科学内涵。方法：通过检索中药系统药理学数据库(TCMSP)对前胡潜在的活性成分和靶点进行初步预测；检索相关疾病数据库获得“咳、痰、喘”等疾病的靶点；将上述二者通过 STRING 网站获得的蛋白互作网络图进行分析；利用 Metascape 在线平台进行基因本体(GO)分析和京都基因与基因组百科全书(
2、KEGG)通路富集分析。结果：前胡与“咳、痰、喘”等相关疾病的相交靶点 63 个，富集分析得到了包含血液循环、对外源性化合物刺激的反应、对激素反应、对无机物的反应、细胞对氮化合物的反应等生物学进程 20 个，其中涉及了 TP53、JUN、AKT1、MAPK14、FOS 等靶点；KEGG 通路富集筛选得到了包含 cAMP 信号通路、VEGF 信号通路、FoxO 信号通路以及癌症等 18 条关键信号通路。结论：前胡通过多靶点、多通路发挥“降气化痰”功效，从而为前胡的新药研发以及临床合理用药提供了参考，也为相关疾病的治疗提供生物信息学基础。关键词网络药理学；前胡；降气化痰；信号通路；作用机制 中图分
3、类号TQ 文献标识码A 文章编号1007-1865(2023)06-0174-04 Explaination of the Jiangqihuatan Efficacy of Peucedanum praeruptorum Dunn based on Network Pharmacology Liu Yinghui,Ding Ying,Li Linlan(Hunan Food and Drug Vocational College,Changsha 410208,China)Abstract:Objective:To explain the scientific connotation of
4、Jiangqihuatan efficacy of Qianhu by using Network Pharmacology research methods.Methods:Potential active compounds and targets were predicted by searching the Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform(TCMSP)Relevant targets of“cough,phlegm,asthma”were predicted
5、 by searching relevant databases.The common targets of drug and diseases were analyzed by establishing protein-protein interaction network on the STRING website.Gene ontology(GO)analysis and Kyoto Genomics and Genomics Encyclopedia(KEGG)pathway enrichment analysis were carried out by the Metascape w
6、ebsite.Results:Sixty-three common targets between Qianhu and the related diseases(cough,phlegm,asthma)were found.The obtained 20 biological processes including blood circulation,response to xenobiotic stimulus,response to hormone,response to inorganic substance,cellular response to nitrogen compound
7、 and so on,which involved TP53,JUN,AKT1,MAPK14,FOS and other targets.The 18 key pathways,including cAMP signal pathway,VEGF signal pathway,FoxO signal pathway and pathway in cancer and so on,were screened via KEGG pathway enrichment analysis.Conclusion:The play of Jiangqihuatan efficacy of Qianhu ma
8、y via multi-targets and multi-pathway.The research results provide references for new drug research and development,rational drug use in clinical.The results also provide bioinformatics basis for the treatment of relevant databases.Keywords:netwok pharmacology；Peucedanum praeruptorum Dunn；Jiangqihua
9、tan,；signal pathway；mechanism 前胡为我国传统中药材，药用历史悠久，来源于伞形科白花前胡 Peucedanum praeruptorum Dunn 的干燥根，冬季至次春茎叶枯萎或未抽花茎时采挖。味苦、辛，微寒，归肺经，具有降气化痰、散风清热之功效。常用于治疗痰热喘满，咯痰黄稠，风热咳嗽痰多等1。前胡在历代本草中均有记载，始载于名医别录2：“前胡：味苦，微寒，无毒。主治痰满，胸胁中痞，心腹结气，风头痛，去痰实，下气。治伤寒热，推陈致新，明目，益精”。后本草纲目中记载3：“前胡，其功长于下气气下则火降，痰亦降矣，所以有推陈致新之绩，为痰气要药”。现代研究表明4-6其主要
10、成分为香豆素类成分，除此以外还含有黄酮类、脂肪酸类、苯甲酸类以及甾体类等成分，具有抗炎、抗氧化、降血压、抗心肌缺血、抗癌等药理活性。网络药理学是一门运用网络方法分析药物与疾病和靶点之间“多成分、多靶点、多途径”协同作用关系的药理学分支学科7。具有整体性、系统性的特点，同中药具有成分复杂，配伍发挥作用的特点相吻合8，故本文基于网络药理学的研究方法，通过建立“前胡活性成分靶点通路”网络，尝试对其“降气化痰”的功效进行科学内涵的解释，研究其“止咳、化痰、平喘”作用机制，为前胡进一步的新药研发提供参考，同时也为相关疾病的治疗提供生物学信息。1 方法方法 1.1 前胡活性成分预测 现代文献资料表明前胡具
11、有一定的止咳、化痰、平喘等药理活性4-6，本文通过中药系统药理学数据库与分析平台(以下简称 TCMSP 数据库)检索前胡化合物，得到活性成分的具体分子信息，并从成为药物的可能性角度出发，设置药代动力学参 数(ADME)筛 选 条 件：口 服 药 物 生 物 利 用 度(oral bioavailability，OB)30%，类药性(drug-like，DL)0.18，将筛选得到的符合上述条件的化合物作为入选活性成分。1.2 前胡活性成分潜在作用靶点预测 将上述筛选得到的活性成分，在 TCMSP 数据库中获取该成分作用的靶点名称，将未获取到靶点的活性成分文件(.mol2格式)下载后，将该格式文件
12、导入到 ChemMapper 在线平台，获取其对应的所有靶点，筛选出物种属性为“Homo sapiens”，去掉所有 score(得分)为 0 的靶点；将上述获得的所有靶点名称导入到 Uniprot 数据库，其中物种选为“Homo sapiens”，可将靶点名称进行格式转换，进行基因名标准化处理。1.3“咳、痰、喘”相关疾病靶点收集 在 Drugbank 数据库、Genecards 数据库、OMIM 数据库、CTD 数据库分别以“Cough”，“Asthma”和“Phlegm”等为关键词检索相关靶点基因，将不同数据库收集得到的靶点进行汇总，删除掉重复和错误靶点，将整理好的疾病靶点名称导入到 U
13、niprot 数据库进行基因名称标准化处理。1.4 药物成分-靶点网络图构建 首先将 1.2 项下筛选到的药物作用靶点和 1.3 项下的疾病靶点上传至网站 https:/b.csic.es/tools/venny/，利用 Venn 在线软件绘制韦恩图，得到的交集即为前胡和相关疾病的共同靶点。将前胡、前胡活性成分以及共同作用靶点导入Cytoscape3.9.1 中构建药物-成分-靶点网络图。1.5 蛋白质-蛋白质互相作用(PPI)网络构建 利用 String 数据库对筛选出的交集靶点进行蛋白质互相作用网络的构建。设置条件为：物种选择“homo sapiens”，靶点间相互作用分值设置为大于 0.
14、9，即得蛋白相互作用网络。然后将得到的蛋白网络导入 Cytoscape3.9.1 软件中，根据得分值和节点度值对对应的节点和边进行颜色和粗细的修饰调节。1.6 GO 功能富集分析和 KEGG 通路注释分析 将筛选的前胡治疗“咳、痰、喘”相关疾病的靶点上传至收稿日期 2022-10-07 基金项目 湖南省教育厅科学研究项目(18C1509)作者简介 刘英慧(1986-)，女，河北秦皇岛人，讲师，硕士，主要研究方向为中药质量控制。2023 年 第 6 期 广 东 化 工 第 50 卷 总第 488 期 175 Metascape 在线数据库，进行基因本体论(GO)分析和京都基因与基因组百科全书(K
15、EGG)分析。2 结果结果 2.1 前胡活性成分筛选 通过 TCMSP 数据库对前胡化学物进行收集，根据药代动力学参数 OB30%，DL0.18 的条件初步筛选，再结合相关活性成分文献加以补充，共得到前胡的 24 个活性成分，相关信息见表 1。表表 1 前胡预测活性成分前胡预测活性成分 Tab.1 The predictive active ingredients of Peucedanum praeruptorum Dunn 中药 分子编号 化合物 分子量 OB/%DL 前胡 MOL013076(8S,9R)-9-hydroxy-8-(2-hydroxypropan-2-yl)-8,9-di
16、hydrofuro2,3-hchromen-2-one 262.28 37.3 0.2 前胡 MOL013077 Decursin 328.39 39.27 0.38 前胡 MOL013078 praeruptorin E 428.52 51.22 0.66 前胡 MOL013079 dl-praeruptorin a 386.43 46.46 0.53 前胡 MOL013081 Decussine 301.42 39.83 0.65 前胡 MOL013083 Skimmin(8CI)324.31 38.35 0.32 前胡 MOL013087 Peucedanocoumarin II 386.43 63.48 0.53 前胡 MOL013093 rubricauloside 602.65 58.36 0.71 前胡 MOL013094 8-(2R)-2,3-dihydroxy-3-methyl-butyl-5,7-dimethoxy-coumarin 308.36 48.57 0.21 前胡 MOL013095 Sporidesmin 474 58.31 0.76 前胡 MOL013
