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目的:基于网络药理学及分子对接,预测通肺化痰汤治疗COPD的分子基础及作用机制。方法:通过TCMSP数据库获取通肺化痰汤组成中药的有效化学成分及其对应靶点,再利用Uni Prot数据库对靶点进行基因注释,获取靶点的编码基因。通过Gene Cards数据库及GEO基因芯片,获取COPD疾病相关基因。将通肺化痰汤对应靶点与Gene Cards、GEO获得的COPD相关基因取交集,得到通肺化痰汤治疗COPD的靶点。将通肺化痰汤治疗COPD的靶点导入至STRING数据库构建PPI网络,再利用Cytoscape软件中的Cytohubba插件,计算PPI网络MCC、Degree、Closeness、Betweenness平均值,基于这些平均值,筛选PPI网络中的核心靶点。基于R软件,对通肺化痰汤治疗COPD的靶点进行KEGG及GO富集分析,将得到的部分富集结果以条形图和气泡图形式可视化。利用Cytoscape构建“中药-成分-靶点-通路”网络图,通过计算网络中各成分的Degree值,分析通肺化痰治疗COPD的核心成分。最后,利用Auto Dock Vina对接核心成分与关键通路中的蛋白,以初步验证核心成分与通路中关键蛋白的亲和力,以求预测通肺化痰汤治疗COPD的可能活性成分。结果:(1)基于TCMSP获取通肺化痰汤有效化学成分233个及其对应靶标蛋白257个。(2)通过Gene Cards数据库得到COPD相关基因3672个。基于GSE5058芯片分析12例COPD患者与6例非吸烟健康志愿者的支气管上皮细胞基因表达情况,得到差异表达基因15800个。(3)将通肺化痰汤有效化学成分对应的257个靶标蛋白与Gene Cards获得的3672个COPD相关基因、GSE5058获得的15800个差异表达基因做交集运算,得到交集靶点130个,即通肺化痰汤治疗COPD的靶点。在GSE5058基因芯片里的12例COPD患者气道上皮细胞中,130个交集靶点的表达皆上调。(4)将130个交集靶点导入STRING数据库,得到PPI网络。PPI网络中包含130个节点和443条边,节点平均度值为6.82。在Cytoscape中,利用插件Cytohubba计算整个PPI网络的MCC、Degree、Closeness、Betweenness平均值,分别为402.47、15.28、46.72、219.38。基于这4个平均值,得到10个核心靶点,分别是JUN、HIF1A、RELA、ESR1、TP53、STAT3、MAPK1、AKT1、CTNNB1、CREB1。(5)在R语言中,对130个交集靶点进行KEGG及GO富集分析,得到142条KEGG富集条目,其中包含PI3K-Akt信号通路、IL-17信号通路、HIF-1信号通路、TNF信号通路、p53信号通路,这些通路与COPD的发生发展密切相关。GO富集分析总计得到1559条结果,其中生物过程1428条结果、细胞成分31条结果、分子功能100条结果。前30条BP富集结果包括对氧化应激的应答、上皮细胞增殖、对缺氧的应答、平滑肌细胞增殖的调节、衰老、成纤维细胞增生、凋亡信号通路的调控、上皮细胞增殖的调节等条目,这些条目与COPD病理生理密不可分。前30条CC富集结果包括RNA聚合酶II转录调节复合物、Akt复合物等条目。前30条MF富集结果核包括核受体活动、细胞因子活性等条目。(6)分析Cytoscape构建的“中药-成分-靶点-通路”网络得到通肺化痰汤核心成分8个,分别为槲皮素、山奈酚、木樨草素、汉黄芩素、丹参酮IIA、柚皮素、黄芩素、川陈皮素。这8个核心成分的单独作用靶点皆超过20个。(7)分子对接结果显示,8个核心成分与PI3K、IL-17A、IL17-RA、TNF-α、p53对接良好,其中PI3K与8个核心有效成分对接的结合能较低,表明其与核心有效成分的亲和力更强。结论:(1)在通肺化痰汤中,核心成分槲皮素、山奈酚、木樨草素、汉黄芩素、丹参酮IIA、柚皮素、黄芩素、川陈皮素作用靶点最多,且与关键通路中的PI3K、IL-17A、IL-17AR、TNF-α、p53对接良好,表明这些核心成分可能是通肺化痰汤治疗COPD的分子基础。(2)通肺化痰汤治疗COPD可能与其含有槲皮素、山奈酚、木樨草素、汉黄芩素、丹参酮IIA、柚皮素、黄芩素、川陈皮素有关。这些核心成分可起到抗炎、抗氧化应激、抑制黏液高分泌的治疗作用,其具体机制可能与调控PI3K-Akt信号通路、IL-17信号通路、HIF-1信号通路、TNF信号通路、p53信号通路相关。