淫羊藿苷元治疗骨关节炎分子机制的网络药理学和生物信息学分析

• 作者: 陈锋 章晓云 陈跃平 廖建钊 李嘉骏 宋世雷 赖渝
• 来源期刊: 中国组织工程研究
• 学科: 医学
• 关键词: 骨关节炎 骨 淫羊藿苷元 生物信息学 网络药理学 GEO数据库 分子对接
• 年，卷（期）: 2021,（23）
• 所属期刊栏目: 组织工程相关大数据分析
• 页码范围: 3704-3710
• 页数: 7页
• 分类号: R459.9|R242|R318
• 语种: 中文

摘要

背景:现代药理学研究表明淫羊藿苷元具有雌激素样作用,对骨关节炎的治疗起着非常积极的作用.由于淫羊藿苷元在分子水平上治疗骨关节炎的机制尚不明确,因此利用网络药理学和生物信息学从分子水平来探究淫羊藿苷元治疗骨关节炎的作用机制,可为后期药物研发及疾病治疗提供一定理论依据.目的:基于网络药理学和生物信息学初步探讨淫羊藿苷元治疗骨关节炎的关键分子机制,为骨关节炎的治疗提供新的靶点.方法:通过TCMSP数据库来评估淫羊藿苷元的药物动力学特性,检索GEO数据库中关于淫羊藿苷元和骨关节炎的相关芯片,借助R语言分析差异基因,分别构建淫羊藿苷元和骨关节炎差异基因的蛋白互作网络来明确淫羊藿苷元治疗骨关节炎的关键基因,并在淫羊藿苷元和关键基因之间进行分子对接验证,最后利用DAVID数据库对关键基因进行GO和KEGG通路富集分析.结果与结论:①淫羊藿苷元的口服生物利用度为45.41％,类药性为0.44;②检索GEO数据库获得编号为GSE85871的淫羊藿苷元芯片,利用R语言分析筛选出152个差异基因;检索GEO数据库获得编号为GSE1919的骨关节炎芯片,利用R语言分析筛选出1142个差异基因;③通过GeneMANIA数据库分别构建淫羊藿苷元和骨关节炎作用靶点的PPI网络图,利用R语言映射获得44个关键基因;④通过分子对接验证得到淫羊藿苷元和关键基因之间具有良好的结合活性;⑤通过DAVID数据库富集分析显示,淫羊藿苷元治疗骨关节炎的生物学过程主要涵盖对钙离子及金属离子、类固醇激素、有机磷的反应等,信号通路主要涉及MAPK信号通路、破骨细胞分化通路、PI3K-AKT信号通路、白细胞介素17(IL?17)信号通路等.利用网络药理学和生物信息学对GEO数据库的原始基因芯片数据进行了有效的分析,通过分析芯片内含的生物学信息,不仅能识别目前已知的治疗骨关节炎的相关生物学过程和信号通路,还能发现一些新的生物学过程和信号通路;淫羊藿苷元有望成为治疗骨关节炎的新分子.