解读|基于网络药理学的地榆升白片对白细胞减少症的作用机制研究
发布于 2021-09-27 10:51
研究单位
中国中医科学院广安门医院
北京中医药大学
发表时间
2020.06.08
网络药理学：融合系统生物学、生物信息学、网络科学等学科，从系统层次和生物网络的整体角度出发，解析药物与治疗对象之间的分子关联，揭示药物的系统性药理机制，从而指导新药研发和临床诊疗，是人工智能和大数据时代药物系统性研究的新兴原创学科。（该术语定义出自《网络药理学评价方法指南》）
文章简要梳理
具体研究方法与内容
地榆升白片活性成分筛选、靶点预测
ADME 筛选结果活性成分分布
从TCMSP数据库共获取41个地榆成分，以OB≥ 30%及DL≥0. 18为条件初步筛选得到13个成分，剔除未查询到靶点的成分并根据文献进行补充，最终获得11个活性成分。利用相关靶点预测技术对11个活性成分进行作用靶点预测，最终获得109个药物靶点。
地榆升白片“活性成分-靶点”网络构建
地榆活性成分-靶点网络
白细胞减少症相关靶点检索
检索疾病数据库6个（Genecards、OMIM、Disgenet、TTD、DigSee、DrugBank），最终得到1204个白细胞减少症疾病靶点。
地榆升白片治疗白细胞减少症的PPI网络构建与关键靶点筛选
①分别构建药物与疾病靶点的PPI网络
A.对地榆相关的靶点绘制PPI网络：地榆潜在靶点可与5178个靶点产生直接或间接作用，靶点之间的相互关系可达130414种。
B.对白细胞减少症相关的靶点绘制PPI网络：白细胞减少症相关靶点可与10818个靶点产生直接或间接作用，靶点之间的相互联系可达224920种。
②提取二者交集网络以获得地榆升白片治疗白细胞减少症的关键靶点
地榆升白片与白细胞减少症的PPI网络交集网络
③筛选地榆升白片治疗白细胞减少症关键靶点
计算PPI交集网络图的网络拓扑学特征属性值，并经2次筛选，共获得167个关键靶点。根据地榆升白片核心靶点PPI网络中各节点度值排名，较为重要的有FUS、CUL5、NPM1、HNRNPA1、HSPA5、H2AFX、TUBG1等。
④地榆升白片核心靶点PPI网络内部潜在module网络识别
经分子复合物检测算法对相互作用关系进行分析，得到module，保留评分最佳的生物学进程并对其功能描述，分别为spliceosome（剪接体通路）、cell cycle（细胞周期通路）。
⑤地榆升白片治疗白细胞减少症通路富集分析可视化
采用Metascape对167个关键靶点进行基因富集分析并绘制气泡图，分析地榆升白片治疗白细胞减少症主要涉及的生物学进程和信号通路。
GO-BP 分析
注：lgP值越小代表显著性越强，气泡越大代表该通路的基因计数越大，横轴为该通路基因所占总体输入基因的比率
A.主要涉及的生物学过程：DNA修复、RNA剪接、翻译、mRNA分解过程、细胞周期过程的调控等。表明地榆升白片对白细胞的修复和产生具有直接的调控作用。
KEGG分析
注：lgP值越小代表显著性越强，气泡越大代表该通路的基因计数越大，横轴为该通路基因所占总体输入基因的比率
研究结论
地榆升白片治疗白细胞减少症主要成分
地榆皂苷、槲皮素、山柰酚
关键靶点
FUS、CUL5、NPM1、HNRNPA1
关键生物学进程和通路
细胞周期、DNA修复、细胞凋亡、河马通路等
星耀天府
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