Molecular Mechanism of Nardostachyos Radix et Rhizoma-Agrimoniae Herba in Treatment of Arrhythmia Based on Network Pharmacology

Yu-zhen AI; Xiao-juan MA; Ya-xuan XING; Long-mei YAN; An-ran GAO; Qi-wu XU; Zhi-jie XU; Xian-yu WU; Hui-rong GAO; Jing-chun ZHANG

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20220213

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Molecular Mechanism of Nardostachyos Radix et Rhizoma-Agrimoniae Herba in Treatment of Arrhythmia Based on Network Pharmacology

更新时间：2021-12-31

- Molecular Mechanism of Nardostachyos Radix et Rhizoma-Agrimoniae Herba in Treatment of Arrhythmia Based on Network Pharmacology
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 28, Issue 3, Pages: 204-211(2022)
- 作者机构：
  
  1.中国中医科学院西苑医院国家中医心血管病临床医学研究中心，北京 100091
  2.北京中医药大学，北京 100029
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20220213
  CLC： R285;R289;R22;R2-031;R33
- Received：28 October 2021，
  
  Published Online：06 December 2021，
  
  Published：05 February 2022
- 稿件说明：
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艾玉珍,马晓娟,邢雅璇等.基于网络药理学分析调肝益气定悸药对甘松-仙鹤草治疗心律失常的分子机制[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(03):204-211.

AI Yu-zhen,MA Xiao-juan,XING Ya-xuan,et al.Molecular Mechanism of Nardostachyos Radix et Rhizoma-Agrimoniae Herba in Treatment of Arrhythmia Based on Network Pharmacology[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(03):204-211.
艾玉珍,马晓娟,邢雅璇等.基于网络药理学分析调肝益气定悸药对甘松-仙鹤草治疗心律失常的分子机制[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(03):204-211. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20220213.

AI Yu-zhen,MA Xiao-juan,XING Ya-xuan,et al.Molecular Mechanism of Nardostachyos Radix et Rhizoma-Agrimoniae Herba in Treatment of Arrhythmia Based on Network Pharmacology[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(03):204-211. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20220213.

摘要

目的

利用网络药理学方法和分子对接探讨调肝益气定悸药对甘松-仙鹤草治疗常见心律失常室性期前收缩（PVCs）的物质基础和作用机制。

方法

通过中药系统药理学数据库及分析平台（TCMSP）结合相关文献筛选甘松、仙鹤草的化学成分及其靶点。借助人类基因数据库（GeneCards），在线人类孟德尔遗传数据库（OMIM），DrugBank数据库寻找治疗PVCs的潜在靶点。通过STRING平台进行蛋白质相互作用分析。利用Metascape平台进行基因本体（GO）富集分析与京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析。利用Cytoscape 3.8.0软件，构建甘松-仙鹤草药对化学成分-潜在靶点-信号通路网络。利用AutoDock 4.2.6将主要靶点蛋白与甘松-仙鹤草活性成分进行分子对接。

结果

甘松-仙鹤草药对中槲皮素、山柰酚、金合欢素等9种活性成分治疗PVCs的靶点主要涉及肿瘤坏死因子（TNF），丝裂原活化蛋白激酶1（MAPK1），蛋白激酶B1（Akt1）等。其潜在靶点主要富集在癌症通路（pathways in cancer），高级糖基化终末产物/高级糖基化终末产物受体信号通路（AGE/RAGE signaling pathway in diabetic complications）等26条相关信号通路。分子对接结果显示该药对大部分活性成分（92.59%）与主要靶点蛋白TNF，MAPK1，Akt1的结合活性较好。

结论

甘松-仙鹤草药对中多种活性成分可通过多靶点、多通路的干预，发挥调节心肌离子通道、抗炎症、抗氧化应激等作用以治疗PVCs，同时还可通过抑制单胺氧化酶活性、抗神经损伤等改善抑郁、焦虑相关症状。为进一步探索其治疗PVCs的物质基础及作用机制提供了研究思路和理论基础。

Abstract

Objective

To explore the material basis and mechanism of Nardostachyos Radix et Rhizoma （NRER）-Agrimoniae Herba （AH）， the herbal pair effective in regulating the liver， invigorating Qi， and calming palpitations， in the treatment of premature ventricular contractions （PVCs） by network pharmacology and molecular docking.

Method

The chemical components and targets of NRER and AH were collected from the Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform （TCMSP） combined with relevant literature. GeneCards，Online Mendelian Inheritance in Man（OMIM），and DrugBank were used to predict the potential targets against PVCs. STRING platform was used for protein-protein interaction （PPI） analysis. Metascape platform was used for Gene Ontology（GO） and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes（KEGG） enrichment analysis. Cytoscape 3.8.0 was used to construct the NRER-AH component-potential target-signaling pathway network. The main target proteins underwent molecular docking to the active components of NRER-AH by AutoDock 4.2.6.

Result

The targets of nine active components in NRER-AH （such as quercetin，kaempferol，and acacetin） against PVCs mainly involved tumor necrosis factor （TNF），mitogen-activated protein kinase 1（MAPK1），and protein kinase B1（Akt1）. The potential targets were mainly enriched in 26 signaling pathways，such as pathways in cancer and the advanced glycosylation end product （AGE）-receptor of advanced glycosylation end product（RAGE） signaling pathway. The results of molecular docking showed that the majority of the active components （92.59%） of NRER-AH had good binding activities with the main target proteins TNF，MAPK1，and Akt1.

Conclusion

The active components of NRER-AH can regulate cardiac ion channels，resist inflammation， and combat oxidative stress to treat PVCs through multi-target and multi-pathway interventions. They can also improve symptoms related to depression and anxiety by inhibiting monoamine oxidase activity and protecting nerves from damage. This study is expected to provide research ideas and the theoretical basis for further exploring the material basis and mechanism of NRER-AH in the treatment of PVCs.

关键词

Keywords

references

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