网络药理学预测黄芪治疗帕金森病作用机制及实验验证

王开达; 王兴臣; 姬琳

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20201880

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网络药理学预测黄芪治疗帕金森病作用机制及实验验证

数据挖掘 | 更新时间：2020-12-10

- 网络药理学预测黄芪治疗帕金森病作用机制及实验验证
- Study on Mechanism and Validation of Effect of Astragali Radix in Treatment of Parkinson's Disease by Network Pharmacology
- 中国实验方剂学杂志 2020年26卷第24期页码：178-185
- 作者机构：
  
  山东中医药大学第一临床医学院，济南 250014
- 作者简介：
  
  王开达，在读博士，从事中西医结合防治神经系统疾病研究工作，E-mail：baoyushou2@163.com
  * 王兴臣，博士，主任医师，教授，从事中西医结合防治神经系统疾病研究工作，E-mail：xingchen_wangzy@163.com
- 基金信息：
  
  山东省中医药科技发展计划项目(2013Z003-4);山东省中医药科技发展计划项目(2019-0957)
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20201880
  中图分类号： R2-0;R22;R285.5;R289
- 收稿日期：2020-05-11，
  
  网络出版日期：2020-07-27，
  
  纸质出版日期：2020-12-20
- 稿件说明：
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王开达,王兴臣,姬琳.网络药理学预测黄芪治疗帕金森病作用机制及实验验证[J].中国实验方剂学杂志,2020,26(24):178-185.

WANG Kai-da,WANG Xing-chen,JI Lin.Study on Mechanism and Validation of Effect of Astragali Radix in Treatment of Parkinson's Disease by Network Pharmacology[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2020,26(24):178-185.
王开达,王兴臣,姬琳.网络药理学预测黄芪治疗帕金森病作用机制及实验验证[J].中国实验方剂学杂志,2020,26(24):178-185. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20201880.

WANG Kai-da,WANG Xing-chen,JI Lin.Study on Mechanism and Validation of Effect of Astragali Radix in Treatment of Parkinson's Disease by Network Pharmacology[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2020,26(24):178-185. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20201880.

摘要

目的

通过网络药理学分析黄芪治疗帕金森病的作用机制，并通过大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞细胞系（PC-12）帕金森病体外细胞模型对相关靶点蛋白进行验证。

方法

使用中药系统药理学数据库（TCMSP），CD-HIT数据库筛选出黄芪候选和作用靶点，使用GENECARDS数据库，在线人类孟德尔遗传（OMIM）数据库中筛选帕金森病相关的疾病靶点，绘制成分-靶点网络，使用STRING数据库构建蛋白互作网络，使用Bioconductor clusterProfiler进行基因本体（GO）富集分析和京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析。通过PC-12帕金森病体外细胞模型对网络药理学部分靶点蛋白进行验证。采用蛋白免疫印迹法（Western blot）检测磷酸化-细胞外调节蛋白激酶1/2（p-ERK1/2），ERK1/2，B淋巴细胞瘤-2（Bcl-2）相关X蛋白（Bax），Bcl-2，半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3（Caspase-3），剪切的Caspase-3（c-Caspase-3）蛋白的表达情况，酶联免疫吸附测定（ELISA）检测白细胞介素-6（IL-6），IL-10，肿瘤坏死因子-

（TNF-

）的含量。

结果

网络药理学发现，黄芪中芒柄花黄素、槲皮素等14种化合物通过多靶点、多通路协同作用发挥治疗帕金森病的作用，涉及ERK信号通路，及Bax，Bcl-2，Caspase-3，IL-6，IL-10，TNF-

等靶点蛋白。与模型组比较，Western blot结果显示，黄芪提取物组降低Bax，p-ERK1/2，c-Caspase-3表达，升高Bcl-2表达（

0.05）；ELISA结果显示，黄芪水提取物能够降低IL-6，TNF-

的表达，并增加IL-10表达（

0.05）。

结论

研究阐述了黄芪多靶点、多通路治疗帕金森病的机制，证实了黄芪提取物能够影响ERK1/2，Bax，Bcl-2，Caspase-3，IL-6，IL-10，TNF-

靶点蛋白的表达，验证了网络药理学结果，为深入研究黄芪治疗帕金森病提供了依据。

Abstract

Objective

To analyze the mechanism of Astragali Radix in the treatment of Parkinson's disease by network pharmacology and PC-12 extracellular model.

Method

Traditional Chinese medicines systems pharmacology platform （TCMSP） and CD-HIT databases were used to screen out active components and targets of Astragali Radix， GENECARDS and Online Mendelian Inheritance in Man （OMIM） databases were used to screen out targets relating to Parkinson's disease and draw component-target network， STRING database was used to build the protein-protein interaction network， Bioconductor Cluster Profiler was applied in Gene Ontology （GO） enrichment analysis， and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes （KEGG） pathway enrichment analysis. PC-12 cells were pretreated with water extract of Astragali Radix， and Western blot was used to assess the expression of phosphorylation extracellular regulatory protein kinase 1/2（p-ERK1/2）， ERK1/2， B cell lymphoma -2 （Bcl-2） associated X protein （Bax）， Bcl-2， cysteine aspartic acid protease -3 （Caspase-3） and cleaved-Caspase3 （c-Caspase-3）. The levels of interleukin-6 （IL-6）， IL-10 and tumor necrosis factor-

（TNF-

） were determined by enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA） interleukin-6 （IL-6）， IL-10， tumor necrosis factor-

（TNF-

）.

Result

Network pharmacology showed that 14 compounds in Astragali Radix， including emodin and quercetin， played a role through multi-target and multi-channel synergy， involving ERK signal pathway， Bax， Bcl-2， Caspase-3， IL-6， IL-10， TNF-

and other target proteins. Western blot showed that the expressions of Bax， p-ERK1/2， c-Caspase-3 and Bcl-2 in Astragali Radix Extract group decreased， while the expressions of Bcl-2 in Astragali Radix Extract group was significantly higher than that in model group （

0.05）. There were statistical differences between the two groups. ELISA showed that Astragali Radix water extract could reduce the expressions of IL-6， TNF-

， but increase the expression of IL-10， with statistical differences from the model group （

0.05）.

Conclusion

This study shows that Astragali Radix can affect the expressions of these proteins， and verify the results of network pharmacology， so as to provide a basis for further study of Astragali Radix in the treatment of Parkinson's disease.

关键词

Keywords

references

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