黄芪甲苷治疗缺血性脑卒中的网络药理学

戚明珠; 张铌雪; 苏晓慧; 孔祥英

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20210338

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黄芪甲苷治疗缺血性脑卒中的网络药理学

数据挖掘 | 更新时间：2021-02-09

- 黄芪甲苷治疗缺血性脑卒中的网络药理学
- Network Pharmacology Study of Astragaloside Ⅳ in Treatment of Ischemic Stroke
- 中国实验方剂学杂志 2021年27卷第3期页码：163-170
- 作者机构：
  
  中国中医科学院中药研究所，北京 100700
- 作者简介：
  
  戚明珠，在读硕士，从事中药药理学研究，E-mail：15077868613@163.com
  孔祥英，研究员，硕士生导师，从事中药药理学研究，E-mail：kongu0051@163.com
- 基金信息：
  
  国家“重大新药创制”科技重大专项(2019ZX09731-002);国家自然科学基金面上项目(81673630;82074048);国家重点研发计划项目(2017YFC1702005)
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20210338
  中图分类号： R2-0;R289;R743
- 收稿日期：2020-09-13，
  
  网络出版日期：2020-12-15，
  
  纸质出版日期：2021-02-05
- 稿件说明：
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戚明珠,张铌雪,苏晓慧等.黄芪甲苷治疗缺血性脑卒中的网络药理学[J].中国实验方剂学杂志,2021,27(03):163-170.

QI Ming-zhu,ZHANG Ni-xue,SU Xiao-hui,et al.Network Pharmacology Study of Astragaloside Ⅳ in Treatment of Ischemic Stroke[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2021,27(03):163-170.
戚明珠,张铌雪,苏晓慧等.黄芪甲苷治疗缺血性脑卒中的网络药理学[J].中国实验方剂学杂志,2021,27(03):163-170. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20210338.

QI Ming-zhu,ZHANG Ni-xue,SU Xiao-hui,et al.Network Pharmacology Study of Astragaloside Ⅳ in Treatment of Ischemic Stroke[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2021,27(03):163-170. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20210338.

摘要

目的

使用网络药理学的方法研究黄芪甲苷治疗缺血性脑卒中的机制。

方法

在药物靶点预测平台Swiss Target Prediction上预测黄芪甲苷的靶点，借助人类基因数据库（GeneCards），药物靶标数据库（TTD），中医药研究综合数据库（TCMID）及中药系统药理学数据库与分析平台（TCMSP）检索缺血性脑卒中疾病的靶点；将化合物靶点与疾病靶点作交集得到黄芪甲苷作用于缺血性脑卒中的潜在靶点。使用蛋白质相互作用平台（STRING）构建蛋白相互作用（PPI）网络，并通过网络拓扑分析筛选核心靶点。在生物学信息注释数据库（DAVID）中对交集靶点进行基因本体（GO）富集分析和京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路分析。最后进行分子对接验证，进一步明确黄芪甲苷作用于缺血性脑卒中的核心靶点。

结果

黄芪甲苷与缺血性脑卒中的靶点取交集后获得44个共同靶点，PPI网络拓扑分析发现蛋白激酶B1（Akt1），肾素（REN），表皮生长因子受体（EGFR），血管内皮生长因子A（VEGFA），非受体酪氨酸蛋白激酶Src（SRC）是黄芪甲苷治疗缺血性脑卒中的核心靶点。KEGG通路富集分析结果显示，黄芪甲苷作用于缺血性脑卒中的通路涉及神经活性配体-受体相互作用通路，环磷酸鸟苷（cGMP）/cGMP依赖的蛋白激酶（PKG）信号通路、钙信号通路、小分子G蛋白（Rap1）信号通路、磷脂酰肌醇-3激酶（PI3K）/蛋白激酶B（Akt）信号通路等。

结论

黄芪甲苷可能通过作用于Akt1，REN，EGFR，VEGFA，SRC等靶点促进血管生成及抑制血小板活性进而改善脑血流量，又可以抑制脑部缺血组织细胞的凋亡及炎症反应等减轻神经功能的损伤，最终产生治疗缺血性脑卒中的效果。该研究结果为深入探究黄芪甲苷治疗缺血性脑卒中的作用机制提供了思路和引导方向。

Abstract

Objective

To study the mechanism of astragaloside Ⅳ in the treatment of ischemic stroke by means of network pharmacology.

Method

The targets of astragaloside Ⅳ were predicted using Swiss Target Prediction platform， and the targets of ischemic stroke were retrieved using GeneCards， Therapeutic Target Database （TTD）， Traditional Chinese Medicine Integrated Database （TCMID） and Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform （TCMSP） databases. The potential targets of astragaloside Ⅳ acting on ischemic stroke were obtained by the intersection of the targets of astragaloside Ⅳ and ischemic stroke. STRING platform was used to build protein-protein interaction （PPI） network， and eigenvalues were calculated through network topology analysis to screen core targets. Gene Ontology （GO） analysis and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes （KEGG） pathway analysis were performed on the related targets in DAVID database. Finally， molecular docking verification was conducted to further clarify the core targets of astragaloside Ⅳ acting on ischemic stroke.

Result

The 44 common targets were obtained after the intersection of the targets of astragaloside Ⅳ and ischemic stroke. PPI network topology analysis showed that RAC-alpha serine/threonine-protein kinase （Akt1）， renin （REN）， epidermal growth factor receptor （EGFR）， vascular endothlial growth factor A （VEGFA） and neuronal proto-oncogene tyrosine-protein kinase （SRC） were the core targets of astragaloside Ⅳ in the treatment of ischemic stroke. Enrichment analysis results of KEGG pathway showed that the pathways of astragaloside Ⅳ acting on ischemic stroke involved the neuroactive ligand-receptor interaction pathway， cGMP-PKG signaling pathway， calcium signaling pathway， Rap1 signaling pathway， PI3K/Akt signaling pathway， etc.

Conclusion

Astragaloside Ⅳ may promote angiogenesis and inhibit platelet activity by acting on Akt1， REN， EGFR， VEGFA， SRC， thus improving cerebral blood flow. It can also inhibit the apoptosis of ischemic brain tissue cells and inflammation to reduce the damage of nerve function， and finally treat ischemic stroke. This study provides ideas and guidance for further exploring the mechanism of astragaloside Ⅳ in the treatment of ischemic stroke.

关键词

Keywords

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