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性腺功能减退症是一种由多种原因引起的睾酮水平低于健康青年男子正常范围的疾病,临床症状为焦躁不安、健忘出汗、性功能减退等。从流行病学分析,该病在肥胖和糖尿病人群中发病较多;其次,多发病于中老年男性患者,也称迟发性性腺功能减退症(LOH)[1]。目前,西医治疗男性肥胖和LOH多以外源性和内源性补充睾酮为主,治疗手法单一,且存在诸多的争议。例如,在临床中,对于 LOH症状中失眠、潮热、健忘、注意力不集中等精神心理症状,单纯用睾酮补充治疗(TST),症状改善不显著[2-5]。中医治疗则根据患者在TST过程中所表现的不同证候采用不同的治疗方法,如心功能不全患者以补肾为主,情志精神患者以疏肝为主,生理体能欠佳者以健脾、补益为主等不同的治疗方法[5]。
杞贞滋阴合剂(沪药制备字Z20210006000),是上海市著名中医周智恒教授的经验方。该方中,君药是熟地黄、黄芪,起滋阴补肾、益气培元之功效;臣药是枸杞子、女贞子、山茱萸,起补肾、涩精、固肾之功效;佐药为沙苑子、当归,起益精养血之功效;锁阳阳中求阴为使药。全方共奏滋阴补肾、益气生精之功效。前期临床实验证明,杞贞滋阴合剂可以有效改善LOH患者体能不济、血管舒缩和睾酮水平低下等症状[6-7]。
网络药理学是通过“药物-基因-靶点-疾病”相互作用网络,预测药物作用机制的学科[8]。分子对接是通过受体和药物分子之间的相互作用来进行药物设计的方法。本研究通过网络药理学和分子对接技术,对杞贞滋阴合剂的作用机制进行研究,以期为该制剂的后期开发提供技术支持和理论依据。
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通过TCMSP、TCMID、HIT数据库和文献检索获得495个活性化合物;然后在STITCH数据库中,筛选靶标关联度400以上的靶标,获得靶标7627个;再通过类药性分析,共得到246个满足类药性成分的化合物;并使用二项分布算法筛选核心方的作用靶标,筛选得到701个成分靶标和213个主要作用化合物。
通过GENECARD数据库筛选到1051个相关靶标,通过DisGeNet数据库筛选到305个相关靶标,合并删除重复疾病靶标后,共获得1085个与性腺功能减退症相关的疾病靶标基因。结合杞贞滋阴合剂的701个成分靶标,使用韦恩图确定杞贞滋阴合剂的96个疾病靶标和148种活性化合物,见表1。
化合物 编码 化合物来源 QED 丁香酚 MOL000254 TCMSP 0.7 香草酸 MOL000114 TCMSP 0.7 异细辛醚 CID:636750 PUBCHEM 0.7 2-甲氧基-4-乙烯基苯酚 MOL001752 TCMSP 0.7 反式阿魏酸 MOL000360 TCMSP 0.72 阿魏酸 MOL000360 TCMSP 0.72 异丁香酚(正+反) MOL000206 TCMSP 0.73 芹菜素 MOL000008 TCMSP 0.74 DL-丁香树脂酚 MOL000396 TCMSP 0.74 2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚 MOL002850 TCMSP 0.75 丁香酚甲基醚 MOL000207 TCMSP 0.81 大豆异黄酮 MOL000390 TCMSP 0.82 黄豆黄素 MOL008400 TCMSP 0.83 刺芒柄花素 MOL000392 TCMSP 0.85 毛蕊异黄酮 MOL000417 TCMSP 0.89 槲皮素 MOL000098 TCMSP 0.51 木犀草素 MOL000006 TCMSP 0.6 山柰酚l MOL000422 TCMSP 0.64 注:表中PUBCHEM为通过文献检索杞贞滋阴合剂查阅到的相关化合物。 -
利用Cytoscape软件,以杞贞滋阴合剂的96个疾病靶标和148种活性化合物,建立“药物-成分-靶点”网络图,其中,度值较高的化合物有棕榈油、乙醇、槲皮素、木犀草素、山柰酚、果糖、硬脂酸等,见图1。
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通过STRING数据库进行蛋白PPI网络分析,并利用Cytoscape软件,以疾病为靶标进行蛋白PPI网络分析,图中共有96个节点,1132条边,其中,度值排名前10的靶标是血清白蛋白(ALB)、INS、阿黑皮素原(POMC)、TNF、AKT1、LEP、IGF1、IL-6、FOS、ESR1,见图2。
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对杞贞滋阴合剂治疗性腺功能减退症的靶标基因进行GO富集分析,以P值小于0.01为关联显著,以此进行筛选,生物过程(BP)有1792条、细胞组件(CC)有31条、分子功能(MF)有79条,并取P值前15条的BP、CC、MF分别制得条形图。其中,MF主要集中在受体激动剂活性、激素活性、RNA聚合酶Ⅱ转录因子活性、G蛋白偶联受体结合等;CC主要集中在分泌颗粒腔、细胞质膜结合囊泡腔、囊泡腔、内质网内腔等;BP主要集中在对肽类激素的反应、多细胞生物稳态、对营养水平的反应等,见图3。
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对杞贞滋阴合剂治疗性腺功能减退症的靶标基因进行GO富集分析,以P值小于0.01为关联显著,并以此进行筛选,结果KEGG信号通路的富集分析报告中,复方靶标与性腺功能减退症相关的有132条信号通路,取P值前15条信号通路,制得气泡图和核心网络与前15条通路的关系图见图4。
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根据“药物-成分-靶点”网络分析得到排名前17的核心活性成分,剔除其中成药性较差的,例如,乙醇、棕榈油、果糖、硬脂酸等,最后选取槲皮素、山柰酚、木犀草素作为核心活性成分;从度值排名前8的核心靶点中,剔除与槲皮素、山柰酚、木犀草素无密切度的ALB和POMC,最后选取INS、TNF、AKT1、LEP、IGF1、IL-6六个靶点进行分子对接。其中,对接得分(kcal/mol值)绝对值>4.25代表结合活性一般,绝对值>5.0代表结合活性较好,绝对值>7.0代表结合活性较强[18]。由结果可知,主要核心靶点与核心化合物的结合值都超过了5.0,核心靶点TNF 和LEP的结合值整体高于其他靶点,其中,LEP 与山柰酚的结合力较强,见表2、图5。
成分 靶点名称 PDB ID kcal/mol 槲皮素 INS 5HQI −5.3 TNF 1QTN −6.8 IL-6 YNXZ −6.3 LEP 1ax8 −6.5 IGF1 1imx −6.0 AKT1 1unq −6.2 山柰酚 INS 5HQI −5.2 TNF 1QTN −7.2 IL-6 YNXZ −6.4 LEP 1ax8 −7.2 IGF1 1imx −5.9 AKT1 1unq −6.1 木犀草素 INS 5HQI −5.4 TNF 1QTN −6.8 IL-6 YNXZ −6.4 LEP 1ax8 −7.0 IGF1 1imx −5.9 AKT1 1unq −6.4
Mechanism of Qizhenziyin mixture in the treatment of hypogonadism based on network pharmacology analysis and molecular docking
doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202208111
- Received Date: 2022-08-31
- Rev Recd Date: 2023-09-18
- Available Online: 2024-01-19
- Publish Date: 2024-01-25
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Key words:
- Qizhenziyin mixture /
- hypogonadism /
- network pharmacology /
- molecular docking
Abstract:
Citation: | PAN Yujiong, HE Zhigao, CHEN Shixiu, ZHOU Gui, ZHOU Xin, YU Chao. Mechanism of Qizhenziyin mixture in the treatment of hypogonadism based on network pharmacology analysis and molecular docking[J]. Journal of Pharmaceutical Practice and Service, 2024, 42(1): 24-31. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202208111 |