-药物研究•
王宁丽李建伟王刚
【摘要】目的运用网络药理学与分子对接探索紫草银屑病的作用机制。方法通过TCMSP、Pub-
Chem及Swiss Taryc Prediction数据库和Gene Cards、OMIM数据库筛选紫草活性成分、疾病靶点，运用Cytoscape软 件构建药物与疾病间相互作用网络，筛选紫草银屑病的活性成分及靶点；基于R软件进行GO功能注释和
KEGG通路富集分析；将活性成分与核心靶点进行分子对接验证。结果预测得到17个紫草银屑病的活性
成分和55个差异基因，并推断其作用机制可能与乙型肝炎、糖尿病并发症、胰腺癌、PI3K-Akt信号通路、MAPK
信号通路、Rayl信号通路、IB-17信号通路等有关。其中TNF、EGFR、MMP3、PTGS2等基因可能为关键靶点；分子
对接结果显示：去氧紫草素与PTGS0蛋白的亲和力较好。结论紫草银屑病具有多成分-多靶点-多通路
的作用特点，为阐述紫草银屑病的作用机制和开展进一步的研究提供依据。
【关键词】紫草；银屑病；网络药理学；靶点；分子对接
【中图分类号】R35.5；R758.63【文献标识码】A
Mechanism Sthdy of Lithospermum Erythrorhizon in the Treatment of Psoriasis Basee
on Network Pharmacdogy
WANG Ning-P,L)pan-weRWANG Gang
(The First AffiliaUd Hospiml of Henau University of TmbitUnal Chinese Medicine,Zhenazhox Henau454000) [Abstract i Objective Netword pharmacodgp and modchlar doching were used to pre
Xic-the mechanism of Lithospermum ErythrorUizon in the treatment of pso/asis.Methodt Based on TCMSP,PuUChem,SwissTamePpdictUn Ua-
ubase and GeneCards and OMIM daubase to screen out active ingredients and corresponding Uryets of Lithospermum ErythrorUizon bp using Cytoscape software to consWuct the interactive netword among medicine and disease to screen out the
poUnUal ingredients and Uryets of Lithospermum ErythrorUizon in the Weatuent of pso/asis.In abdiUon,the information of
signaling pathway was obuined after the GO en/chment analysis and KEGG path w ap analysis were peVormeX based on R softwares,and then the mechanism of action was expdpX.Finally, modchlar doching vevficakon of active ingredients and
key Uryets was conducuX.Reshlts)t is preXicuX that17active ingredients of comfrey for the Weatuent of pso/asis and
55diRerenUal genes are obtained,and its mechanism of action map be inferred to be related to heyakUs B,diabetic compli
cations,pancreako cancer,PI3K-Akt signaling pathway,MAPK signaling path w ap,Ray7Signal pamwap,IL17signal path-
wap,eU.are related.Among them,TNF,EGFR,MMP3,PTGS2and other genes map be key taryets；modchlar doching re
sults show that desoxyshibonin has a good—Uky with P0GS0proUin.Conclusion Based on netword pharmacology,it is dischssed that comfrey has-he chamcte/stics of multi-component-multi-taryc--multi-path w ap in the treatment of
pso/asis,which proviUcs a basis for ePcidatUg the mechanism of comfrey in the treatment of psoriasis and conductUg fur
ther research.
[Keewords t Lithospermum ErythrorUizon；Psoriasis;Network Harmacodgy；Taryet；Modchlar Doching
银屑病在临床中又被称之为牛皮癣，是一种极为常见且顽固的慢性复发性炎症性皮肤病。当前，虽然已有较多方法，但效果一般，较难治愈，因而对患者日常生活、工作造成了严重影响。中医学
DO)：12.53935/j.akk”zp.410414
基金项目：国家重点研发计划“中医药现代化研究”重点专项课题(319YFC1775309)；国家自然科学基金委员会-NSFC项目(U1454823)
作者单位：河南中医药大学第一附属医院/可南郑州4560091
通信作者：王宁丽,Email:mamazPoxg2129@33 认为银屑病属于“白秓”范畴，主要由机体血热内蕴、营血亏虚以及肌肤失养导致。从中医辨证角度出发，应以“从血论治、凉血解毒、清热泻火”本病。但由于银屑病发病原因极为复杂，目前仍没有特异物用以，西医主要以激素类药物和免疫调节类药物为主，但具有临床疗效不理想，且能引发严重不良反应的弊端［］。然而，中医药作为我国的传统医学，具有作用靶点多、药物不良反应小等特点，其中在慢性疾病中具有较好
的临床疗效。因此，寻求中医中药银屑病的新策略，是其在改善患者病发症状、减轻痛苦、提高生活质量方面发挥着越来越大的作用4—5］o
紫草为紫草科多年生草本植物紫草Lithosper-mum e—throrhizon Str.El Zuce.或新疆紫草Ambia euchroma(Royiv)JodnsW或内蒙紫草Ambia guttath Bu/x的根。其味甘、性寒，归心、肝经，具有凉
血活血、解毒透疹等功效⑷。然而，众多医者在银屑病时始终将紫草作为主要的药材融入组方配伍中，发挥紫草清热解毒凉血的功效。在寻常型银屑病不同证型以及红皮型银屑病时均以紫草为主贯穿整个周期［］。中药作为我国传统中药，一直具有多成分、多靶点的作用特点。实验研究证实，紫草中多种化学成分在银屑病方面发挥显著的作用。其中，紫草素可以通过抑制Caspase-1的活化，抑制分离的Caspase-1的活性进而达到抗炎的作用。此外，紫草的抗菌作用也能够抑制抗生素的耐药性及对真菌性疾病的起到积极作用［一4］。本研究基于传统中药的独有优势与银屑病所面临的临床瓶颈，通过借助网络药理学的研究方法，对紫草潜在化合物进行筛选，对中药的多成分-多靶点-多通路的作用特点进行研究［］。通过建立疾病-蛋白-药物的多层次网络结构，整体全面地观察紫草对银屑病的与影响，进而探究紫草银屑病的作用机制，并为银屑病及其他疑难皮肤病的中药新药制剂的开发与利用提供参考与思路4］o
1材料与方法
91紫草活性成分的筛选
通过检索TCMSP(htty：//lsp.nwu.edu.cd/Wm-sysearch.9hp)数据库，收集中药紫草的主要化学成分。考虑中药成分复杂，并非所有成分均被吸收，结合文献及平台推荐，设置条件参数口服生物利用度(OB)32%，类药性(DL)0.18，初步筛选出中药潜在的活性成分。
1.9预测活性成分所对应的靶基因
通过TCMSP、PubChem、Swiss Taryet Prediction 数据库逐一对比得到紫草潜在化合物对应的作用靶点。然后，利用蛋白质数据库(Unipod)(https：// www.uni/roW3rg/)获得与潜在活性成分相关的靶点蛋白信息，对潜在靶点进行标准化，筛选来自人类属性的靶点基因。
1.5银屑病的疾病靶点
通过人类基因组注释数据库(Gexecards U1-tps：///)和人类孟德尔遗传数据库(OMIM,https in.org/)，获得与银屑病疾病相关的已知靶点信息。
49构建紫草活性成分-靶点网络
通过上述方法可获取紫草的活性成分及作用靶点。由于活性成分与靶点具有对应关系，所以使用Cytoscaga3.7.2软件进行可视化分析。其中节点(Node)大小和颜设置用于反映度值(Deyrev)的大小，最终绘制活性成分-靶点网络图。
47药物与疾病共同靶点筛选及蛋白互作网络(PPI)构建
通过Interactive/d网站对药物靶点和疾病靶点取交集，命名为"药物-疾病-靶点(Drug-disease target)”。
将获得的交集靶点导入StWnp数据库进行蛋白-蛋白互作用(Protein protein interaction, PPI)分析，物种选择"Home sagiexs”，参数Uterae-Won score设定为0.400。保存获得的结果，导入Cymscage3.7.0软件对其网络进行分析。将节点大小和颜用于反映度值的大小，边的粗细用于反映结合分数(Combidg score)的大小，进而获得蛋白互作可视化网络并明确关键靶点。
49构建药物-成分-作用靶点-疾病作用网络图使用Cymscage3.7.0软件，将紫草中药银屑病的药物、成分、靶点、疾病之间的相互作用关系构建可视化网络图。网络图中“节点”代表药物、活性成分、靶点与疾病，“边”代表各个节点之间的联系。
47京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析与基因功能分析(GO)
使用Pert语言结合Unipod数据库将交集靶点名称全部转换为Entrer Ge/v ID，以供后续操作；使用R语言的安装包，下载R语言的Bioconducer生物类程序包。输入转换好的交集靶点Entrer Ge/e ID，并运行R语言脚本进行GO功能分析和KEGG 通路富集分析。
48分子对接
采用AutoDoch vina软件对PPI网络中核心靶点蛋白与紫草的活性成分进行分子对接，评估活性成分与关键靶点之间的结合活性。从RCSB PDB蛋白质结构数据库和PuPChem数据库中分别获得靶点蛋白
的三维结构和化学结构，采用AutoDoch Tools 软件对上述蛋白受体和配体进行常规处理，再利用插件AuWgnd得到对接活性位点，进行分子对接，得
到结合能(affinity )0查阅文献[6]，本研究以结合 能-5.0 1/1x 1为分子与靶点结合性较好。2 结 果
2.1活性化合物的筛选及作用靶点获得
本研究根据OB M32% ,DL M 2.13的原则，运用 TCMSP 数据库检索到紫草中药活性化合物6个。 结果见表6文献检索到紫草活性成分4个。此
外，通过TCMSP 及Swis s Tarye PwdictWp 数据库共
获得作用靶点372个。
2.2紫草活性成分-靶点网络构建
将药物活性成分与作用靶点导入Cymsca/e
3.5.0软件中，绘制“活性成分-靶点”图。由于 MOL022372、MOL027735化合物在数据处理过程中 未查及相关作用靶点，故将其剔除。该网络共包括 400个节点,973条边。结果见图1。
表1 TCMSP 数据库中紫草活性化合物的基本信息
Mol )U MolName
OB DL MOLO21/9/Mankeoat
42.20
2.17MOLO22372(5Z,10E , 14E ,13E) -7 j^lO ,17,17,23 — hexamethy/etwcou -7,312,1/,13 ,27 — hexaenc 3
3.55
0.92MOLO22883
EtUyl oleate (NF )37.9
2.17MOLOO2375sitosterol
35.710.77MOLO2771/1 — metPoxyacetylshidonin
73.29
0.26MOLO27717[(1R) - 1 - (5,3 - nhynroxy -1,4— Oioxo - 7 — naphthyl ) -/ — metPyl - pent -3 — eoyt] propanoato 50.9/0.26MOLO27717acetyNhidonin 52.37
0.27
MOLO27742
Uoarnedin /50. 770.20MOLO27748Nhosperminin A
75.28
2.38M0L02773/
5 - [ E ) — 5 — (( — fuwV — 7 — metPyl — pent -7 — eoyt] -7,3 — Oimethoxy - p — benzoquinone 563
0.2/
MOLO27737Dex - O — metPyllasioUiploUin 32.120.20MOLO27737Lithosperminin B
60.45
2.37
JP90ABI TERT
FZR CDK5
IIDAC2
IIDACI
SO A TI CTSS JAK2P.AK5MARI
TBKI
HSDIlBi PPARC ；KAXiSI
MMP1
CCR3
TIIRy RORC
C/\SP7
P1IB2PSEM
CDKI PARPI
CDK7
TMK
ASP I
TXK2
IIDAC-J A KA
IAP3K1PAK4
TYMS DAPKI
FGFRI NTRK ：
无水CCR4
ATP4A TRAP I
TSPO
R3 CDKL
•|>PKI AURKC\IM)KA2
IK3C2BPIK3RI I.IMK1 ADOR.
DC25A ABCG2
DYRKIA GRM5 PLKL CXCR23C2X CXCR4 CLK2
EPIIB2 A.Bl □RA2I LY EGLX1 WEE2 GUSB CES2 BIRC2
.PL NTRKI ECEI
FLT4 IIIPK2
PREP TYK2
CA2 PDK4B SPIIK ：
PDK! SI.C29/\1TEC M/XP2KI
NCO/K2
KCNJI CEIJKI (.B\ ( III K K.l R2 \( \ Rl F.ASN MMPIO MME C/XI4
IIIPK1 GCK
)R2 PDEI0A G/\K CASP3 PPI YES I CFD
CDKI CI.K3
:DMI/\ PDE4D GRM
KIEII TTK
FKBPIA \I1\MI7C< XDI BRA I LRX I DAPK2 KPI1X2 l)Nn IJMK2 NR3C
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I PIIBI FCER2 IKBKE JAK1 IIDAC6 MYLK T/\CR1 IISDI7B1 D/\O P\K6 XSI I \ \P\5R \l RkB \PIII \ SIKI PC.R SO\I2 lls|)|-|13PI \2(.7 M \P3k7 \R4\I [；FRA XEK7 < I)K5R1 PIK3CDCSNKM2 H1PK3RIIKI \l P (. ( OM I \l \IUK4 \1 'PAK2 IOPI (；SK3B BA( KI RIOK2 E(；FR C l.KI \I)AM33 PI>E5A V1MP3 KLT3 ^D.AMIO FGR I.NPEP AXL HDAC7 MAP3MCYPIBl PSEXI CDC25B STK24 SRC MMPH PIK3CD PIK3CG PI4KB CA9 MTOR
\LOX5A1 ESRI SYK IISP90AA IDOi SBK3 BMP1 PIK3C/V CCNEI DUT D\ RK2RPS6KA3 GCGR TLKI MAP3K10EEF2K CIIRNz\7!ICRTRl ST/VT3 PL l>APK3 D\MT3BEI..WE KCNII2 SLC2/M IXSRR CCNE2 DC42BP.UIK VI SPIIKI PAK3 \DORAI CCNB2 CPTIA
固体氧PKI0 STK26 CSF1R INSR BIK CSNK2AI AKTI MSTIR FAP
\DAMTSf MMP2 MIF BM
IMPDHI PTK2B F\\ PSE
a L\P3K8CCNBI /XTP4B MEI
Bl ( DK4 CCNB1 PDG 注：蓝节点代表紫草中药，紫节点分别表示中药的化合物，红节点表示作用靶点
图1紫草活性成分-靶点网络图
2.8紫草银屑病的重叠靶点获取
通过Ge/v Cards 和0MIM 数据库共获得银屑病
疾病靶点；通过对活性成分靶点进行无对应靶点蛋 白的筛选及删除重复靶点，最终获得801个疾病作
用靶点。经过Interactive//网站分析得到药物与疾 病的共同靶点55个，即紫草银屑病的预测作用 靶点。结果见图 2。
2.0重叠靶点蛋白互作网络(PPI )构建
将String 数据库得到的蛋白互作结果导入Cy- mscapa 3. 9. 2软件进行可视化，结果见图3。该图
节点表示蛋白，边表示蛋白-蛋白相互关系。删除
PPI 网络中的独立蛋白，共涉及53个节点，355条 边，其中网络参数见表2o 颜由浅到深表示节点 的度(Degree)逐渐升高，连线由细到粗表示结合分
数(Combine score)逐渐增大。经过筛选得到重要基 因 TNF 、EGFR 、MMP2、PTGS2 等。其中 TNF(deyree
-91) , EGFR ( deyrev - 32) , MMP2 ( deyrev - 32)在 网络中具有较高的度，表明在网络中处于重要的作
用，结果见图9o
双层杯
PPARG
MX1P1
XUPKI/ •
CCNDI USP90AAI
J
MAPK8 '
FGFR2
MX1PI2SLC2AI
TGKBRI
STAT3
图3重叠靶点PPI 网络图4前30个关键蛋白条形图
图4前30个关键蛋白条形图表2 PPI 蛋白互作网络参数
网络参数
数值节点数(Number of kodes )55网络密度(Netword (/”—) 6.253网络直径(Netwud diameter-3
网络异质性(Netwod UeWmeegeim )
07741
平均相邻节点(Average dumber of veighbou -137396
特征路径长度(CharacWriRie path le/gth )9 968最短路径(Shute ” paths -0759(49%)
网络中心势(Netword cextralizatiop )
9.550
2.9 “药物-活性成分-疾病-靶点”网络的构建
与分析
将上述获取的信息进行整合，利用Cytoscage云朵制造机
3. 9.6软件绘制“中药-活性成分-疾病-靶点”网
络，结果见图5o 通过网络图可知，中药具有多种活 性成分，不同活性成分可以对应多重靶点，从而整
体构建一个复杂成分的分子网络，这也表明紫草中
药银屑病可以发挥多成分、多靶点、多途径的 作用特点。
2.9基因功能与通路富集分析
利用Pert 语言将重叠的55个基因名称转换为
Entrer Ge/v ID，使用 R 包的 Bioconducter 运算并导 出GO 功能富集分析(P<9.95)，其中生物学进程 (BP )主要涉及平滑肌细胞增殖、肽基酪氨酸修饰、
胶原分解代谢过程等方面；细胞组成(CC )主要涉及
膜微区、囊泡腔、胶原蛋白细胞外基质等方面；分子
功能(MF )主要涉及金属内肽酶活性、跨膜受体蛋 白酪氨酸酶活性、生长因子结合以及细胞因子受体
结合合等方面。将基因GO 本体条目按P 值进行排
序，分别选取BP 、CC 和MF 的前19绘制如图，结果 见图9o KEGG 通路富集筛选见图7o 主要涉及疾
病通路、炎症相关通路等。
疾病通路主要包括疱疹
・ 662 •
世界中西医结合杂志 2027 年第 3 卷第 4 期 World Journal of UtegmUd Tmditionai and Westeo Me/icidc 2027 , Vol. 3 ,Nv. 4
X离合器摩擦片结构图
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曲度腰枕仪
TGFBR1 I
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TNF
M 旷.〒
psoriasis
注：图中蓝节点代表药物，青绿节点表示活性成分，红节点代表疾病，绿节点形表示靶点，边代表中药-活性成分、活性成分-靶
点、靶点-疾病之间的关系。
图5紫草一活性成分一银屑病一靶点网络
extracellular matrix disassembly
muscle cell proliferation
peptidyl-tyrosine phosphorylation
peptidyl-tyrosine modification
positive regulation of protein serine/threonine kinase activity
regulation of smooth muscle cell proliferation
smooth muscle cell proliferation
extracellular matrix organization
extracellular structure organization
collagen catabolic process
membrane raft
membrane microdomain
membrane region
collagen-containing extracellular matrix
apical part of cell focal adhesion
cell-substrate junction
apical plasma membrane
vesicle lumen
ficolin-1-rich granule
图6紫草GO
富集分析
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
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