基于网络药理学和分子对接探讨酸枣仁、夜交藤、柏子仁对失眠的治疗作用
基于网络药理学和分子对接探讨酸枣仁、夜交藤、柏子仁对失眠的治疗作用
失眠症是一种常见的睡眠障碍，严重影响人们的生活质量。传统中药治疗失眠具有低毒副作用、低成瘾性的优点。本研究通过网络药理学和分子对接技术，探讨了酸枣仁、夜交藤、柏子仁三种中药治疗失眠的作用机制。
1. 引言
失眠症是一种常见的睡眠障碍，临床表现为日间疲劳、嗜睡、记忆力衰退、注意力下降、情绪紊乱、易怒等。据统计，目前约有33%~50%的人患有慢性失眠症。西医临床治疗方案多采用苯二氮卓类药物，长期使用会产生依赖性和成瘾性。利用中药治疗失眠，具有低毒副作用、低成瘾性等优点。
酸枣仁、夜交藤、柏子仁是临床常用的安神中药，具有改善睡眠的功效。目前已有研究阐释酸枣仁、夜交藤治疗失眠症的作用机制，但无酸枣仁、夜交藤、柏子仁联合用药方案的研究。因此，本研究采用网络药理学和分子对接技术，探讨三种中药联合治疗失眠的作用机制。
2. 方法
2.1. 药物活性成分的筛选
利用中药系统药理学分析平台(TCMSP)数据库检索和筛选出酸枣仁、柏子仁和夜交藤的主要活性成分，控制条件为口服生物利用度(OB) ≥ 30%和类药性(DL) ≥ 0.18。
2.2. 药物活性成分相关靶点的收集
通过PubChem数据库获取化合物的SMILES信息，将SMILES信息导入Swiss TargetPrediction数据库获得化合物靶点信息，按照条件Probability > 0.2筛选出相关靶点。
2.3. 疾病靶点的获取
以“sleep”、“disorder”、“insomnia”为关键词，在Genecards、TTD数据库中搜索得到与失眠症相关的疾病靶点，并进行整合去重。
2.4. 构建PPI网络
将药物相关靶点和疾病靶点导入Venny2.1.0得二者交集靶点，并制作Venny图。将交集靶点上传至STRING数据库中，构建药物与疾病共同靶点的蛋白互作网络(PPI)。
2.5. “中药–活性成分–疾病靶点”网络图的构建
将药物与疾病的交集靶点及药物对应的活性成分导入Cytoscape3.10.0软件中分析，构建“中药–活性成分–疾病靶点”网络图。
2.6. 交集靶点的富集分析
将获得的交集靶点录入DAVID数据库，进行GO富集分析和KEGG通路分析。
2.7. 分子对接
将关键活性成分与重要靶点进行分子对接，使用Autodock tools软件计算最小结合能。
3. 结果
3.1. 酸枣仁、夜交藤、柏子仁的活性成分的获取与筛选
运用TCMSP数据库检索并筛选相关化合物，结果显示酸枣仁活性成分9个，柏子仁活性成分5个，夜交藤活性成分8个。
3.2. 酸枣仁、夜交藤、柏子仁的活性成分潜在靶点预测
筛选出酸枣仁潜在靶点27个，夜交藤潜在靶点24个，柏子仁潜在靶点34个。经删除重复项后得到酸枣仁、夜交藤、柏子仁活性成分潜在靶点共50个。
3.3. 疾病靶点的获取
从Gene Card和TTD数据库中检索失眠症相关靶点，删除重复靶点后获得相关靶点4635个。
3.4. 构建PPI网络
将药物与疾病靶点导入Venny2.1.0作图，得交集靶点42个。使用CytoNCA插件对核心聚类蛋白进行分析，得到核心靶点过氧化物酶体增殖物激活受体(PPARG)、雌激素受体1 (ESR1)、环加氧酶2 (PTGS2)。
3.5. “中药–活性成分–疾病靶点”网络图的构建
构建网络图，得到重要活性成分谷甾醇(sitosterol)、植物甾醇(phytosterol)、槲皮素3-O-阿拉伯糖甙(quercetin3-O-arabinoside)。
3.6. 交集靶点的富集分析
GO功能注释显示，主要涉及对炎症反应的负调控、细胞内受体信号通路等。KEGG通路分析显示，主要涉及PPAR信号通路、代谢途径、cAMP信号通路等。
3.7. 分子对接
分子对接结果显示，靶点PTGS2与phytosterol和sitosterol的结合能较低，分别为−10.52 KJ/mol和−6.68 KJ/mol。
4. 讨论
研究发现，酸枣仁、夜交藤、柏子仁治疗失眠症的核心靶点为PPARG、ESR1、PTGS2。重要活性物质为谷甾醇、植物甾醇、槲皮素3-O-阿拉伯糖甙，具有抗炎、抗氧化、抗癌等特性。作用通路主要涉及PPAR信号通路、代谢途径、cAMP信号通路等。
分子对接结果显示，酸枣仁、夜交藤、柏子仁的关键活性成分与关键疾病靶点都有较好的亲和力，验证了通过网络药理学寻找药物作用机制的可靠性。
综上所述，酸枣仁、夜交藤、柏子仁可依靠其内含有的谷甾醇、植物甾醇、槲皮素3-O-阿拉伯糖甙等有效活性物质具有的抗癌、抗炎、抗氧化特性，通过多种信号传导途径治疗失眠症。本研究为开发新的失眠治疗药物提供了理论基础。
本文原文来自Hans出版社