基于网络药理学与分子对接的腰痛宁胶囊治疗腰椎间盘突出症的作用机制研究

侯森泷; 张福利

doi:10.13288/j.11-2166/r.2022.16.013

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基于网络药理学与分子对接的腰痛宁胶囊治疗腰椎间盘突出症的作用机制研究

实验研究 | 更新时间：2022-09-15

- 基于网络药理学与分子对接的腰痛宁胶囊治疗腰椎间盘突出症的作用机制研究
- The Mechanism of Yaotongning Capsule （腰痛宁胶囊） in Treating Lumbar Disc Herniation：based on Network Pharmacology and Molecular Docking
- 中医杂志 2022年63卷第16期页码：1573-1579
- 作者机构：
  
  黑龙江中医药大学，黑龙江省哈尔滨市香坊区和平路24号，150040
- 作者简介：
  
  fuli7505@163.com
- 基金信息：
- DOI：10.13288/j.11-2166/r.2022.16.013
  中图分类号：
- 收稿：2021-12-27，
  
  修回：2022-02-28，
  
  纸质出版：2022-08-17
- 稿件说明：
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侯森泷,张福利.基于网络药理学与分子对接的腰痛宁胶囊治疗腰椎间盘突出症的作用机制研究[J].中医杂志,2022,63(16):1573-1579.

HOU Senlong,ZHANG Fuli.The Mechanism of Yaotongning Capsule （腰痛宁胶囊） in Treating Lumbar Disc Herniation：based on Network Pharmacology and Molecular Docking[J].Journal of Traditional Chinese Medicine,2022,63(16):1573-1579.
侯森泷,张福利.基于网络药理学与分子对接的腰痛宁胶囊治疗腰椎间盘突出症的作用机制研究[J].中医杂志,2022,63(16):1573-1579. DOI： 10.13288/j.11-2166/r.2022.16.013.

HOU Senlong,ZHANG Fuli.The Mechanism of Yaotongning Capsule （腰痛宁胶囊） in Treating Lumbar Disc Herniation：based on Network Pharmacology and Molecular Docking[J].Journal of Traditional Chinese Medicine,2022,63(16):1573-1579. DOI： 10.13288/j.11-2166/r.2022.16.013.

摘要

目的

探讨腰痛宁胶囊治疗腰椎间盘突出症（LDH）的作用机制。

方法

采用网络药理学方法，借助中药系统药理学数据库与分析平台（TCMSP）、中医药综合数据库（TCMID）、Genecards数据库与DisGeNET数据库筛选出腰痛宁胶囊有效活性成分及其作用靶点，获取LDH相关疾病靶点；绘制韦恩图并取得腰痛宁胶囊治疗LDH的潜在靶点后，使用STRING 11.5平台构建腰痛宁胶囊治疗LDH的蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络，并使用Cytoscape 3.7.2软件识别其主要功能子簇及其上的核心靶点；通过生物学信息注释数据库（DAVID）与京都基因与基因组百科全书（KEGG）对核心靶点进行基因本体论（GO）与KEGG富集分析，通过Cytoscape 3.7.2软件构建腰痛宁胶囊治疗LDH的“药物-成分-靶点”网络，运用Autodock4及Pymol 2.2.0软件进行分子对接验证。

结果

共筛选获得腰痛宁胶囊活性成分537个，作用靶点1335个，LDH相关疾病靶点812个，绘制韦恩图取交集获得潜在靶点155个；构建PPI网络后识别出主要功能子簇5个，包含43个核心靶点；GO富集分析显示核心靶点共涉及346个生物过程、30个细胞组成以及65个分子功能；KEGG富集分析显示核心靶点共涉及252条通路，并与其中磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B（PI3K-Akt）信号通路相关性较强；“药物-成分-靶点”网络显示腰痛宁胶囊共包含129种与治疗LDH直接相关的活性成分，分子对接验证显示，关键靶点白细胞介素8（IL8）、基质金属蛋白酶1（MMP1）、基质金属蛋白酶9（MMP9）与活性成分汉黄芩素、木犀草素、山柰酚、槲皮素结合能＜-5 kcal/mol，显示出良好的结合能力。

结论

腰痛宁胶囊治疗LDH的作用机制可能是通过汉黄芩素、木犀草素、山柰酚、槲皮素与IL8、MMP1、MMP9三个靶点的结合，抑制PI3K-Akt信号通路从而减轻机械痛阈值并缓解神经病理性疼痛实现。

Abstract

Objective

To explore the mechanism of

Yaotongning Capsule

（腰痛宁胶囊） in treating lumbar disc herniation （LDH）.

Methods

Traditional Chinese medicine （TCM） systematic pharmacology database and analysis platform （TCMSP）， TCM comprehensive database （TCMID）， Genecards database and DisGeNET database were used to screen out the active ingredients and their target points of

Yaotongning Capsule

through network pharmacology， and LDH-related disease targets were obtained. After drawing Wayne diagram and obtaining the potential targets of

Yaotongning Capsule

for LDH， the protein-protein interaction （PPI） network of

Yaotongning Capsule

for LDH was constructed using STRING 11.5 platform， and the main functional sub-clusters and their core targets were identified by Cytoscape 3.7.2 software. Gene ontology（GO） and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes （KEGG） enrichment analysis were performed for core targets based on the annotated database of biological information （DAVID） and the KEGG， while the “drug-ingredient-target” network of

Yaotongning Capsule

for LDH treatment was constructed by Cytoscape 3.7.2 software， and molecular docking verification was carried out by Autodock 4 and Pymol software.

Results

A total of 537 active ingredients of

Yaotongning Capsule

， 1335 target points of action and 812 target points of LDH-related diseases were screened out， and 155 potential targets were obtained by drawing Wayne diagram and taking the intersection. After constructing PPI network， five main functional sub-clusters were identified， including 43 core targets. GO enrichment analysis showed that the core targets were involved with 346 biological processes， 30 cell components and 65 molecular functions. KEGG enrichment analysis showed that the core targets were involved with a total of 252 pathways， and were closely realted to PI3K-Akt signaling pathway. The “drug-ingredient-target” network showed that

Yaotongning Capsule

contained 129 active ingredients directly related to LDH treatment. Molecular docking verification showed that the binding energy of key targets interleukin-8 （IL8）， matrix metalloproteinase-1 （MMP1） and matrix metalloproteinase-9 （MMP9） with active ingredients wogonin， luteolin， kaempferol and quercetin ≤-5 kcal/mol， which showed good binding ability.

Conclusion

Yaotongning Capsule

may treat LDH through the combination of wogonin， luteolin， kaempferol and quercetin with IL8， MMP1 and MMP9 targets， which can inhibit PI3K-Akt signaling pathway and thereby lowering the mechanical pain threshold and relieving neuropathic pain.

关键词

Keywords

references

宋永伟，鲍铁周，田江波，等 . 腰痛消洗剂联合牵引治疗腰椎骨性关节炎寒湿瘀阻证127例随机、双盲、安慰剂对照临床研究［J］. 中医杂志， 2019 ， 60 （ 23 ）： 2028 - 2032 .

周清辰，王雷，侯学思，等 . 现代医学知识对针刺治疗慢性腰痛诊疗思路的影响［J］. 中医杂志， 2017 ， 58 （ 10 ）： 833 - 835 .

魏绪强，何丽云，刘佳，等 . 近十年针刺治疗腰痛的国内外指南与临床研究现状分析［J］. 中医杂志， 2019 ， 60 （ 12 ）： 1039 - 1045 .

辛家东，张法荣 . 腰痛宁胶囊治疗腰椎间盘突出症组方机制探析［J］. 中草药， 2020 ， 51 （ 21 ）： 5436 - 5439 .

戴胜良，符娜 . 腰痛宁胶囊口服联合推拿治疗腰椎间盘突出症的疗效观察［J］. 实用中西医结合临床， 2021 ， 21 （ 22 ）： 136 - 137 .

晏飞，陈星燃，谢双喜，等 . 腰痛宁胶囊联合脊柱微调整脊手法治疗椎间盘源性腰痛30例临床观察［J］. 中医杂志， 2021 ， 62 （ 02 ）： 147 - 150 .

牛明，张斯琴，张博，等 . 《网络药理学评价方法指南》解读［J］. 中草药， 2021 ， 52 （ 14 ）： 4119 - 4129 .

吴纯伟，路丽，梁生旺，等 . 药物靶标预测技术在中药网络药理学中的应用［J］. 中国中药杂志， 2016 ， 41 （ 3 ）： 377 - 382 .

WANG G ， ZENG L ， HUANG Q ， et al . Exploring the molecular mechanism of Liuwei Dihuang Pills for treating diabetic nephropathy by combined network pharmacology and molecular docking ［J］. Evid Based Complement Alternat Med ， 2021 ， 2021 ： 7262208 . doi： 10.1155/2021/7262208 http://dx.doi.org/10.1155/2021/7262208 .

中国康复医学会脊柱脊髓专业委员会基础研究与转化学组 . 腰椎间盘突出症诊治与康复管理指南［J］. 中华外科杂志， 2022 ， 60 （ 5 ）： 401 - 408 .

中医康复临床实践指南·腰痛（腰椎间盘突出症）制定工作组 . 中医康复临床实践指南·腰痛（腰椎间盘突出症）［J］. 康复学报， 2021 ， 31 （ 4 ）： 265 - 270 .

孙庆，张玮，胡思源，等 . 腰痛宁胶囊治疗腰椎间盘突出症（寒湿瘀阻证）的有效性和安全性的随机、盲法、多中心临床对照研究［J］. 中草药， 2016 ， 47 （ 22 ）： 4043 - 4048 .

蔡鑫，唐芳，马武开，等 . 腰痛宁胶囊治疗腰椎间盘突出症随机对照试验系统评价与Meta分析［J］. 中医杂志， 2021 ， 62 （ 17 ）： 1504 - 1508 .

白桦，谢西梅，王明威，等 . 针刺调节PI3K/Akt信号通路干预中枢神经系统疾病的机理研究进展［J］. 环球中医药， 2021 ， 14 （ 8 ）： 1546 - 1550 .

刘志超，张帆，祝永刚，等 . 身痛逐瘀汤方对椎间盘退变中PI3K/AKT通路影响的研究［J］. 中国中医骨伤科杂志， 2018 ， 26 （ 10 ）： 14 - 19 .

GUO JR ， WANG H ， JIN XJ ， et al . Effect and mechanism of inhibition of PI3K/Akt/mTOR signal pathway on chronic neuropathic pain and spinal microglia in a rat model of chronic constriction injury ［J］. Oncotarget ， 2017 ， 8 （ 32 ）： 52923 - 52934 .

ZHANG W ， SUO M ， YU G ， et al . Antinociceptive and anti-inflammatory effects of cryptotanshinone through PI3K/Akt signaling pathway in a rat model of neuropathic pain ［J］. Chem Biol Interact ， 2019 ， 305 ： 127 - 133 . doi： 10.1016/j.cbi.2019.03.016 http://dx.doi.org/10.1016/j.cbi.2019.03.016 .

ZHANG J ， WANG L ， WANG H ， et al . Neuroinflammation and central PI3K/ Akt/ mTOR signal pathway contri-bute to bone cancer pain ［J］. Mol Pain ， 2019 ， 15 ： 1744806919830240 . doi： 10.1177/1744806919830240 http://dx.doi.org/10.1177/1744806919830240 .

CHEN SP ， ZHOU YQ ， LIU DQ ， et al . PI3K/Akt pathway： a potential therapeutic target for chronic pain ［J］. Curr Pharm Des ， 2017 ， 23 （ 12 ）： 1860 - 1868 .

曾建春，林梓凌，曾意荣，等 . 樊粤光应用虫类药物治疗退行性骨关节炎经验［J］. 广州中医药大学学报， 2021 ， 38 （ 8 ）： 1718 - 1721 .

秦保锋，严骅，徐燕，等 . 严世芸教授应用虫类药物治疗杂病经验总结［J］. 时珍国医国药， 2019 ， 30 （ 12 ）： 3001 - 3002 .

张玥，侯光敏，王雁南，等 . 含虫类药物处方治疗深静脉血栓形成的组方配伍规律研究［J］. 中医药学报， 2021 ， 49 （ 7 ）： 45 - 50 .

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