買(mǎi)買(mǎi)提明·努爾買(mǎi)買(mǎi)提,吉米麗汗·司馬依,古麗娜孜·肉孜,海力里·麥麥提,穆妮熱·排爾哈提,優(yōu)麗吐孜·阿克拉木,阿衣努爾·買(mǎi)提斯迪克*
(1.新疆醫(yī)科大學(xué)維吾爾醫(yī)學(xué)院,烏魯木齊 830011;2.新疆醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院,烏魯木齊 830011;3.新疆維吾爾自治區(qū)維吾爾醫(yī)醫(yī)院,烏魯木齊 830049)
骨質(zhì)疏松癥(OP)是一種以骨量減少、骨組織顯微結(jié)構(gòu)退化、可導(dǎo)致骨脆性和骨折危險(xiǎn)性增加為特征的全身性代謝性疾病。最新調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),全球OP患者約有2億人,我國(guó)40~49、50~65、65歲以上人群OP患病率分別為3.2%、19.2%、32.0%,OP及其相關(guān)的骨折患者達(dá)9 000萬(wàn),占常見(jiàn)病發(fā)病率排名的第7位。每年對(duì)OP的治療費(fèi)用約為250億元,不僅給患者帶來(lái)痛苦,也對(duì)患者家庭和社會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。因此,OP的預(yù)防和治療是一項(xiàng)急需解決的問(wèn)題[1-2]。目前,常用的OP療法僅限于改善臨床癥狀,其療效進(jìn)展緩慢,價(jià)格昂貴,且藥物靶向性單一,上述一系列問(wèn)題急需尋找新思路來(lái)解決。研究報(bào)道[3-4],系統(tǒng)性炎癥和氧化應(yīng)激也是OP的發(fā)病機(jī)制之一,提供了通過(guò)抗炎、抗氧化來(lái)治療OP的新思路。現(xiàn)代中藥藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)[5],中藥防治OP具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和廣闊的發(fā)展前景。
馬齒莧(PortulacaoleraceaL.)分布于世界各地,是我國(guó)傳統(tǒng)的藥食兼用1年生草本植物。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為其具有清熱解毒、涼血止血和止痢等功效。研究發(fā)現(xiàn)[6-7],馬齒莧營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)高于許多栽培蔬菜,其富含β胡蘿卜素、維生素C和α亞麻酸等,具有抗炎、抗氧化、抗菌、抗衰老、降血脂、松弛骨骼肌、止疼和創(chuàng)口愈合等作用。馬齒莧成分極為復(fù)雜,抗OP的機(jī)制研究較少。本研究通過(guò)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究方法,科學(xué)地篩選馬齒莧的活性成分,系統(tǒng)地揭示馬齒莧通過(guò)“多成分-多靶點(diǎn)”治療OP的作用機(jī)制,闡述其“多成分-多靶點(diǎn)-多通路”協(xié)同作用,為馬齒莧的基礎(chǔ)研究及臨床應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù),見(jiàn)圖1。
圖1 基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的馬齒莧抗OP的藥理學(xué)機(jī)制示意圖Fig.1 A schematic diagram of the network pharmacology based strategis for determining the pharmacological mechanisms of the Portulaca oleracea L.on OP
1.1分析平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫(kù)和軟件 中藥系統(tǒng)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)(TCMSP)(https://tcmspw.com/tcmsp.php);中藥綜合數(shù)據(jù)庫(kù)(TCMID)(http://www.megabionet.org/tcmid/);中藥分子機(jī)制的生物信息學(xué)分析工具(BATMAN-TCM)(http://bionet.ncpsb.org/batman-tcm/)[8-10];蛋白數(shù)據(jù)庫(kù)(Uniprto)(https://www.uniprot.org);富集分析數(shù)據(jù)庫(kù)(DAVID,V6.8)(https://david.ncifcrf.gov/);毒性與基因比較數(shù)據(jù)庫(kù)(CTD)(http://ctdbase.org/);綜合藥物信息數(shù)據(jù)庫(kù)(DrugBank)(https://go.drugbank.com/);疾病相關(guān)的基因與突變位點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)(DiSGeNET)(https://www.disgenet.org/search);治療靶點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)(TTD)(http://db.idrblab.net/ttd/);蛋白結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)(PDB)(http://www.rcsb.org/);蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)(String)(http://genemania.org/);網(wǎng)絡(luò)可視化軟件(Cytoscape,V3.7.1)(https://cytoscape.org);三維分子結(jié)構(gòu)軟件(PyMol)(https://pymol.org/);分子對(duì)接軟件(AutoDock Tools,V1.5.6)(http://autodock.scripps.edu);國(guó)家生物技術(shù)信息中心(NCBI,PubChem)(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/);化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)(Chemical Book)(https://www.chemicalbook.com/ProductIndex.aspx)。
1.2成分的收集與活性成分的篩選 通過(guò)TCMSP、TCMID和BATMAN-TCM數(shù)據(jù)庫(kù)和分析平臺(tái)收集馬齒莧活性成分,根據(jù)ADME參數(shù)的口服生物利用度(OB)和類(lèi)藥性(DL)指標(biāo)進(jìn)行篩選。DL是對(duì)于某種化合物判斷其是否具有良好的臨床療效相關(guān)聯(lián)的物理化學(xué)性質(zhì)及生物學(xué)特性的指標(biāo),DL越大,則成藥性越高。OB是衡量藥物進(jìn)入人體循環(huán)系統(tǒng)有效性的重要指標(biāo)。良好的OB是化合物具有藥理活性的基本前提。Lipinski指出,ADME參數(shù)綜合了藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)與藥物的安全性。本研究按照OB≥30%、DL≥0.18條件進(jìn)行篩選[13-16]。
1.3活性成分作用靶點(diǎn)的預(yù)測(cè)及篩選 首先,通過(guò)TCMSP數(shù)據(jù)庫(kù)收集活性成分對(duì)應(yīng)的靶點(diǎn)。其次,將所有靶點(diǎn)通過(guò)Uniprot數(shù)據(jù)庫(kù)以“Homo sapiens”(人屬)為關(guān)鍵詞進(jìn)行基因-蛋白名稱(chēng)轉(zhuǎn)化。
1.4OP 特異性靶點(diǎn)的檢索及藥物-疾病共有靶點(diǎn)的分析 首先,利用 “Osteoporosis”作為關(guān)鍵詞,檢索及篩選CTD、TTD、DiSGeNET和DrugBank等數(shù)據(jù)庫(kù),獲得OP的已知靶點(diǎn)。其次,通過(guò)String數(shù)據(jù)庫(kù)置信度得分設(shè)計(jì)閾值(Score值)[17](Score越大,各蛋白之間相互作用表達(dá)就越強(qiáng),Score≥0.9表示最高的置信度),將蛋白-蛋白相互作用進(jìn)行分析、篩選并得到OP的特定靶點(diǎn)。最后,對(duì)潛在靶點(diǎn)對(duì)應(yīng)的成分進(jìn)行篩選得到潛在的成分。
1.5分子對(duì)接 首先,通過(guò)PubChem和Chemical Book數(shù)據(jù)庫(kù)將成分結(jié)構(gòu)進(jìn)行確證,未找到的化合物用ChemDraw軟件繪制化合物三維結(jié)構(gòu)。其次,蛋白通過(guò)PDB數(shù)據(jù)庫(kù)檢索構(gòu)象并篩選。篩選標(biāo)準(zhǔn)為:(1)通過(guò)X晶體衍射法獲取蛋白結(jié)構(gòu);(2)蛋白的晶體解析度小于3?;(3)明確的蛋白序列和明確的蛋白;(4)自帶小分子配體的蛋白。再次,成分與蛋白進(jìn)行分子對(duì)接。步驟:使用AutoTools加氫去除水分子,對(duì)蛋白進(jìn)行預(yù)處理;其次使用AutoGrid進(jìn)行能量格點(diǎn)計(jì)算,有小分子配體的蛋白其活性位點(diǎn)定義在原配體所在的位置,無(wú)小分子配體的蛋白,其活性位點(diǎn)由POCASA計(jì)算得到;最后使用AutoDock Vina進(jìn)行小分子與蛋白對(duì)接,取優(yōu)勢(shì)構(gòu)象進(jìn)行分析,并用Schrodinger可視化。
1.6通路分析與網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 活性成分和作用靶點(diǎn)通過(guò)Cytoscape V3.7.1軟件構(gòu)建“草藥-活性成分-作用靶點(diǎn)”(HB-cC-cT)。String數(shù)據(jù)庫(kù)得到的OP特定靶點(diǎn)構(gòu)建蛋白-蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)圖。潛在成分和潛在靶點(diǎn)構(gòu)建“草藥-潛在成分-潛在靶點(diǎn)”(HB-pC-pT)網(wǎng)絡(luò)圖。用潛在靶點(diǎn)(pT)及其參與的生物學(xué)過(guò)程(BP)構(gòu)建了“靶點(diǎn)-生物學(xué)”(pT-BP)網(wǎng)絡(luò)圖?;虮倔w(GO)生物過(guò)程和京都基因與基因組百科全書(shū)(KEGG)將潛在靶點(diǎn)通過(guò)DAVID數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行GO基因功能和KEGG通路分析。
2.1活性成分的篩選結(jié)果 TCMSP、TCMID和BATMAN-TCM數(shù)據(jù)庫(kù)收集的成分分別為54、17、9個(gè)。通過(guò)TCMSP分析平臺(tái)按照ADME的OB和DL參數(shù)篩選得到10個(gè)成分和394個(gè)靶點(diǎn),見(jiàn)表1。
表1 馬齒莧活性成分的ADME篩選Tab.1 Candidate compounds from Portulaca oleracea L.screened by ADME
2.2活性成分作用靶點(diǎn)的預(yù)測(cè)與篩選結(jié)果 靶點(diǎn)通過(guò)Uniprot數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行基因名稱(chēng)-蛋白名稱(chēng)轉(zhuǎn)換,整理后得到208個(gè)作用靶點(diǎn)。
2.3HB-cC-cT網(wǎng)絡(luò)圖的構(gòu)建及分析結(jié)果 見(jiàn)圖2。由圖2可知,該網(wǎng)絡(luò)由219個(gè)節(jié)點(diǎn)(1個(gè)草藥、10個(gè)活性成分和208個(gè)作用靶點(diǎn))和379個(gè)邊緣組成。四角形(cC)和圓形(cT)之間的邊緣表示相互作用。四角形表示10個(gè)活性成分,其中C1表示5,7-dihydroxy-2-(3-hydroxy-4-methoxyphenyl)chroman-4-one,圓形表示208個(gè)作用靶點(diǎn)。圖形的大小按照網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮?shù)自由度(Degree)的大小來(lái)決定,Degree與其生物功能呈正比,Degree越大表明其參與的生物功能越多,生物學(xué)重要性越強(qiáng)[18]。其中半胱氨酸蛋白酶-3(CASP3)、磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸3-激酶催化亞單位γ亞型(PIK3CK)、前列腺素G/H合酶2(PTGS2)、前列腺素G/H合酶1(PTGS1)、雄激素受體(AR)、過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ(PPARG)和孕酮受體(PGR)等靶點(diǎn)的Degree較大,表示參與的生物功能越多,其生物學(xué)重要性越強(qiáng)。
圖2 “草藥-活性成分-作用靶點(diǎn)”網(wǎng)絡(luò)圖Fig.2 HB-cC-cT network
2.4OP特異性靶點(diǎn)的篩選結(jié)果 本研究通過(guò)CTD、TTD、DrugBank、DiSGeNET等國(guó)際公認(rèn)的疾病靶點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)檢索與OP發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)的靶點(diǎn),結(jié)果分別為78、7、13、440個(gè),刪除重復(fù)靶點(diǎn),共檢索到455個(gè)靶點(diǎn)。將靶點(diǎn)導(dǎo)入String數(shù)據(jù)庫(kù)篩選得到195個(gè)OP特異性靶點(diǎn),將208個(gè)OP特異性靶點(diǎn)與其進(jìn)行映射,得到32個(gè)“藥物-疾病”共有的潛在靶點(diǎn),見(jiàn)圖3。
圖3 “OP-相關(guān)蛋白”相互作用網(wǎng)絡(luò)圖Fig.3 "OP-related protein"interaction network
2.5HB-pC-pT 網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建及分析結(jié)果 見(jiàn)圖4。由圖4可知,馬齒莧的8個(gè)潛在成分作用于32個(gè)OP特異性靶點(diǎn),其中CASP3、轉(zhuǎn)錄因子AP-1 (JUN)、α-絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶(AKT1)、血紅素加氧酶1(HMOX1)、PTGS2、半胱氨酸蛋白酶-9(CASP9)、凋亡調(diào)節(jié)因子Bcl-2(BCL2)、半胱氨酸蛋白酶-8(CASP8)、絲裂原活化蛋白激酶1(MAPK1)、腫瘤壞死因子(TNF)、AR、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子A (VEGFA)、DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ(TOP2A)、細(xì)胞色素氧化酶1B1(CYP1B1)、72 kDaⅣ型膠原酶(MMP2)和凋亡調(diào)節(jié)劑(BAX)等靶點(diǎn)可能是馬齒莧發(fā)揮治療OP作用的關(guān)鍵靶點(diǎn)。
圖4 草藥-潛在成分-潛在靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)圖Fig.4 HB-pC-pT network
2.6GO基因功能和KEGG通路分析結(jié)果 見(jiàn)圖5。由圖5可知,19個(gè)生物過(guò)程主要集中在細(xì)胞凋亡,包括凋亡過(guò)程、凋亡過(guò)程的負(fù)調(diào)控、凋亡過(guò)程的正調(diào)控、凋亡過(guò)程的調(diào)控、細(xì)胞凋亡的執(zhí)行期以及內(nèi)源性凋亡信號(hào)途徑等。除此之外,還有炎癥反應(yīng)、對(duì)雌二醇的反應(yīng)和維生素D代謝過(guò)程等生物學(xué)過(guò)程,與文獻(xiàn)相吻合[3-4]。由此表明,馬齒莧潛在靶點(diǎn)的生物學(xué)過(guò)程均與OP密切相關(guān)。
圖5 馬齒莧治療OP的“靶點(diǎn)-生物學(xué)”過(guò)程圖Fig.5 pT-BP of Portulaca oleracea L.for treating OP
將32個(gè)潛在靶點(diǎn)導(dǎo)入DAVID數(shù)據(jù)庫(kù)分析KEGG信號(hào)通路,按照錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)率(FDR)進(jìn)一步篩選通路,F(xiàn)DR在富集分析中越小,代表富集顯著程度越高。按照FDR≤0.01,共收集了11條主要信號(hào)通路,破骨細(xì)胞分化、Toll樣受體信號(hào)通路、甲狀腺激素信號(hào)通路、TGF-β信號(hào)通路、細(xì)胞因子-細(xì)胞因子-受體相互作用、MAPK信號(hào)通路、HIF-1信號(hào)通路、TNF信號(hào)通路、NOD樣受體信號(hào)通路、PI3K-Akt信號(hào)通路和JAK-STAT信號(hào)通路,見(jiàn)表2。破骨細(xì)胞分化的FDR最小,表示富集顯著程度最高,與文獻(xiàn)相吻合[4]。由此表明,馬齒莧不僅可抑制因NO減少而形成的炎癥,還可通過(guò)多種通路發(fā)揮抗OP作用。
表2 OP特異性靶點(diǎn)的11個(gè)顯著的KEGG信號(hào)通路Tab.2 Top 11 significantly enriched KEGG pathways in OP specific proteins
2.7分子對(duì)接分析結(jié)果 通過(guò)分子對(duì)接進(jìn)一步驗(yàn)證了活性成分與其潛在靶點(diǎn)之間的結(jié)合方式。研究發(fā)現(xiàn),32個(gè)潛在靶點(diǎn)中,8個(gè)OP特異性靶點(diǎn)與來(lái)自馬齒莧的6個(gè)活性成分相互作用,其他24個(gè)靶點(diǎn)缺乏合適的蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)而未被討論。對(duì)接得分(Score)表示配體與受體結(jié)合的匹配度,Score越大,結(jié)合活性和穩(wěn)定性越好。Score≤-4.25認(rèn)為配體與靶點(diǎn)具有一定的結(jié)合活性;Score≤-5.00認(rèn)為配體與靶點(diǎn)的結(jié)合活性較好;Score≤-7.00認(rèn)為配體與靶點(diǎn)結(jié)合活性更強(qiáng)烈、更穩(wěn)定[19]。6個(gè)活性成分與8個(gè)潛在靶點(diǎn)對(duì)接結(jié)果表明,其中AR、血清白蛋白(ALB)、細(xì)胞色素P4501B1(CYP1B1)、PGR和PPARG 5個(gè)靶點(diǎn)與6個(gè)活性成分具有較好的結(jié)合活性,見(jiàn)圖6和表3。
表3 馬齒莧活性成分與潛在靶點(diǎn)的分子對(duì)接得分 (Score≤-5.0)Tab.3 Docking scores between active compounds and potential targets of Portulaca oleracea L.(Score≤-5.0)
圖6 馬齒莧活性成分與潛在靶點(diǎn)的分子對(duì)接圖Fig.6 Molecular docking map of active components and potential targets in Portulaca oleracea L.
由圖6可知,圖6A是山柰酚結(jié)合在AR蛋白的活性位點(diǎn),有較好的匹配,其酚羥基與THR887氨基酸形成氫鍵相互作用,小分子與TRP741、PHE764、MET745之間形成3個(gè)π-π相互作用。圖6B是山柰酚結(jié)合在ALB蛋白的活性位點(diǎn),有較好的匹配,其酚羥基分別與LEU154氨基酸形成氫鍵相互作用,與TYR138氨基酸的苯環(huán)形成1個(gè)π-π相互作用。圖6C是木犀草素結(jié)合在AR蛋白的活性位點(diǎn),其酚羥基與MET745氨基酸形成氫鍵相互作用,小分子與PHE765之間形成1個(gè)π-π相互作用,這些相互作用是促進(jìn)小分子結(jié)合到活性位點(diǎn)的主要結(jié)合力。圖6D是槲皮素結(jié)合在CYP1B1蛋白的活性位點(diǎn),小分子與PHE237之間形成1個(gè)π-π相互作用。圖6E是5,7-dihydroxy-2-(3-hydroxy-4-methoxyphenyl)chroman-4-one結(jié)合在PGR蛋白的活性位點(diǎn),其酚羥基與GLN778氨基酸形成氫鍵相互作用,此外小分子與ASN719和PHE778之間形成2個(gè)π-π相互作用。圖6F是花生四烯酸結(jié)合在PPARG蛋白的活性位點(diǎn),其酚羥基分別與HIS448和TYR314氨基酸形成2個(gè)氫鍵相互作用。結(jié)果表明,氫鍵和π-π相互作用對(duì)小分子與蛋白的識(shí)別和穩(wěn)定性起著關(guān)鍵作用。成分-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)分析證實(shí)了馬齒莧的活性成分通過(guò)與相關(guān)蛋白相互作用而發(fā)揮抗OP的作用,分析結(jié)構(gòu)進(jìn)一步闡明了活性化合物與蛋白之間精確的分子機(jī)制。
馬齒莧的成分較多、藥理作用復(fù)雜,對(duì)OP的藥理作用機(jī)制研究報(bào)道較少。T Jin等[20]研究報(bào)道,馬齒莧提取物通過(guò)抑制脂多糖誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞(RAW247.7)產(chǎn)生NO,從而導(dǎo)致炎癥。楊遠(yuǎn)超等[21]報(bào)道,馬齒莧乙醇提取物對(duì)脂多糖誘導(dǎo)的骨質(zhì)疏松癥小鼠模型骨體積分?jǐn)?shù)、骨小梁數(shù)量和骨小梁分離度顯著增高。Kim J Y等研究發(fā)現(xiàn)[22],馬齒莧可通過(guò)抑制Akt/GSK3beta-c-Fos-NFATc1信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑發(fā)揮抗破骨細(xì)胞活性。李賽玉等[23]研究發(fā)現(xiàn),馬齒莧可通過(guò)抗氧化緩解去卵巢骨量丟失,改善骨代謝。綜上所述,馬齒莧有可能成為治療OP的新天然藥物。
網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)技術(shù)通過(guò)預(yù)測(cè)中藥靶點(diǎn),擬篩選中藥有效成分及其作用靶點(diǎn),科學(xué)地解釋中藥及復(fù)方的藥理作用。通過(guò)從已開(kāi)放的數(shù)據(jù)庫(kù)中收集及篩選治療OP相關(guān)的中藥活性成分及其相應(yīng)的靶點(diǎn),構(gòu)建相關(guān)調(diào)控網(wǎng)絡(luò),確定調(diào)控的重要信號(hào)通路及子網(wǎng)絡(luò)[23-25]。本文通過(guò)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫(kù)、平臺(tái)和軟件描述了馬齒莧治療OP的潛在成分以及活性成分與潛在靶點(diǎn)進(jìn)行分子對(duì)接,結(jié)合信號(hào)通路描述了多成分-多靶點(diǎn)-多通路之間的直接聯(lián)系,特別是基因調(diào)控、信號(hào)傳導(dǎo)通路和細(xì)胞因子等方面的機(jī)制研究,為后期的實(shí)驗(yàn)提供科學(xué)依據(jù)。
“草藥-活性成分-作用靶點(diǎn)”網(wǎng)絡(luò)中,PTGS1和PTGS2基因都可將花生四烯酸轉(zhuǎn)化為前列腺素H2,PTGS1參與前列腺素類(lèi)的產(chǎn)生,而高濃度的前列腺素對(duì)分離的破骨細(xì)胞有抑制作用[26]。核受體在生物體內(nèi)分布廣泛,包括配體依賴性核受體(ER、AR)和孤兒核受體(ERRα、PPARG),其中AR屬于配體依賴的類(lèi)固醇激素核受體超家族成員[28-29],AR活性對(duì)維持雄性小鼠松質(zhì)骨發(fā)育和骨形成起到重要作用[30]。分子對(duì)接結(jié)果也表明,山柰酚(Score=-10.7)和木犀草素(Score=-10.7)結(jié)合在AR蛋白的活性位點(diǎn),氫鍵和π-π相互作用對(duì)小分子與蛋白的識(shí)別和穩(wěn)定性起著關(guān)鍵作用。PPARG或PPARγ的高表達(dá)促使骨髓基質(zhì)干細(xì)胞向脂肪細(xì)胞分化,抑制成骨細(xì)胞分化而減少成骨細(xì)胞生成,在成骨細(xì)胞的成熟中起著積極作用[31],其激動(dòng)劑可通過(guò)MAPK信號(hào)通路促進(jìn)成骨細(xì)胞凋亡[32],抑制PPARG表達(dá),增加成骨細(xì)胞數(shù)量,提高雄性小鼠骨質(zhì)量[31];花生四烯酸(Score=-6.8)結(jié)合在PPARG蛋白的活性位點(diǎn),氫鍵的作用對(duì)小分子與蛋白的識(shí)別和穩(wěn)定性起著關(guān)鍵作用。研究報(bào)道,PPARG的配體通過(guò)改變骨髓微環(huán)境中細(xì)胞因子的水平,而對(duì)破骨細(xì)胞的分化及功能產(chǎn)生影響[33]。對(duì)馬齒莧而言,槲皮素具有雌激素樣作用,通過(guò)ER和ERK途徑提高成骨細(xì)胞堿性磷酸酶的活性[34]。木犀草素能促進(jìn)成骨細(xì)胞分化和礦化過(guò)程[35]。文獻(xiàn)報(bào)道,山柰酚能通過(guò)刺激雌激素受體增強(qiáng)其活性來(lái)促進(jìn)成骨細(xì)胞激活及增殖、分化和礦化的能力[36],PPARG的配體可對(duì)破骨細(xì)胞的分化及功能產(chǎn)生影響。本研究表明,馬齒莧的槲皮素、山柰酚、木犀草素、花生四烯酸、5,7-dihydroxy-2-(3-hydroxy-4-methoxyphenyl)chroman-4-one和β-谷甾醇等潛在成分能結(jié)合在PPARG蛋白的活性位點(diǎn),但這些成分能否抑制PPARG、增加成骨細(xì)胞數(shù)量,尚未有研究報(bào)道,需要進(jìn)一步研究。目前,除馬齒莧上述的成分和靶點(diǎn)及其機(jī)制外,其余潛在靶點(diǎn)相關(guān)研究尚未見(jiàn)報(bào)道,這為今后進(jìn)一步研究馬齒莧的作用機(jī)制以及新的適應(yīng)癥提供了線索。
KEGG通路分析結(jié)果表明,馬齒莧通過(guò)直接和間接地調(diào)節(jié)骨代謝信號(hào)通路來(lái)抗OP。骨吸收和骨形成失衡是OP發(fā)生的最重要的發(fā)病機(jī)制,骨吸收和骨形成是受到相關(guān)的骨代謝信號(hào)通路的影響,如破骨細(xì)胞分化(FDR最小)、TGF-β和MAPK信號(hào)通路等。MAPK信號(hào)通路參與調(diào)控骨細(xì)胞的增殖及分化,維持骨代謝[37];TGF-β信號(hào)通路參與骨形成,可促進(jìn)骨原細(xì)胞向軟骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞分化,抑制破骨細(xì)胞的活性[38-39]。此外,在顯著富集的信號(hào)通路中也存在部分調(diào)控其他系統(tǒng)的信號(hào)通路,如Toll樣受體信號(hào)通路和NOD樣受體信號(hào)通路等。研究報(bào)道,PI3K可通過(guò)激活 Akt,增加Ras同源基因家族A的表達(dá)量,從而改變細(xì)胞骨架[37]。
本研究結(jié)果具備一定的可信度和參考價(jià)值,對(duì)于相關(guān)基礎(chǔ)及臨床實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、開(kāi)展能夠起到指導(dǎo)作用。