利用网络药理学方法研究芪桂痛风片的药效物质基础与分子作用机制

利用网络药理学方法研究芪桂痛风片的药效物质基础与分子作用机制

作者：柯志鹏张新庄丁玥曹亮李娜丁岗王振中萧伟

来源：《中国中药杂志》2015年第07期

[摘要]该研究采用网络药理学方法结合分子相似性比较来探索芪桂痛风片治疗痛风的药效物质基础和分子作用机制。分子相似性结果表明芪桂痛风片中木犀草素、异泽兰黄素、金合欢素-7-O-β-D-吡喃半乳糖苷及其光学异构体等黄酮类化合物与金石欢素（acacetin）具有较高的相似性，提示其对痛风有一定的治疗作用，进一步的分子对接和网络分析发现芪桂痛风片中网络度大于8的dongbeinine，去氢浙贝母碱-N-氧化物和浙贝母碱-N-氧化物等9个生物碱类化合物通过作用于黄嘌呤氧化酶，基质金属蛋白酶9，5-脂氧合酶激活蛋白和蛋白酪氨酸激酶等22个靶点来抑制新尿酸形成、缓解已形成尿酸引发的炎症反应、调节机体免疫应答，由此揭示出这些化合物可能为芪桂痛风片的主要药效物质基础，同时也揭示了其治疗痛风的分子作用机制，印证了芪桂痛风片整体的药效作用特征并为其进一步的效应物质基础和作用机制探索提供理论依据。

[关键词]痛风;芪桂痛风片;网络药理学;分子相似性;分子对接

Study on effective substance basis and molecular mechanism of Qigui

Tongfeng tablet using network pharmacology method

KE Zhi-peng1，2， ZHANG Xin-zhuang1，2， DING Yue1，2， CAO Liang1，2， LI

Na1，2， DING Gang1，2， WANG Zhen-zhong1，2， XIAO Wei1，2*

（1.Jiangsu Kanion Pharmarceutical Co.， Ltd.， Lianyungang 222001， China;

2. State Key Laboratory of New-tech for Chinese Medicine Pharmaceutical Process，Lianyungang 222001， China）

[Abstract]Qigui Tongfeng tablet（QLTFT） is a traditional Chinese medicine with good effect for treating gout. Here， network pharmacology method and molecular similarity analysis were utilized to study the effective substance basis and molecular mechanism of the QLTFT on the gout. The similarity to the medicinal compounds is reflected in the Tanimoto coefficient that gives the structural similarity of two compounds. Operationally， similar modifiers were described as pairs of concepts with a similarity score of 0.500. The results of the molecular similarity analysis suggested that the flavonoids in QLTFT could be new leads for gout. Furthermore， complex biological systems may be represented and analyzed as computable networks. Two important properties of a network were degree and betweenness. Nodes with high degree or high betweenness may play important roles

in the overall composition of a network. And the results of network analysis showed that dongbeinine， verticinone-N-oxide， verticine N-oxide， peimine， peiminine， isobaimonidine，dongbeirine， peimisine and simiarenol which with high degree acted on xanthine dehydrogenase/oxidase， matrix metalloproteinase-9， an arachidonate 5-lipoxygenase-activating protein， tyrosine-protein kinase and etc. Inhibition of these targets can prevent the formation of uric acid，reduce inflammation by uric acid and regulate the body′s immune response. Thus， these compounds may be the main effective substance basis. The research results not only reveals its molecular mechanism， but also provide a theoretical basis for the quality control of drugs and clinical application.

[Key words]gout; Qigui Tongfeng tablet; network pharmacology; molecular similarity; molecular docking

doi：10.4268/cjcmm20151428

痛风（gout）是由体内嘌呤代谢紊乱和（或）尿酸排泄减少所引起的一种晶体性关节炎，临床上主要表现为高尿酸血症和尿酸盐结晶沉积所致的急慢性关节炎^[1]。目前临床治疗痛风的药物品种还较少，而且部分药物由于不良反应大使其应用受到限制，使痛风得不到有效的控制^[2]。因此，寻找并开发出疗效明确、毒副反应少的治疗药物，对痛风药物的发展具有重要意义。芪桂痛风片源于临床经验方，由黄芪、五加皮、桂枝、浙贝母、刘寄奴、海风藤、秦皮和野菊花8味药材经加工制成的复方中药，具有扶正祛邪、通络止痛的功效，用于脏腑气弱、痰瘀阻滞、经络不通所致的慢性痛风性关节炎，临床对痛风具有较好的疗效^[3]。但目前芪桂痛风片药效物质基础和分子作用机制尚不明确。因此，识别芪桂痛风片中的活性成分和作用靶点，对于阐述整个方剂的作用机制和临床应用具有重要意义。

网络药理学的出现，提供了一种基于网络生物学理论，从系统水平研究中药复方潜在的有效活性成分和作用靶点的研究新策略^[4]。同时，通过比较药物与化合物的相似性，可以预测分子作用的靶点^[5]。本研究尝试使用网络药理学方法结合分子相似性比较，以多靶点整体调控的思维为基础，利用分子指纹（molecular fingerprint）比较、分子对接、药-靶网络构建和网络特征分析等手段，预测芪桂痛风片主要活性成分群和潜在靶标群。

1材料与方法

1.1芪桂痛风片所含成分的收集芪桂痛风片是由黄芪、五加皮、桂枝、浙贝母、刘寄奴、海风藤、秦皮和野菊花8味药材经加工制成的复方中药。从江苏康缘药业股份有限公司创建的中医药网络药理学智能信息平台（Traditional Chinese Medicine Network Pharmacology Intelligent Information Platform，TCMN）数据库中检索这8味药材，得到小分子化合物，导入Cerius2（4.10版）软件加氢后，选用CHARMm力场进行构象优化，优化时能量阈值设定为1×10-3 J·mol-1。