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随着人口增长及老龄化的加剧，骨质疏松症（osteo-                     1.4  共有靶点基因的蛋白质-蛋白质相互作用关系网络
        porosis，OP）的发病率也逐年上升，已成为我国主要的公                     的构建及拓扑学分析
                  [1]
        共卫生问题 。并且，该症还有诱发其他疾病的可能，给                              将成分-疾病的共有靶点基因导入 STRING 数据库
                                            [2]
        患者家庭和社会均造成了沉重的经济负担 。老年人是                           （https：//string-db.org/cgi/input.pl），设定生物种类为“ho-
        OP的主要患病人群，目前临床上治疗OP的药物大多以                          mo sapiens（智人）”，构建共有靶点基因的蛋白质-蛋白质
        调节骨代谢的化学药为主，但其可引起肾损伤等一系列                           相互作用关系（PPI）网络，并将构建结果导入 Cytoscape
                                   [3]
        不良反应，使得其临床应用受限 。OP在祖国医学中属                          3.8.0软件中进行可视化展示。可视化网络图中，以节点
        于“骨痿”范畴，《素问》中载“肾气热，则腰脊不举，骨枯                        表示共有靶点基因，其颜色越深、形状越大表示对应靶
        而髓减，发为骨痿”，中医治疗以补肾益精、活血祛瘀为                          点基因的度值（degree）越大，即此靶点基因越重要；以边
                [4]
        基本原则 。但中医药治疗 OP 的相关分子机制并未完                         表示共有靶点基因之间的关联，其线条越粗表示靶点基
        全阐明，这制约了相关中医药理论向临床实践的进一步                           因间的结合分数（combine score）越大，即靶点基因与靶
        转化。                                                点基因之间的相关性越显著 。
                                                                                   [10]
            熊果酸（ursolic acid）具有抗氧化、抗炎、抗病毒、抗                    借助 Cystoscape 3.8.0 软件中的“network analyzer”
        肿瘤等多种功效，在自然界分布广泛，同时因其价格低                           工具对 PPI 网络进行拓扑学分析。以度值、介数中心性
        廉、疗效稳定且不良反应少而备受关注 。相关研究表                           （betweenness centrality）、接近中心性（closeness centrality）
                                          [5]
                                          [6]
        明，熊果酸具有明显改善肾损伤的作用 。而祖国医学                           等3个参数的中位值为参考指标。其中，介数中心性代
        认为，肾虚是 OP 的主要病机，且中医主张 OP 治疗应与                      表经过某一节点的最短路径的数量，介数中心性越大，
        肾功能保护进程并行 。因此，根据中医“补肾壮骨”理                          该节点影响力越大 ；接近中心性代表节点与网络中其
                          [7]
                                                                            [11]
        论，熊果酸可能具有潜在的 OP 改善作用。网络药理学                         他节点的平均距离，接近中心性越大的节点其信息流动
        是利用计算机科学、分子生物学、药学等学科的成果，对                          性越佳 ；选取度值大于平均度值的靶点基因作为核心
                                                                  [12]
        传统中药成分的潜在靶点、药理作用进行多基因、多靶                           靶点基因 ，并选取度值、介数中心性、接近中心性均排
                                                                    [13]
        点、多途径的系统研究，可为中医药现代化研究提供新                           名前10位的核心靶点基因的拓扑学分析结果进行展示。
              [8]
        的思路 。分子对接则是通过受体与药物分子之间的相                           1.5  基因本体功能注释及KEGG通路富集分析
        互作用方式来预测其结合模式和亲和力的一种理论模                                使用 DAVID 数据库（https：//david.ncifcrf.gov/）对成
              [9]
        拟方法 。本研究拟利用网络药理学方法和分子对接技                           分-疾病的共有靶点基因进行基因本体（GO）功能注释和
        术，初步探讨熊果酸治疗OP的潜在作用靶点及通路，以                          KEGG 通路富集分析。其中，GO 功能注释分析涉及生
        期为进一步阐明熊果酸治疗OP的分子机制提供依据。                           物过程（BP）、分子功能（MF）、细胞组分（CC）等功能。
        1 资料与方法                                            设置物种为“homo sapiens（智人）”、标识符（identifier）为
        1.1  熊果酸作用靶点基因的提取                                 “official gene symbol（官方名称）”，保留校正后P值小于
            通过中药系统药理学分析平台数据库（TCMSP，                        0.05 的条目，并按照校正后 P 值从小到大进行排序。选
        https：//tcmspw.com/tcmsp.php）检索熊果酸的潜在作用            择排名前20位的条目导入RStudio 3.6.3软件中，实现富
        靶 点 蛋 白 ，并 在 PubMed 数 据 库（https：//pubmed.ncbi.     集结果的可视化。
        nlm.nih.gov/）中进行结构比对。通过 UniProt 数据库                1.6  成分-核心靶点基因编码蛋白的分子对接实验
       （https：//www.uniprot.org/）将上述靶点对应的蛋白转换                  从 PDB 数据库（https：//www.rcsb.org/）下载核心靶
        成种属为人的基因，构建熊果酸单体化合物及其作用靶                           点基因编码蛋白的三维（3D）结构，保存为“PDB”格式，
        点基因的数据库。                                           作为蛋白受体。使用 AutoDock Tools 1.5.6 软件对蛋白
        1.2 OP相关靶点基因的筛选                                    受体进行去除水分子、分离蛋白质、添加非极性氢等处
            以“osteoporosis”为关键词，在 Gene Cards 数据库           理，并计算其结构的 Gasteiger 电荷以确保原子遵循
       （https：//www.genecards.org/）中进行人类基因检索，以获            AutoDock 中的原子类型，然后将其保存为“pdbqt”格式
        取OP的疾病靶点基因；同时，在该数据库中以相关性分                          文 件 。 从 PubChem 数 据 库（https：//pubchem.ncbi.nlm.
        数（relevance score）的中位值进行筛选，以期获得更多的                 nih.gov/）中 下 载 熊 果 酸 的 二 维（2D）结 构 ，保 存 为
        疾病相关靶点基因。                                         “mol2”格式，使用 AutoDock Tools 1.5.6 软件进行加氢、
        1.3 成分-疾病共有靶点基因的筛选                                 加电荷、检测配体分子的中心节点以及进行可旋转键的
            将“1.1”“1.2”项下筛选出的两组靶点分别输入                      搜寻与定义后，保存为“pdbqt”格式文件，作为配体。将
        Venny 2.1 在线作图工具（https：// bioinfogp.cnb.csic.es/   受体设置为刚性，配体设置为柔性，采用AutoDock Vina
        tools/venny/index.html）以绘制韦恩图，得到成分-疾病的             1.1.2 软件对核心靶点基因编码蛋白受体和熊果酸配体
        共有靶点基因。                                            进行分子对接。通过结合能来评估配体和受体的结合


        中国药房    2021年第32卷第17期                                             China Pharmacy 2021 Vol. 32 No. 17  ·2067 ·
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