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付旭阳, 高丽, 吕宏, 侯秋丽, 陈金双, 孔令雷, 石瑞丽. 基于数据挖掘分析蒙药忠伦-5治疗类风湿关节炎的作用机制[J]. 中国药理学通报, 2020, 36(1): 127-133.
FU Xu-yang, GAO Li, LYU Hong, HOU Qiu-li, CHEN Jin-shuang, KONG Ling-lei, SHI Rui-li, KONG Ling-lei, SHI Rui-li. Study on mechanism of mongolian medicine Zhonglun-5 in anti-rheumatoid arthritis based on network pharmacology[J]. Chinese Pharmacological Bulletin, 2020, 36(1): 127-133.
基于数据挖掘分析蒙药忠伦-5治疗类风湿关节炎的作用机制
付旭阳1,2, 高丽3, 吕宏4, 侯秋丽5, 陈金双6, 孔令雷7, 石瑞丽1,2     
1. 包头医学院生理学教研室，内蒙古 包头 014040;
2. 包头医学院神经科学研究所，内蒙古 包头 014040;
3. 山西大学中医药现代研究中心，山西 太原 030006;
4. 广东省人民医院麻醉科，广东省 广州市 510080;
5. 内蒙古监狱管理局第一医院麻醉科，内蒙古 呼和浩特市 010000;
6. 包头医学院麻醉学院，内蒙古 包头 014040;
7. 中国医学科学院、北京协和医学院药物研究所，北京市药物靶标研究与药物筛选重点实验室，北京 100050
收稿日期: 2019-11-21; 修回日期: 2019-12-08; 网络出版时间: 2019-12-31 17:26
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(No 81960734);北京市自然科学基金面上项目(No 7182113);内蒙古自然科学基金资助项目(No 2017MS0808);内蒙古自治区高等学校科学研究资助项目(No NJZC17244);内蒙古自治区科技计划项目(No 20090501)
作者简介: 付旭阳(1995-)，男，硕士生，研究方向：中蒙药药理；E-mail:fuxvyang@sina.com。
通讯作者: 孔令雷(1982-)，男，博士，副研究员，研究方向：神经药理及新药发现，通讯作者；E-mail:konglinglei@imm.ac;
石瑞丽(1971-)，女，博士，教授，硕士生导师，研究方向：中蒙药药理，通讯作者；E-mail:ruilishi@sina.com
摘要: 目的 为探讨蒙药忠伦-5治疗类风湿关节炎的作用机制，进行了网络药理学研究。方法 通过多种数据库获得蒙药忠伦-5单味药的成分及靶点信息，对这些靶点进行筛选，得到成分治疗类风湿关节炎作用的靶点，并对靶点进行分析在治疗类风湿关节炎中的意义。结果 筛选得到蒙药忠伦-5治疗类风湿关节炎的靶点90个，网络分析结果表明蒙药忠伦-5参与126个生物过程，调节RAS、PPAR、自噬、JAK-STAT、肿瘤坏死因子等43条与类风湿关节炎密切相关的信号通路。确定了忠伦-5治疗类风湿关节炎的关键靶点有MAPK9、MAPK8、Akt1、MAPK14、STAT1、STAT3和Bcl-2。结论 通过网络药理学的方法预测了蒙药忠伦-5的治疗靶点，也反映出其多靶点、多途径的作用特点，为后续研究开发工作提供了理论线索。
关键词: 蒙药    忠伦-5    类风湿关节炎    网络药理学    有效成分    分子对接    
Study on mechanism of mongolian medicine Zhonglun-5 in anti-rheumatoid arthritis based on network pharmacology
FU Xu-yang1,2, GAO Li3, LYU Hong, HOU Qiu-li4, CHEN Jin-shuang, KONG Ling-lei5, SHI Rui-li6, KONG Ling-lei7, SHI Rui-li1,2     
1. Dept of Physiology, Baotou Medical College, Baotou, Inner Mongolia 014040, China;
2. Institute of Neuroscience, Baotou Medical College, Baotou, Inner Mongolia 014040, China;
3. Modern Research Center of Traditional Chinese Medicine, Shanxi University, Taiyuan 030006, China;
4. Dept of Anesthesia, Guangdong General Hospital, Guang dong Academy of Medidal Science, Guangzhou 510080, China;
5. Dept of Anesthesiology, First Hospital of Inner Mongolia Prison Administration, Huhhot 010000, China;
6. School of Anesthesia, Baotou Medical College, Baotou, Inner Mongolia 014040, China;
7. Beijing Key Lab of Drug Targets Identification and Drug Screening, Institute of Materia Medica, Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College, Beijing 100050, China
Abstract: Aim To explore the mechanism of Mongolian medicine Zhonglun-5 in the treatment of rheumatoid arthritis via carrying out the network pharmacologyresearch. Methods Through various databases, we obtained the composition information and targets of Mongolian medicine Zhonglun-5, and perform multiple ana-lyses on these targets.Then, combined with theabove results, we concluded the significance of targets in anti-rheumatoid arthritis. Results Ninety targets for the treatment of rheumatoid arthritis with Mongolian medicine Zhonglun-5 were screened. The network analysis showed that Zhonglun-5 participated in 126 biological processes andgets 43 pathways for regulating RAS, PPAR, autopagy, JAK-STAT, tumor necrosis factor, etc.which were closely related with rheumatoid arthritis.Itwas confirmed that the key targets of anti-rheumatoid arthritis were MAPK9, MAPK8, Akt1, MAPK14, STAT1, STAT3 and Bcl-2. Conclusions The therapeutic target of Mongolian medicine Zhonglun-5 is predicted by network pharmacology, which also reflected its multi-target and multi-channel characteristics, and provided a theoretical clue for the follow-up research anddevelopment of Zhonglun-5.
Key words: Mongolian medicine    Zhonglun-5    rheumatoid arthritis    network pharmacology    active ingredient    molecular docking    

类风湿关节炎(rheumatoid arthritis，RA)是病因尚未明确的、以侵蚀关节为主的全身性免疫疾病。临床表现为对称性多关节炎及关节外病理性改变，逐渐出现骨组织的破坏与侵蚀，导致关节不同程度的畸形。患者需要长期服药，药物的副作用及经济负担严重影响患者的生活质量。

蒙药复方忠伦-5，别名合日呼-5汤、忠伦阿汤等，由苦参(Sophora Flavescens Ait，SFA)、栀子(Gardenia jasminoides Ellis，GJE)、川楝子(Fructus Toosendan，FT)、诃子(Terminalia chebula Retz，TCR)、肋柱花(Lomatogonium rotatum，LR)组成，出自蒙医著作《观者之喜》，具有清热凉血、舒筋止痛功效，是蒙医治疗热性黄水病、游痛证、痛风、陈旧热等疾病的常用方剂，传统蒙医临床应用本方治疗RA[1]，能够明显改善RA患者的生活质量，疗效明确[2]。动物试验中，忠伦-5对小鼠急性、亚急性和慢性炎症，均有减轻炎性细胞因子对关节的刺激作用[3]。

作为“非物质文化遗产”的蒙医学，经过长时间的发展，形成了一个全面而独特的医学体系。然而，从分子水平来理解蒙药方剂仍然是一大挑战。随着生物信息学、系统生物学和多向药理学的飞速发展，“网络药理学”概念被提出，基于网络的药物研发成为一种新的高效可行的方法。通过网络桥接药物和疾病，多方向、多角度地阐述药物治疗疾病的机制。已有研究证实了该方法的可行性[4-5]。为全面阐释蒙药忠伦-5的作用机制，本课题拟应用网络药理学方法全面地解析忠伦-5治疗RA的机制，为传统蒙药的研发提供新的线索。

1 材料与方法 1.1 忠伦-5成分信息及作用靶点的获取

登录TCMSP数据库[6](http://lsp.nwu.edu.cn/tcmsp.php，Version：2.3)和TCMID数据库[7](http://www.megabionet.org/tcmid/，Version：2.0)获得苦参、诃子、栀子、川楝子、肋柱花化合物信息，并以“经口服生物利用度(OB)≥30%，类药性(DL)≥0.18”为条件筛选化合物。将化合物的2D分子结构式输入到Swisstarget prediction数据库[8](http://www.swisstargetprediction.ch)中，预测化合物的作用靶点，保存靶点uniprot ID和名称等信息。

1.2 RA相关靶点的获得

在DISGENET数据库[9](http://www.disgenet.org/，version 5.0)中，以“Rheumatoid arthritis”为关键词，检索与RA相关的靶点。删除重复靶点并剔除相关性得分小于0.3的靶点，保留剩余靶点，与上述的忠伦-5靶点相匹配，得到忠伦-5治疗RA的作用靶点数据集。

1.3 VENNY图的制作

登录Draw Venn Diagram网站(http://bioinformatics.psb.ugent.be/webtools/Venn/)将各单味药及靶点输入在表格中，得到VENNY图，找到5种成分共同作用的靶点。

1.4 蛋白-蛋白相关作用网路构建分析

将数据集的靶点信息导入STRING数据库[10](https://string-db.org/，Version 10.5)，种属选择“Homo sapiens”，获得靶点间的蛋白-蛋白相互作用网络，下载相关数据并导入Cytoscape(Version:3.2.1)软件中，构建网络、拓扑分析，根据自由度设置节点颜色及大小，构建为蛋白-蛋白相互作用网络。

1.5 生物功能分析及参与通路获得

将忠伦-5治疗类风湿关节炎作用的靶点uniprot ID导入Cytoscape软件的GO插件(Version:2.3.5)中，设置物种“Homo sapiens”选择“GO分析、参与生物过程分析及KEGG通路分析”设置P值＜0.05，提交获得相关结果。

1.6 Hub节点选择及分子对接验证

应用Cytoscape软件的cytoHubba插件，cytoHubba应用Maximal Clique Centrality(MCC)方法，综合11个拓扑分析方法(Degree，Edge Percolated Component，Maximum Neighborhood Component，Densityof Maximum Neighborhood Component，Maximal Clique Centrality)和6个中心性方法(Bottleneck，EcCentricity，Closeness，Radiality，Betweenness，and Stress)，选择关键靶点，找到作用于关键靶点的活性成分，将成分及应对的关键靶点输入Systems Dock Web Site (http://systemsdock.unit.oist.jp，Version 2.0)进行分子对接，保存结果，根据对接得分分析活性成分与各靶点间的结合活性。

2 结果 2.1 靶点预测

通过TCMSP和TCMID数据集得到忠伦-5的潜在靶点，并将这些靶点与DISGENET数据库中RA的靶点进行对比，交集为治疗RA的靶点，通过用uniprot ID获得靶点全称及简写，按“uniprot ID”及DisGeNET数据库给出的“Probability”数值排序，得到忠伦-5治疗RA的潜在靶点90个(Tab 1)。

Tab 1 Potential targets of Zhonglun-5 in treatment of rheumatoid arthritis
No. Uniprot Target Gene symbol Probability
1 O15438 Canalicular multispecific organic anion transporter 2 ABCC3 0.96
2 O60218 Aldo-keto reductase family 1 member B10 AKR1B10 0.95
3 O60882 Matrix metalloproteinase-20 MMP20 0.89
4 O75469 Nuclear receptor subfamily 1 group I member 2 NR1I2 0.97
5 O94788 Retinal dehydrogenase 2 ALDH1A2 0.91
6 P00352 Retinal dehydrogenase 1 ALDH1A1 0.91
7 P00533 Epidermal growth factor receptor EGFR 0.95
8 P00915 Carbonic anhydrase 1 CA1 0.95
9 P00918 Carbonic anhydrase 2 CA2 0.95
10 P01130 Low-density lipoprotein receptor LDLR 0.88
11 P03372 Estrogen receptor ESR1 0.94
12 P03956 22 kDa interstitial collagenase MMP1 0.95
13 P04035 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A reductase HMGCR 0.92
14 P04054 Phospholipase A2 PLA2G1B 0.95
15 P04626 Receptor tyrosine-protein kinase erbB-2 ERBB2 0.95
16 P05093 Steroid 17-alpha-hydroxylase/17 CYP17A1 0.87
17 P05113 Interleukin-5 IL5 0.68
18 P05164 Myeloperoxidase MPO 0.95
19 P05177 Cytochrome P450 1A2 CYP1A2 1
20 P05413 Fatty acid-binding protein FABP3 0.76
21 P06493 Cyclin-dependent kinase 1 CDK1 0.95
22 P07333 Macrophage colony-stimulating factor 1 receptor CSF1R 0.48
23 P07451 Carbonic anhydrase 3 CA3 0.95
24 P07711 Cathepsin L1 light chain CTSL1 0.51
25 P08183 Multidrug resistance protein 1 ABCB1 1
26 P08253 PEX MMP2 0.95
27 P08254 Stromelysin-1 MMP3 0.95
28 P09238 Stromelysin-2 MMP10 0.95
29 P09917 Arachidonate 5-lipoxygenase ALOX5 1
30 P10275 Androgen receptor AR 0.94
31 P10415 Apoptosis regulator Bcl-2 BCL2 0.55
32 P10635 Cytochrome P450 2D6 CYP2D6 0.65
33 P11511 Cytochrome P450 19A1 CYP19A1 0.96
34 P12931 Proto-oncogene tyrosine-protein kinase Src SRC 0.44
35 P13631 Retinoic acid receptor gamma RARG 0.21
36 P14061 Estradiol 17-beta-dehydrogenase 1 HSD17B1 1
37 P14780 67 kDa matrix metalloproteinase-9 MMP9 0.95
38 P16050 Arachidonate 15-lipoxygenase ALOX15 1
39 P17706 Tyrosine-protein phosphatase non-receptor type 2 PTPN2 0.96
40 P17948 Vascular endothelial growth factor receptor 1 FLT1 0.38
41 P18054 Arachidonate 12-lipoxygenase ALOX12 1
42 P18089 Alpha-2B adrenergic receptor ADRA2B 0.61
43 P21554 Cannabinoid receptor 1 CNR1 0.57
44 P21860 Receptor tyrosine-protein kinase erbB-3 ERBB3 0.84
45 P22001 Potassium voltage-gated channel subfamily A member 3 KCNA3 0.96
46 P22894 Neutrophil collagenase MMP8 0.33
47 P23219 Prostaglandin G/H synthase 1 PTGS1 0.83
48 P24666 Low molecular weight phosphotyrosine protein phosphatase ACP1 0.93
49 P25774 Cathepsin S CTSS 0.51
50 P28223 5-hydroxytryptamine receptor 2A HTR2A 0.61
51 P28845 Corticosteroid 11-beta-dehydrogenase isozyme 1 HSD11B1 0.93
52 P28907 ADP-ribosyl cyclase 1 CD38 0.95
53 P29274 Adenosine receptor A2a ADORA2A 0.87
54 P31749 RAC-alpha serine/threonine-protein kinase AKT1 0.83
55 P32246 C-C chemokine receptor type 1 CCR1 0.38
56 P33527 Multidrug resistance-associated protein 1 ABCC1 1
57 P34972 Cannabinoid receptor 2 CNR2 0.57
58 P35348 Alpha-1A adrenergic receptor ADRA1A 0.61
59 P35354 Prostaglandin G/H synthase 2 PTGS2 0.83
60 P35869 Aryl hydrocarbon receptor AHR 1
61 P35916 Vascular endothelial growth factor receptor 3 FLT4 0.38
62 P35968 Vascular endothelial growth factor receptor 2 KDR 0.38
63 P37231 Peroxisome proliferator-activated receptor gamma PPARG 0.65
64 P39900 Macrophage metalloelastase MMP12 0.95
65 P40763 Signal transducer and activator of transcription 3 STAT3 0.43
66 P42224 Signal transducer and activator of transcription 1-alpha/beta STAT1 0.43
67 P43235 Cathepsin K CTSK 0.51
68 P45452 Collagenase 3 MMP13 0.95
69 P45983 Mitogen-activated protein kinase 8 MAPK8 0.46
70 P45984 Mitogen-activated protein kinase 9 MAPK9 0.46
71 P47895 Aldehyde dehydrogenase family 1 member A3 ALDH1A3 0.91
72 P51580 Thiopurine S-methyltransferase TPMT 0.47
73 P80365 Corticosteroid 11-beta-dehydrogenase isozyme 2 HSD11B2 0.88
74 Q02880 DNA topoisomerase 2-beta TOP2B 0.95
75 Q03181 Peroxisome proliferator-activated receptor delta PPARD 0.65
76 Q04759 Protein kinase C theta type PRKCQ 0.56
77 Q07817 Bcl-2-like protein 1 BCL2L1 0.55
78 Q07820 Induced myeloid leukemia cell differentiation protein Mcl-1 MCL1 1
79 Q07869 Peroxisome proliferator-activated receptor alpha PPARA 0.65
80 Q14765 Signal transducer and activator of transcription 4 STAT4 0.43
81 Q16539 Mitogen-activated protein kinase 14 MAPK14 0.46
82 Q16665 Hypoxia-inducible factor 1-alpha HIF1A 0.31
83 Q8N1Q1 Carbonic anhydrase 13 CA13 0.66
84 Q8NER1 Transient receptor potential cation channel subfamily V member 1 TRPV1 0.46
85 Q92731 Estrogen receptor beta ESR2 0.94
86 Q92847 Growth hormone secretagogue receptor type 1 GHSR 0.1
87 Q92887 Canalicular multispecific organic anion transporter 1 ABCC2 0.96
88 Q99814 Endothelial PAS domain-containing protein 1 EPAS1 0.31
89 Q9NPH5 NADPH oxidase 4 NOX4 1
90 Q9UNQ0 ATP-binding cassette sub-family G member 2 ABCG2 0.94
表选项
2.2 VENNY图的制作

为获得5味药的共同作用靶点，通过VENNY图对结果进行可视化，将各味药及相应的靶点通过Venn diagram网站(http://bioinformatics.psb.ugent.be/webtools/Venn/)制作VENNY图，发现雌激素受体β(estrogen receptor beta，ESR2)、细胞色素P450 19A1(cytochrome P450 19A1，CYP19A1)、雄激素受体(Androgen receptor，AR)、雌激素受体(Estrogen receptor，ESR1)靶点为5种单味药共同作用的靶点，且较多作为共同靶点出现(Fig 1)。

Fig 1 Different colors represented different herbs. The number of overlapping parts represented the targets
图选项
2.3 蛋白-蛋白相互作用网络的构建与分析

考虑到疾病靶点和其它蛋白的相互作用，为全面阐释靶点机制，将上述数据集的靶点及已有实验证明的靶点肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor，TNF)及白介素6(interleukin-6，IL-6)通过STRING数据库获得蛋白-蛋白相互作用信息[3]，下载数据导入Cytoscape软件进行可视化处理及拓扑分析，根据自由度设置节点颜色及大小，得到网络图(Fig 2)。图中蛋白节点92个，边754个。节点颜色由白到黄，颜色越深，节点自由度越高，节点大小由自由度决定，节点自由度越高节点越大。内圈为自由度排序为前30的节点。

Fig 2 Target protein interaction network of Zhonglun-5 The yellow node were the targets, and the inner circle was the top 30 targets of the degree of freedom.
图选项
2.4 GO插件分析结果

通过Cytoscape中的GO插件对数据集中的靶点进行参与生物过程分析及KEGG通路分析。生物过程分析结果表明，靶点主要富集于对活性氧的反应(response to reactive oxygen species)、破骨细胞分化(osteoclast differentiation)、糖皮质激素生物合成过程(glucocorticoid biosynthetic process)、凋亡信号通路的正调节(positive regulation of apoptotic signaling pathway)、等多种生物过程中(Fig 3)，图中Y轴为生物过程名称，X轴为靶点在生物过程中的比例，各节点颜色代表P值，节点大小代表参与生物过程的靶点数；KEGG结果表明靶点参与的信号通路包括类固醇激素生物合成(steroid hormone biosynthesis)、花生四烯酸代谢(arachidonic acid metabolism)、氮代谢(nitrogen metabolism)、ABC转运器(ABC transporters)、PPAR信号通路(PPAR signaling pathway)等43条通路。将靶点参与通路信息导入到Cytoscape软件中得到“靶点-通路”图(Fig 4)，图中以自由度设置节点大小，橙色通路，蓝色为靶点，节点109个，边341个，节点平均自由度为5.927。

Fig 3 Gene ontology terms for biological process of Zhonglun-5 The Y axis wasthe biological processes, the X axis was the proportion of the targets in the biological process.
图选项
Fig 4 Target-pathways The red nodes was the pathways, the blue nodes was the targets, and the nodes size represented the degree of freedom.
图选项
2.5 Hub节点选择及分子对接验证

将上述建立的“靶点-通路”图导入Cytoscape软件中，运行cytoHubba插件，对这些节点进行排序，选取排名前8的关键靶点(得分大于10)，分别为丝裂原活化蛋白激酶9(mitogen-activated protein kinase 9，MAPK9)、丝裂原活化蛋白激酶8(mitogen-activated protein kinase 8，MAPK8)、RAC-α丝氨酸/苏氨酸-蛋白激酶(RAC-alpha serine/threonine-protein kinase，Akt1)、丝裂原活化蛋白激酶14(mitogen-activated protein kinase 14，MAPK14)、信号转导和转录激活因子1(signal transducer and activator of transcription 1，STAT1)、信号转导和转录激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3，STAT3)、表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor，EGFR)和凋亡调节因子Bcl-2。找到与靶点对应的活性成分包括番红花酸(crocetin)、玫瑰树碱(ellipticine)、水麦冬甙(triglochinin_qt)、8-异戊烯基-山奈酚(8-isopentenyl-kaempferol)、5, 7, 4'三羟基-6-异戊烯基异黄酮(wighteone)、刺芒柄花素(formononetin)、苦楝子酮(melianone)、槲皮素(quercetin)和皮树脂醇(40957-99-1)，应用Systems Dock进行分子对接，结果如下(Fig 5)，图中颜色越深得分越高(最高值为8.416)。

Fig 5 Results of molecular docking The left side was the targets name, the upper side was the major ingredients, and the score was indicated by the color depth.
图选项
3 讨论

首先通过数据库获得了90个蒙药忠伦-5抗RA的靶点，并通过STRING数据库，获得了这些靶点的相互作用关系，其中Akt1、IL-6、TNF、前列腺素G/H合成酶2(prostaglandin G/H synthase 2，PTGS2)、EGFR及基质金属蛋白酶9(matrix metalloproteinase-9，MMP9)等与多种蛋白存在联系，这些结果与前期研究结果一致，证明了本次研究的科学性和可靠性。蛋白-蛋白相互作用结果证明这些靶点并非单独起效，而是通过相关的作用关系、相互联系而产生效应。随后我们通过网络分析，发现忠伦-5主要参与氧化应激、内皮细胞增殖、糖皮质激素合成代谢、骨代谢、炎症及凋亡等生物过程作为主要途径作用于RA，反映出忠伦-5是多途径的作用特点。在KEGG通路分析中，发现靶点参与的ras信号通路、PPAR信号通路、erbb信号通路、自噬相关通路、JAK-STAT信号通路、肿瘤坏死因子信号通路、雌激素信号通路、IL-17信号通路均与RA密切相关。分析靶点-通路图，得到蒙药忠伦-5治疗RA的Hub节点：MAPK9、MAPK8、Akt1、MAPK14、STAT1、STAT3、EGFR和Bcl-2，找到的活性成分包括番红花酸、玫瑰树碱、水麦冬甙、8-异戊烯基-山奈酚、5, 7, 4'三羟基-6-异戊烯基异黄酮、刺芒柄花素、苦楝子酮、槲皮素和皮树脂醇，最后通过分子对接确定了活性成分与靶点的结合活性，发现活性成分中番红花酸不能与关键靶点结合，但番红花酸可以与其他RA相关靶点结合，且有较多研究证实其具有抗炎作用，因此番红花酸可作为活性成分存在。靶点中的EGFR与活性成分的结合能力较低，其它靶点均可与活性成分结合。

Hub节点中MAPK8、MAPK9、MAPK14为MAPK家族成员，MAPK作为重要的信号转导通路，参与细胞的多种生物过程，且已有以MAPK作为治疗靶点的成功案例。MAPK14是p38的α亚型，其参与的p38-MAPK通路与RA发病机制中的炎症密切相关，活化的p38通过激活下游蛋白，间接影响基因表达。有实验证实[11]，在RA滑膜组织中，炎性因子等因素刺激使T细胞的p38异常活化，抑制肿瘤坏死因子受体超家族成员6(tumor necrosis factor receptor superfamily member 6，Fas)诱导的细胞凋亡，使组织中的炎症持续存在；p38还能导致炎性因子、趋化因子的基因过度表达，进一步促进RA的滑膜细胞炎症的发展。MAPK8和MAPK9是JNK的1/2亚型，JNK通路被认为与RA相关，当JNK和JNK上游的蛋白磷酸化被抑制时，基质金属蛋白酶1(matrix metalloproteinase-1，MMP1)、基质金属蛋白酶13(matrix metalloproteinase-13，MMP13)表达都被降低[12]，而MMP-1和MMP-13是介导软骨破坏的关键蛋白。Akt1是蛋白激酶B，现有研究中，Akt主要通过PI3 Kinase-Akt经典信号途径参与RA的发病，PI3 K/Akt通路通过激活各种下游靶蛋白，产生不同的生物效应[13]，且PI3 K/Akt/mTOR通路能够调节自噬，为RA的研究热点。STAT1和STAT3为信号转导子和转录激活子，在RA纤维样滑膜细胞增殖及炎症反应中均有影响[14]，此外JAK/STAT信号通路通过诱导基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMPs)基因的表达[15]，参与软骨的破坏中。有关忠伦-5与MMPs表达的研究已有证实，但对上游的STAT的影响，还需进一步研究。Bcl-2是与凋亡密切相关的基因，具有抗凋亡和延长细胞生命的作用。上述很多靶点及通路都作用于Bcl-2，产生相应的生物学效应。本研究发现，Bcl-2作为诃子和川楝子共同的靶点，参与多种生物过程及信号通路，并且可能以抗凋亡的作用干预疾病的发展，具有一定的研究价值。

最终我们确定了忠伦-5治疗类风湿关节炎的主要靶点MAPK9、MAPK8、Akt1、MAPK14、STAT1、STAT3、EGFR和Bcl-2，活性成分有玫瑰树碱、水麦冬甙、8-异戊烯基-山奈酚、5, 7, 4'三羟基-6-异戊烯基异黄酮、刺芒柄花素、苦楝子酮、槲皮素和皮树脂醇，本研究发现蒙药忠伦-5主要通过MAPK通路、P13 K/Akt通路、JAK-STAT通路以及一些炎性因子发挥治疗RA的作用。有关忠伦-5在RA中的抗炎作用既往已有一些报道，反映了本研究结果的可靠性，其它靶点及通路可作为后续研究的理论基础。本研究较为全面地阐述了经典蒙药复方忠伦-5治疗RA的靶点及其信号转导通路，为临床应用该方提供了更多的理论依据，也为今后深入地研究忠伦-5的药理作用机制提供了新的线索。

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http://dx.doi.org/10.3969/j.issn.1001-197
中国科协主管,中国药理学会主办
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文章信息

付旭阳, 高丽, 吕宏, 侯秋丽, 陈金双, 孔令雷, 石瑞丽
FU Xu-yang, GAO Li, LYU Hong, HOU Qiu-li, CHEN Jin-shuang, KONG Ling-lei, SHI Rui-li, KONG Ling-lei, SHI Rui-li
基于数据挖掘分析蒙药忠伦-5治疗类风湿关节炎的作用机制
Study on mechanism of mongolian medicine Zhonglun-5 in anti-rheumatoid arthritis based on network pharmacology
中国药理学通报, 2020, 36(1): 127-133
Chinese Pharmacological Bulletin, 2020, 36(1): 127-133.
http://dx.doi.org/10.3969/j.issn.1001-197

文章历史

收稿日期: 2019-11-21
修回日期: 2019-12-08
网络出版时间: 2019-12-31 17:26

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