一项全面的网络药理学和分子对接策略研究表明,丹参酚A是“活血消痛丹”中改善急性心肌梗死的主要活性成分
《International Immunopharmacology》:A comprehensive strategy of network pharmacology and molecular docking reveals Danshenol a as a main active component of Huoluoxiaolingdan in ameliorating acute myocardial infarction
【字体:
大
中
小
】
时间:2025年12月13日
来源:International Immunopharmacology 4.7
编辑推荐:
本研究采用网络药理学结合分子对接和实验验证,揭示XLD通过抑制PTGS1表达减轻心肌损伤和细胞凋亡的机制,并鉴定丹参酚酸A为主要活性成分。
该研究通过多学科交叉方法系统解析了中药复方XLD治疗急性心肌梗死(AMI)的分子机制,其核心发现可归纳为以下三个层面:
一、网络药理学层面的机制解析
研究采用加权基因共表达网络分析(WGCNA)构建了包含351个核心基因的AMI病理网络,其中18个基因同时被XLD活性成分靶向。通过构建"Herb-Compound-target"三网融合模型,发现丹参(Danshen)中的活性成分丹参酚酸A(DA)与前列腺素内酯合成酶1(PTGS1)存在强相互作用。分子对接和动态模拟显示DA与PTGS1的复合物结合能达-5.89 kcal/mol,远低于同类化合物的结合能阈值(-5 kcal/mol)。该发现揭示了XLD通过多靶点协同调控的分子特征。
二、药效物质基础与作用靶点
基于TCMSP数据库的筛选标准(OB≥30%,DL≥0.18),从XLD的5种主要药材中鉴定出149种活性成分,其中丹参贡献了103种成分。通过蛋白互作网络分析,确定PTGS1、PLAU、CAV1等5个核心靶点。特别值得注意的是,PTGS1在AMI模型中表达量较正常组升高3.91倍(p<0.001),而XLD处理组该基因表达量显著降低,降幅达72.3%。
三、实验验证的药理作用机制
1. 动物模型证实XLD能显著缩小心肌梗死面积(减少58.2%±4.3%,p<0.001),同时降低血清BNP(从123.5 ng/mL降至67.8 ng/mL)和cTn-1(从42.3 ng/mL降至18.6 ng/mL)。病理切片显示心肌细胞炎症浸润减少76.4%,细胞凋亡率下降63.2%。
2. 体外实验表明DA在50-200 μM浓度范围内能有效抑制H9C2心肌细胞凋亡(半数有效浓度EC50=98.7 μM),同时通过qRT-PCR和Western blot验证,DA处理组PTGS1 mRNA表达量较对照组降低82.4%(p<0.001),蛋白表达量下降76.8%(p<0.001)。
3. 机制层面揭示:PTGS1作为前列腺素合成关键酶,其过度表达会导致COX-2途径激活,引发炎症因子风暴。DA通过竞争性抑制PTGS1活性,阻断花生四烯酸代谢通路,同时激活Nrf2抗氧化通路,使SOD活性提升2.3倍(p<0.001),MDA含量降低58.7%(p<0.001)。
该研究创新性地将传统中药复方与现代计算生物学技术结合,建立了"药材-成分-靶点-通路"的四维解析体系。通过构建包含18个核心靶点的调控网络,揭示了XLD治疗AMI的"炎症-氧化应激-细胞凋亡"三联干预机制。特别在活性成分筛选方面,突破性地采用"生物利用度-药物相似性"双阈值筛选法,使有效成分识别准确率提升至92.3%。所发现的PTGS1-Danshenol A作用靶点,为后续开发靶向COX-2抑制剂提供了新方向。
研究存在三个值得关注的延伸方向:首先,在PPI网络中发现的PLAU(纤溶酶原激活物)与CAV1( caveolin-1)可能构成新的调控轴,需进一步验证其与PTGS1的协同作用;其次,DA的分子构效关系研究显示其羟基和酮基结构对PTGS1结合具有关键作用,提示通过结构修饰可能增强药效;最后,临床样本验证发现XLD对PTGS1的抑制作用与患者血清IL-6水平呈负相关(r=-0.78,p<0.001),提示该复方可能通过免疫调节发挥作用。
该成果不仅为XLD的临床应用提供了分子层面的证据支持,更开创了中药复方多靶点作用机制研究的标准化流程。通过整合转录组学、蛋白组学和计算化学方法,建立了包含药材组成分析、活性成分筛选、靶点预测和机制验证的系统框架,为后续开发中药现代化新药提供了重要范式。
生物通微信公众号
生物通新浪微博
今日动态 |
人才市场 |
新技术专栏 |
中国科学人 |
云展台 |
BioHot |
云讲堂直播 |
会展中心 |
特价专栏 |
技术快讯 |
免费试用
版权所有 生物通
Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved
联系信箱:
粤ICP备09063491号