基于网络药理学、分子动力学模拟与实验验证探究芹菜素调控糖尿病创面修复的多靶点机制

本研究针对糖尿病创面(DW)难愈性这一临床难题，通过整合网络药理学、分子对接、分子动力学(MD)模拟及动物实验，系统揭示芹菜素(API)通过调控HSP90AA1/EGFR/AKT1等核心靶点及PI3K-AKT通路发挥抗炎、促血管生成作用，为开发多靶点抗DW天然药物提供新策略。

　　

糖尿病创面(Diabetic Wounds, DW)作为糖尿病最棘手的并发症之一，其慢性炎症、血管再生障碍等病理特征导致创面迁延不愈，现有治疗手段效果有限。全球糖尿病患病率持续攀升，使得开发新型DW治疗策略成为迫切需求。天然黄酮类化合物因其多靶点特性备受关注，其中芹菜素(Apigenin, API)虽在普通创面修复中展现潜力，但其针对DW的特异性机制仍如"黑箱"未解。

襄阳市中心医院的研究团队在《Biochemical and Biophysical Research Communications》发表的研究，创新性地采用"干湿结合"研究范式：首先通过TCMSP、ETCM等数据库筛选API靶点，与DisGeNET等疾病数据库交叉获得关键基因；运用STRING构建蛋白互作网络(PPI)，Cytohubba算法鉴定出HSP90AA1、AKT1等9个核心靶点；借助Autodock进行分子对接验证结合亲和力，并首次对API-靶点复合物开展分子动力学(MD)模拟；最后通过动物实验验证PI3K-AKT通路调控机制。

Screening for API therapeutic targets against DW
研究团队从TCMSP、ETCM等数据库获取API的73个潜在靶点，与DW相关靶点取交集获得128个关键基因。PPI网络分析显示这些靶点显著富集于细胞迁移、炎症反应等生物过程，拓扑分析最终锁定HSP90AA1、ACTB等9个核心基因，其中HSP90AA1作为枢纽节点与多数靶点直接相连。

Molecular docking simulations
分子对接显示API与HSP90AA1结合能达-8.7 kcal/mol，与AKT1、EGFR等靶点均形成稳定氢键网络。特别值得注意的是，API的C7-OH与AKT1的Glu234形成关键盐桥，这种相互作用在后续MD模拟中保持>90%时间稳定性。

Experimental validation
动物实验证实API治疗组创面愈合率提升42%，组织学显示胶原沉积增加2.3倍。Western blot揭示API显著下调p-PI3K/PI3K比值(0.38倍)和Cleaved Caspase-3表达(0.45倍)，同时使Bcl-2/Bax比值升高1.8倍，证实其通过PI3K-AKT通路抑制细胞凋亡。

这项研究首次构建了API-DW的多维度作用图谱：在系统层面，阐明API通过HSP90AA1-EGFR-AKT1轴协同调控炎症、血管生成和细胞凋亡；在分子层面，MD模拟证实API-靶点复合物具有亚微秒级稳定性；在功能层面，实验验证其通过PI3K-AKT信号促进创面再上皮化。该研究不仅为API治疗DW提供理论依据，更展示了网络药理学-MD模拟-实验验证的三元研究范式在天然药物开发中的价值。特别值得注意的是，研究发现API对HSP90AA1的变构调控可能成为糖尿病并发症治疗的新靶点策略，为后续结构优化和临床试验奠定基础。