基于网络药理学和分子对接技术，探索薰衣草精油的抗菌机制及其应用

《Scientific Reports》：Exploring the antibacterial mechanism and application of lavender essential oil based on network pharmacology and molecular docking

　　

摘要

本研究采用蒸汽蒸馏法从薰衣草中提取精油，并通过气相色谱-质谱（GC–MS）技术对其化学成分进行了鉴定。从STP、SEA和TCMSP数据库中获取了薰衣草精油（LEO）中的活性成分及其对应的靶点。研究了这些活性成分对大肠杆菌（Escherichia coli）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）和白色念珠菌（Candida albicans）的抗菌作用。通过测量抑菌圈直径和最小抑菌浓度（MIC）来评估抗菌效果。结果表明，通过将LEO的成分靶点与与抗菌活性相关的宿主靶点进行交叉分析，共鉴定出156个共同靶点。利用Cytoscape软件进行拓扑分析，经过两轮基于拓扑指数的筛选，最终确定了21个潜在的核心靶点。基因本体论（GO）富集分析显示这些靶点主要参与转录调控等生物过程，而京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路分析表明它们参与了169条信号通路。分子对接实验表明，这些核心靶点与四种关键成分具有很强的结合亲和力。体外抗菌实验验证了芳樟醇（linalool）、乙酸芳樟酯（linalyl acetate）、1,8-桉叶油醇（1,8-cineole）和石竹烯（caryophyllene）均表现出良好的抗菌活性。结合网络药理学、分子对接和体外抗菌实验，本研究明确了薰衣草精油的直接抗菌作用及其通过调节宿主免疫系统发挥的间接抗感染作用。这项工作阐明了薰衣草精油在直接抑菌作用和宿主水平上的辅助机制方面的物质基础，为其在抗菌治疗领域的潜在应用提供了重要参考。