通过网络药理学、分子对接及DFT分析阐明芹菜素在神经退行性疾病中的分子机制

《Journal of Pharmaceutical Innovation》：Deciphering the Molecular Mechanisms of Apigenin in Neurodegenerative Diseases Through Network Pharmacology, Molecular Docking, and DFT Analysis

　　

摘要

目的

神经退行性疾病（包括阿尔茨海默病和帕金森病）的特征是进行性神经元丢失，且现有药物疗效不佳、血脑屏障穿透力不足，导致治疗选择有限。本研究旨在利用整合计算方法系统探讨香叶苷的神经保护潜力。

方法

采用网络药理学方法识别香叶苷与神经退行性疾病（NDs）之间的共同靶点，随后进行蛋白质-蛋白质相互作用分析、基因本体论分析和京都基因与基因组百科全书通路富集分析。进行分子对接以评估香叶苷与关键治疗靶点的结合亲和力，并利用密度泛函理论分析评估其电子特性和化学反应活性。

结果

网络药理学识别出70个与香叶苷和神经退行性变相关的重叠靶点。PPI分析揭示了参与氧化应激、细胞凋亡、神经炎症和神经元存活的关键蛋白。GO和KEGG分析显示在PI3K-Akt信号通路、神经活性配体-受体相互作用、细胞凋亡和氧化应激相关通路中显著富集。分子对接显示，与参考/标准药物相比，香叶苷与Akt（-9.5 kcal/mol）、PI3K（-8.8 kcal/mol）和GSK3β（-7.7 kcal/mol）具有中等结合亲和力，但仍需通过体外和体内评估进一步验证。密度泛函理论分析显示HOMO-LUMO能隙为4.445 eV，表明其具有有利的化学稳定性和中等反应活性，支持其潜在的生物相互作用能力。

结论

香叶苷通过调节涉及神经元存活、突触可塑性、氧化应激和神经炎症的关键分子通路，可能展现出具有前景的多靶点神经保护特征。其有利的结合特性、电子稳定性和预测的脑渗透性使香叶苷成为神经退行性疾病防治的潜在候选药物，值得进一步进行实验和临床验证。