基于网络药理学探究紫草抗前列腺癌的作用机制

摘要：目的利用网络药理学方法探究紫草抗前列腺癌的作用机制。方法：利用数据库分别获取紫草的主要活性成分靶点以及前列腺癌的主要靶点；再取药物与疾病的交集靶点并构建药物-基因-疾病网络图。结果：获取紫草-疾病靶点113个，核心靶点为AKT1、STAT3等，进一步的KEGG通路分析显示，紫草主要通过EGFR抑制剂耐药性、ErbB、PI3K-AKT、Prolactin通路途径调控前列腺癌。结论：紫草可以通过多种成分、多靶点、多通路途径发挥抗前列腺癌的作用，从而为相关机制的进一步研究提供参考价值以及理论依据。

关键词：紫草；网络药理学；前列腺癌；癌症；靶点

1 引言

前列腺癌是男性常见的恶性癌症之一，50岁以上发病率明显升高[1]。近年来，天然药物因具有生物活性广泛、不易产生耐药性、毒副作用小等优点而受到广泛关注。紫草在中国有悠久的栽种历史，现在对于紫草清热解毒、活血化瘀、抑制炎症和促进伤口愈合的特点已经被广泛运用。更重要的是，紫草已经被证实具有抗卵巢癌[3]、胃癌[4]和宫颈癌[5]的作用，但其对前列腺癌的作用尚未明确。因此，本研究拟通过网络药理学探究紫草抗前列癌的活性成分、有效靶点，为今后紫草的实验研究及进一步的临床研究提供理论基础。

2 材料与方法

2.1数据库和软件

中药系统药理学分析系统[6];genecards数据库;DisGeNET数据库[7];DAVID数据库[8];UniPort数据库[9];PubChem数据库;Swiss Target数据库;[10]微生信[11];Cytoscape3.9.1

2.2紫草活性成分及相关靶点

在TCMSP数据库中，对紫草的化学成分进行搜索，以类药性（DL，drag-likeness）≥0.18，口服生物利用度（OB，oral bioavailability）≥30%，作为条件筛选并合并紫草的有效活性成分化合物，将筛选后的活性成分导入PubChem以获取Isomeric SMILES用来通过Swiss Target prediction数据库以Mandenol等成分，预测活性成分靶点，选取“Homo sapiens”以筛选靶点。无法获取的则通过uniprot数据库查询预测活性成分靶点。

2.3前列腺癌靶点的预测

DisGeNET数据库和GeneCards数据库中检索“prostatic carcinoma”，以获取前列腺癌相关靶点基因，去重整合，去除相关度较低的靶点。

2.4药物-基因-疾病网络构建

取紫草主要成分靶点基因与疾病靶点基因交集的共同靶点。将紫草的活性成分、共同靶点导入cytoscape3.9.1软件，获取相关图像，以及相关度较高的活性成分。

2.5 KEGG通路分析

在DAVID数据库中导入共同基因靶点，选取Homo sapiens，选择基因名称对应的“OFFICIAL GENE SYMBOL”形式，进行KEGG分析，得到紫草治疗前列腺癌的药效靶点分析，取前20个条目导入进微生信进行绘图制作。

3 结果与讨论

3.1 紫草活性成分与前列腺癌的药物-基因-疾病网络构建

通过TCMSP数据库搜索紫草有效成分，经过筛查后获取12种有效成分及药物靶点646个。在DISGENET和GeneCards数据库中检索“prostatic carcinoma”，取相关度值高的前1000个靶点。将两个数据库的结果去重整合、取交集，获得紫草治疗前列腺癌的潜在靶点113个（图1）。其中，圆形是交集的靶点基因，正方形是紫草的有效成分。

3.2 KEGG通路分析

将共同靶点导入DAVID数据库处理，然后利用微生信平台绘图，得到紫草主要活性成分关键靶点的KEGG富集分析图（图2），提示紫草可能通过AKT1、STAT3、EGFR等关键靶点，调控蛋白聚糖、ErbB、P13-Akt等信号通路进发挥抑制前列腺癌的效应。综上所述，紫草可能通过多种成分、多靶点、多通路途径发挥抗前列腺癌的作用，从而为相关机制更进一步研究提供参考价值以及理论依据。

参考文献：

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基金项目：佛山科学技术学院2023年度学生学术基金（xsjj202312zrb09）

第一作者：莫诗荣（2004—），男，本科生。