基于转录组学与网络药理学探讨槲皮素治疗骨关节炎的作用机制OA

目的:基于转录组学与网络药理学方法探讨槲皮素治疗骨关节炎的潜在作用机制。方法:在中药系统药理数据库和分析平台、Uniprot数据库中获取槲皮素的相关靶点,在基因表达综合数据库和GeneCards数据库中获得骨关节炎相关靶点。使用STRING数据库构建槲皮素-骨关节炎交集靶点之间的蛋白质相互作用(protein-protein interaction, PPI)网络,采用Cytoscape软件对该PPI网络进行拓扑分析和核心靶点筛选,并构建“槲皮素-交集靶点-骨关节炎”网络。通过Metascape数据库进行基因本体(gene ontology, GO)功能富集分析、京都基因和基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)通路富集分析,最后运用分子对接技术验证槲皮素与核心靶点之间的亲和力。结果:筛选得到槲皮素相关靶点140个,骨关节炎相关靶点4 746个,映射得到104个交集靶点,PPI网络分析筛选得到肿瘤坏死因子、MYC、AKT1等在内的26个关键靶点。GO功能富集分析提示关键靶标主要与细胞凋亡以及炎症机制的形成等生物学过程密切相关,KEGG通路富集分析表明关键靶点主要通过PI3K/AKT、凋亡、NF-κB等信号通路对骨关节炎进行调控。分子对接结果表明,槲皮素与肿瘤坏死因子、MYC、AKT1均具有良好的亲和力。结论:槲皮素通过作用于肿瘤坏死因子、MYC、AKT1等关键靶点,参与PI3K/AKT信号通路、细胞凋亡相关通路、NF-κB信号通路的调控,进而发挥抗炎、抗软骨细胞凋亡作用治疗骨关节炎。