鸡血藤的化学成分及药理作用，分析鸡血藤有效活性成分、靶点对于提升其抗菌能力的作用

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鸡血藤，也就是所谓的血风藤、三叶鸡血藤等，是从豆科植物密花豆的枯藤中提取出来的，因为其能够分泌出红褐色的树脂，所以才被称之为鸡血藤。

首见于《本草纲目拾遗》，有活血通经，通筋活血，调节经脉，消肿止痛之功，临床上多用于治血虚乏力、痛经、风湿、麻痹等，多见于中国西南部及华南一带。

其富含黄酮、甾醇、内酯、萜类等多种活性物质，具有显著的抗肿瘤、抗炎及抗氧化活性，是一种极具开发潜力的药用植物。

当前，如何减少耐药细菌的产生，开发新型抗生素是一个全球性的挑战，而中药因其毒副作用小，不易产生耐药性等优点而备受关注。

鸡血藤对多种致病菌（如：金葡菌、大肠杆菌等）具有一定的抑菌活性，但其活性物质基础及其作用机理尚不明确。

网络药理学是一种新的理论和方法，在此基础上，建立活性成分与其靶基因的相互作用关系，并对其进行关联分析，寻找并验证其中的关键节点，从而在网络水平上阐明其作用机理。

在此基础上，运用网络药理学方法，综合解析其活性物质基础、作用靶点和信号途径间的交互作用，为其抑菌作用的物质和机理奠定基础。

(1)鸡血藤活性成分的筛选和作用靶标的研究

采用TCMSP对“鸡血藤”进行搜索，选择其有效组分，以其生物利用度≥30%，类药≥0.18%为指标进行有效分组的选择，从而得到其相应的有效分组。

点击“RelatedTargets”，将所得到的数据拷贝并进行存储，即可得到相应的有效分组。目标基因的注解是使用UniProt数据库的Perl脚本。

(2)获得抗菌素相关靶基因和发现常见的药物和疾病作用靶标

使用“antibacterial”作为关键字，在GeneCards的数据库中寻找与细菌抑制有关的靶基因。

在此基础上，利用R程序中的venn包，将其与抗菌的作用靶标进行交叉，并通过Wahn-图谱，得到其药效物质与抗菌作用的共有靶标。

(2)建立药品-成分-作用靶点-疾病相互作用的关系网络

通过整合鸡血藤活性组分对应的基因靶点、疾病等信息，利用计算机辅助软件Cytoscape实现相应的数据信息的可视化处理，建立鸡血藤“药效-成分-靶点-疾病”的作用机制。

(3)构建并分析鸡血藤抗菌关键靶点PPI网络

通过检索药效物质靶标与疾病靶标的重合度，找到鸡血藤与抗生素相关的靶标，并将这些重合度的靶标上传到STRING数据库中，以“Homosapiens”为目标化合物，

综合评分指标必须高于0.4，剔除不能与之结合的靶点，然后从网上下载一个蛋白相互作用的图谱，再从STRING数据库中得到tsv文件，通过R语言对其进行分析，来计算其在PPI网络中的连通性。

通过对筛选出的30个重要目标蛋白进行条带分析，获取目标蛋白互作网络中的核心基因，并获取目标蛋白的名字。

(5)GO分析与KEGG的测定

运行R语言脚本，安装org.Hs.eg.db包、clusterProfiler包、ggplot2包、dplyr包和DOSE包等生物类程序包，将鸡血藤抗菌的可能作用靶点引入其中。

从生物学（BP）、分子功能（MF）、细胞组成（CC）三个层次对其进行GO和KEGG，获得相应的泡沫化图谱和数据文件，探索其活性成分对其基因功能和信号途径的影响。

(1)鸡血藤活性成分以及作用靶点的检索

以TCMSP数据库为基础，对鸡血藤的有效成分进行了搜索，在这一过程中，共发现了23个符合类药性≥0.18、生物利用度≥30%的有效成分。

通过对上述药效物质的作用靶标进行筛选，得到了121个药效物质，并对药效物质进行了属性分析。

(2)对抗菌素和药物的共性靶标进行预测

在GeneCards的数据库中找到了与抗生素有关的作用靶标，剔除了这些作用靶标的数值，得出了829个作用靶标，采用R语言Venn软件对其进行了韦恩图谱分析，发现了45个可能的药效物质。

(3)鸡血藤抗菌（药物—成分—靶点—疾病）网络分析

本项目拟采用Cytoscape对45个常用的鸡血藤靶点进行整合，建立“药效物质基础-成分-活性物质-活性物质基础-致病物质基础”的生物信息学预测模型，并对其进行结构表征和功能验证。

在此基础上，通过对网络中各目标的拓扑结构进行求解，并以各目标的度值和介数都大于平均水为主要目标。

此外研究还发现，全网络共有210条边框，68条结点，包括1种药材，21种活性组分，45种可能的作用靶标，1种可能的致病因素。

其中“边”是指结合点之间的交互作用，六角形结合点是中药，三角形结合点是药效物质基础，四边形结合点是潜在的作用靶标，正方型结合点是疾病。

其21个药效物质对45个靶点具有协同效应，体现了其多靶点、多成分的抑菌效应。

(4)目标蛋白网络和中心基因频率分布图谱的建立

本项目拟将45个交叉靶标导入STRING联机数据库中，以“Multipleproteins”作为筛选指标，剔除无关的结点后，构建蛋白质互作网络。

按照关联性的强弱顺序，将30个核心基因目标显示出来。

每个靶点之间的边的数量为连接度，它表示的是网络中某个节点与其他节点之间相互关联的全部直线数，连接度越高，说明在疾病的治疗过程中，该靶点所能够起到的作用就越大。

我们前期研究发现，具有高度关联性的蛋白分子，如TP53、AKT1、CASP3、MYC、JUN、STAT3、IL1B、PTGS2等，为其潜在的作用靶标。

在此基础上，采用GO与KEGG相结合的方法，对45个具有交叉作用的靶标基因进行GO与KEGG比较，获得其抑菌作用的生物学途径。

GO分析表明，在生物过程方面，鸡血藤抗菌核心靶点基因主要富集在药物反应、光刺激反应、细胞对化学压力的反应、氧化应激反应以及对氧含量变化的反应等。

从细胞成分上看，它们在细胞器的外膜、线粒体的外膜、核膜、膜微结构域、转录调控复合物、粘着斑、富集纤维凝集素的管腔等。

其中，DNA与转录因子的结合，蛋白的丝氨酸/苏氨酸激酶活性，蛋白磷酸酶的结合，核受体的活性，配体的活性，以及蛋白激酶C的活性等。

通过KEGG技术发现，该植物的关键作用靶标包括：血脂与动脉硬化、糖尿病、HCMV感染、卡波西肉瘤、小细胞肺癌、麻疹、乙肝等。

抗生素是目前临床上最常用的抗菌药物，其临床疗效显著。然而，在使用过程中会出现各种细菌的抗性，影响其治疗效果。

由于传统的抗菌药物存在毒性大、过敏反应严重、二次感染等问题，因此，利用植物中的活性成分，可以获得结构新颖、活性高、无耐药性的新型抗菌化合物，成为当前抗菌药物研发的热点和难点。

本项目拟从多成分、多靶标、多途径作用的角度出发，运用网络药理学方法，挖掘出鸡血藤发挥作用的关键成分、作用靶标和调控的信号通路。

通过对各节点拓扑结构的分析，发现其活性物质主要为：豆甾醇、木樨草苷、刺芒柄花苷、甘草查尔酮A、β谷固醇、芦荟大黄素以及儿茶素((+)-catechin）。

木槿草素属于一种黄酮类物质，它拥有许多丰富多样的生物活性，比如：抗突变、抗血小板聚集、抗肿瘤、抗氧化和抗炎性质等。

已有文献表明，木犀草素具有显著的抗化脓性链球菌活性，其主要机制为：损伤细菌的细胞壁及细胞膜的完整性、影响蛋白表达、抑制核酸合成、干扰能量代谢等。

甘草查尔酮A是从甘草中分离得到的一种新型黄酮成分，前期工作发现，甘草查尔酮A能明显减少金葡菌主要病原菌A、B的生成，具有较强的抗金葡菌活性。

此外，前期研究还发现，β-谷固醇能与肺炎链球菌的溶血素结合，而大豆固醇能作为氨苄青霉素的佐剂，对临床上分离到的β-内酰胺水解菌表现出显著的增效作用。

前期工作表明，中药木犀草苷能够有效地降低与其相关的P-gp蛋白的外排泵，进而增强其对MTB的耐药性。

我们前期研究发现，大黄素可引起金葡菌的结构变化，并可以影响其对金葡菌的杀伤作用。

研究表明，在耐甲氧西林的金葡菌中，儿茶素具有显著的抑制细菌生长的作用，其机制可能与提高ROS生成、减轻氧化胁迫有关。

通过蛋白质互作网络预测，我们发现其可能的作用靶标包括TP53、AKT1、CASP3、MYC、JUN、STAT3、IL1B、PTGS2等。

在宿主细胞中，TP53发挥着重要作用。

本课题前期研究发现，其药效物质基础其可能与调控炎症反应和氧化应激有关。

本项目拟从生物学过程、分子功能和细胞组分三个层次解析其关键作用靶标，从而推测其可能的作用途径。

基于此，我们采用网络药理学的思维方式，对其可能的靶点进行了系统的筛选，并建立了“药-成分-靶点-疾病”之间的交互关系。

揭示了其多成分、多靶点、多途径的协同抗菌效应，为其药理机理的进一步探索和完善奠定了基础。

[1]毕艺鸣，殷贝，范冠杰，等.基于分子对接的鸡血藤抗血栓活性成分的筛选研究

[2]陈康，金晨，程玉瑶，等.基于网络药理学和分子对接探讨鸡血藤治疗肺癌的分子作用机制

[3]廖健明，秦祖杰，杨秋雨，等.基于网络药理学鸡血藤治疗肝细胞癌的作用机制研究

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