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基于网络药理学和分子对接探讨高频调髓中药治疗股骨头坏死的作用机制.pdf

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资源描述

1、74DOl:10.16720/ki.tcyj.2023.120Special Wild Economic Animal and Plant Research特产研究基于网络药理学和分子对接探讨高频调髓中药治疗股骨头坏死的作用机制汪正明1,2,3,王瑞3,金钊3,吕帅洁3,金红婷3,肖鲁伟3,詹红生1,2 1.上海中医药大学附属曙光医院石氏伤科医学中心,上海2 0 12 0 3;2.上海市中医药研究院骨伤科研究所,上海摘要:运用网络药理学和分子对接方法,探讨熟地、牛膝、茯苓、肉蓉和苑丝子等高频调髓中药治疗股骨头坏死(Osteonecrosisofthefemoral head,ONFH)的作用机

2、制。借助TCMSP平台,获取高频调髓中药的活性成分与潜在作用靶点,将上述药物作用靶点在Uniprot数据库中进行标准化处理。通过GeneCards和OMIM两大疾病数据库,获取得到ONFH疾病相关基因靶点,对所得到的已规范化的药物活性成分与疾病靶点进行整理合并,得到交集基因靶点。通过Cytoscape 软件和 String数据库,绘制药物一活性成分一靶点一疾病网络和构建蛋白互作网络,分析网络中关键活性成分和蛋白靶点。利用R软件对交集基因进行基因本体(Gene ontology,GO)功能和京都基因与基因组百科全书(Kyoto EncyclopediaofGenesandGenomes,KEGG

3、)通路富集分析,得到交集基因富集的功能与信号通路。为了验证药物活性成分与作用靶点结合的稳定性,使用AutoDockTools和AutoDockVina软件进行分子对接验证,并在PyMOL软件中进行可视化分析,共得到5味调髓中药54个活性成分,10 7 4个药物靶点,195个作用基因靶点,ONFH相关疾病靶点12 19个。调髓中药有效作用靶点与疾病交集靶点39 个。G0功能分析得到16 19 个条目,包括1517 个生物过程,10 个细胞组成及9 2个分子功能,其主要与血管生成、骨、脂质代谢和炎症反应等过程相关。KEGG通路富集分析得到119条通路,主要有AGE-RAGE信号通路、PI3K-Ak

4、t信号通路和IL-17信号通路等。分子对接结果显示,榭皮素、汉黄芩素和山奈酚等关键活性成分与IL6、P53和VEGF等核心蛋白具有良好的亲和力。本研究表明,高频调髓中药可通过调节免疫炎症反应、血管生成和骨代谢等过程,而达到治疗ONFH的作用,其具有多成分、多靶点和多途径的综合治疗作用特性。关键词:调髓;中药;股骨头坏死;网络药理学;分子对接中图分类号:R285每2 0 12 0 3;3.浙江中医药大学附属第一医院(浙江省中医院),浙江杭州310 0 0 6)文献标识码:A文章编号:10 0 1-47 2 1(2 0 2 3)0 4-0 0 7 4-0 8Mechanism of Chinese

5、 Herbs of Regulating Marrow in the Treatment ofOsteonecrosis of the Femoral Head Based on Network Pharmacology andMolecular DockingWANG Zhengmingl,2.3,WANG Rui3,JIN Zhaokai3,LV Shuaijie3,JIN Hongting3,XIAO Luwei3,ZHAN Hongshengl,2*1.Shis Center of Orthopedics and Traumatology,Shuguang Hospital Affil

6、iated to Shanghai University of Traditional Chin-ese Medicine,Shanghai 201203,China;2.Institute of Traumatology&Orthopedics,Shanghai Academy of Traditional Chin-ese Medicine,Shanghai 201203,China;3.The First Affiliated Hospital of Zhejiang Chinese Medical University(ZhejiangProvincial Hospital of Ch

7、inese Medicine),Hangzhou 310006,Chinal收稿日期:2 0 2 2-12-2 7基金项目:上海市慢性筋骨病临床医学研究中心项目(2 0 MC1920600);上海市临床重点专科“中医骨伤科 项目(shslczdzk03901);国家自然科学基金项目项目(8 2 0 7 446 6、8 18 7 332 5);全国中医学术流派传承工作室第二轮建设项目;上海高水平地方高校创新团队(慢性筋骨病损研究与转化)项目;“海派中医流派传承延伸计划”项目 ZY(2021-2023)-0209-02;“华东片区及市级中医专科筋骨病损专科联盟建设”项目;上海市2 0 2 1年度“

8、科技创新行动计划”医学创新研究专项面上项目(21Y11921600)作者简介:汪正明(1996-),男,江西上饶人,博士研究生,从事慢性筋骨病的防治研究。通讯作者:詹红生(196 4-),男,博士,主任医师,博士研究生导师,从事慢性筋骨病的防治研究。第4期Abstract:This paper discussed the mechanism of high-frequency marrow-regulating Chinese medicines,such as Shudi,Niuxi,Fuling,Rou-congrong,and Tusizi,in treating osteonecros

9、is of the femoral head(ONFH)by using network pharmacology and molecular docking me-thods.With the TCMSP,the active ingredients and potential targets of high-frequency Chinese herbs of controlling marrow were discovered,and the UniProt database was used to standardize the drug targets.The GeneCards d

10、atabase and the OMIM database were used to find thegenes that were targeted for the ONFH.The standardized drug targets and disease targets were intersected to get the intersecting targets.Using Cytoscape software and the STRING database,the drug-component-target-disease network and protein-protein i

11、nteraction networkwere built,and the key active ingredients and targets were examined.In order to investigate the function and signal pathway of the enrich-ment of overlapping genes,the gene ontology(GO)and the Kyoto Encyclopediaof Genesand Genomes(KEGG)were analyzed by R soft-ware.Finally,in order

12、to establish the stability of the combination of drug active components and action targets,molecular docking verific-ation using the AutoDockTools and AutoDock Vina tools and visual analysis using the PyMOL program were both completed.A total of 54active components,1 074 drug targets and 195 gene ta

13、rgets were obtained.There were 1 219 ONFH related targets.There were found to be39 pharmacological and illness interaction targets.The GO enrichment analysis produced 1 619 items,including 10 cellular components,1 517 biological processes,and 92 molecular activities,which is mainly related to angiog

14、enesis,bone and lipid metabolism and inflammatoryreaction.119 pathways were identified by the KEGG enrichment analysis,including the AGE-RAGE signaling route,the PI3K-Akt signalingpathway,and the IL-17 signaling pathway.Molecular docking results showed that quercetin,wogonin,and kaempferol active co

15、mponentshad good affinity with IL6,p53 and VEGF core proteins.The high-frequency Chinese herbs of regulating marrow can treat ONFH by regu-lating immune inflammation,angiogenesis and bone metabolism.It has the characteristics of multi-component,multi-target and multi-pathcomprehensive treatment.Key

16、words:Regulating marrow;Chinese herbs;osteonecrosis of the femoral head;network pharmacology;molecular docking股骨头坏死(Osteonecrosis of the femoral head,ONFH)是一种主要由创伤性与非创伤性等多种不同致病因素,导致的男性年龄明显小于女性而发病率明显高于同龄女性的一种骨科慢性病和常见性疾病 1。国内首次大规模非创伤性骨坏死流行病学调查结果显示,我国估计有8 12 万人患有非创伤性骨坏死,且中青年和处于疾病早、中期的患者为主要患病人群 2 。目前,未予

17、治疗的终末期 ONFH会逐渐发展为髋骨性关节炎,引发剧烈疼痛、关节功能丧失,患者日常生活工作质量受到严重影响。全关节置换术(Total hiparthropla-sty,THA)是一种有效的治疗措施,但 THA的关节假体具有一定的可使用寿命,对于国际骨微循环研究协会分期I-II及IIIa期或症状轻、年龄小的患者,过早行关节置换后期可面临多次翻修等问题,因此,对此类患者应运用各种手段延缓疾病进展,积极进行保髋治疗 3。“髓系骨病 理论概念是浙派中医骨伤学家在传统中医经典理论“肾主骨”的基础上,结合一系列理论、基础及相关临床实践研究,逐步总结发展提出的,其主要包括由人体干细胞及其微组织环境调节功能

18、紊乱所引起的骨与关节疾病,其病机可总结概括为“诸骨病萎,皆属于髓”。“调髓”是此类疾病的治疗原则,可分为内源性调髓、外源性充髓两种途径。内源性调髓指通过使用各种调髓中药来调动体内干细胞向病变局部迁移,从而恢复并维持骨稳态,延缓疾病进展 4,5。ONFH在汪正明,等:基于网络药理学和分子对接探讨高频调髓中药治疗股骨头坏死的作用机制但其具体药理作用尚不清楚明确。中药网络药理学是基于系统生物学理论,融合系统生物学、生物信息学和网络科学等学科的新兴学科,可对药物进行多靶点分子作用机制研究。分子对接技术可通过计算机对药物配体和蛋白质受体间的对接模式及其结合紧密度进行模拟分析 8 。本文借助网络药理学的思

19、路与方法,结合分子水平对应用频次前5味的调髓中药 9(熟地一牛膝一茯苓一肉蓉一丝子)的多成分和多靶点与ONFH的复杂网状关系进行研究,旨在探明高频调髓中药干预ONFH潜在作用分子机制,为我国医药治疗中医骨病提供现代科学依据,为新药开发提供理论参考。1材料与方法1.1调髓中药成分与靶点收集在中药系统药理学数据库与分析平台中分别检索熟地、牛膝、茯苓、肉蓉和丝子等5味调髓药物的活性成分和对应靶点 10 ,为了得到药物有效活性成分,将口服生物利用度及类药性两个属性值作为筛选条件,分别设定其数值不低于30%与0.18。此外,为了后续研究,将检索所得的活性成分靶点参照Uniprot数据库进行规范化处理 1

20、1。75我国医学中被归为“骨蚀”“骨痿”和“骨痹”等范畴,是髓系骨病的代表性疾病之一,病位在骨,病因为髓萎骨枯。前期研究表明,调髓中药可对本病起到积极作用 6,7 ,761.2ONFH相关靶点收集收集 ONFH疾病相关基因靶点,进入GeneCards数据库与OMIM数据库,将“Osteonecrosisof theFemoralHead作为检索词进行检索,筛选、整合所得疾病靶点。1.3玄药物一治疗成分靶点一疾病网络的绘制利用上述得到的规范后的药物作用靶点和ONFH疾病靶点,得到交集基因靶点。借助Cytoscape3.8.0软件绘制药物一治疗成分一靶点一疾病网络图。随后,计算网络中活性成分度值大

21、小,筛选得出主要活性化合物。1.4PPI网络的构建及其拓扑分析通过String数据库对交集靶点进行PPI网络构建,得到靶点间的作用关系。将所得网络数据导入Cy-toscape软件,设置以下4个参数为连接度中心性(De-gree centrality,DC),紧密度中心性(Closeness centra-lity,CC),中介中心性(Betweeness centrality,BC)及特征向量中心度(Eigenvectorcentrality,EC)均大于其中位值,最后据DC来评估节点地位。根据上述参数进行网络核心节点的筛选,得出度值较高的核心蛋白。1.5GO功能和KEGG通路富集分析利用R软

22、件对上述交集基因进行GO功能和KEGG通路富集分析,得到交集基因的功能与信号通路。1.6活性成分与关键靶点的分子对接验证为了预测活性成分与蛋白靶点结合模式及紧密度,将上述所得度值最高的前3个活性成分与蛋白靶点分别作为配体与受体,进行分子对接。分别在Pub-Chem与PDB数据库中获得活性成分的三维结构及靶点的蛋白结构,导入AutoDockVina进行分子对接,利用PyMOL软件对结果进行输出优化。2丝结果与分析2.155味高频调髓中药主要成分和相关蛋白及基因靶点整合平台内5味调髓药物累计有54个活性成分,熟地、牛膝、茯苓、肉蓉和菀丝子各有2、2 0、15、6 和11个;共有10 7 4个主要药

23、物作用靶点,删除重复项后,进一步利用Uniprot数据库对作用靶点进行基因名称的分析转化。得出各调髓中药间有11个共同的基本作用靶点,去除相同基因,5味高频调髓中药共获得195个潜在基因靶点。2.2ONFH疾病靶点整合在OMIM数据库、GeneCards数据库中进行ONFH特产研究基因的检索,分别得到1110 个和12 9个基因,删除重复基因,得到12 19个疾病相关基因。运用Venny平台将调髓中药药物有效成分调控的靶点与ONFH 的治疗靶点取交集,得到交集靶点39个,见图1。药物作用靶点15639图1调髓中药-股骨头坏死交集靶点Venn图Fig.1 Venn diagram of Chin

24、ese herbs of regulating mar-row-osteonecrosis of the femoral head intersection targets2.3药物-治疗成分一靶点一疾病网络绘制与分析使用Cytoscape对交集靶点进行药物一治疗成分一靶点一疾病网络图的绘制(椭圆形表示疾病,三角形表示调髓药物,六边形表示有效成分,菱形表示作用靶点),见图2。NetworkAnalyzer计算分析得到6 0 个节点,335条边,其中疾病1个节点,调髓中药5个节点,药物成分节点15个,基因靶点39个,平均Degree值为11.2。调髓中药据度值由大到小排列为牛膝、菀丝子、肉蓉、茯

25、苓和熟地,活性成分度值较高的有MOL000098,MOL000173,MOL000422,MOL002714和MOL000354等,作用靶点度值前5位分别为AR,ESR 1,PPA R G,MMP1 和 AHSA1。2.4PPI网络的构建与分析调整相关筛选参数,运用String数据库分析5味高频调髓中药治疗ONFH相关的39 个靶点,得到蛋白互作关系及相关网络数据,筛选关键核心靶点蛋白。结果显示,共得到37 个节点,338 条边(节点间的相互作用关系),平均度值为18.2 7,见图3。筛选出DC、CC、BC和EC均大于其中位值的基因靶点共15个,然后据度值大小,得出IL6、T P53、VEG

26、FA、ESR 1、ILIB、CCL2、C XC L8、M M P9、EG FR、C C ND 1、M M P2、SER-PINE1、M M P1、PPA R G 和KDR为关键基因。2023年第45卷第4期疾病靶点1180第4期CXCLBVEGFAMOL005944MMP9MOL000354STAT1CYP1A1PON1MOL002714CCND1MOL00042IL6TP53ACHEAHSA1MMPTPPARGESRARKDRUGTIATS图2 调髓中药-活性成分一靶点-股骨头坏死调控网络Fig.2 Regulatory network of Chinese herbs of regulat

27、ingmarrow in the treatment of osteonecrosis of the femoral head汪正明,等:基于网络药理学和分子对接探讨高频调髓中药治疗股骨头坏死的作用机制IGHG1FPLATMMP2CCL2MOL001558ONFHMOL000173MOLOOOO98F3MMP772.5 GO功能分析1L1BF3ERBB2SOD1MOL000358ELK1MOL001454RUNX2SPP1MOLOO0785RB1CHUKMOL000449L1AIFNGMOL003847EGFRCOL1A1MOL001458SERPINE1MOL002897MMP3MOL002

28、9IKBKBSREBF1CD44IL1AIFNGMMPXCLGO分析结果显示,共得到16 19条GO条目,其中包括生物过程1517 条,细胞组分10 条,分子功能92条,以条形图展示各项P值排名前10 位的条目,见图4。由图可知,调髓中药治疗ONFH的药理机制中,生物过程主要涉及上皮细胞活性增殖、药物代谢反应和营养状态反应等过程;细胞组分主要与丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶复合物、蛋白激酶复合物和转移酶复合股骨头坏死物等成分相关;分子功能主要有细胞因子活化、细胞因调髓药物活性成分作用粑点IKBKBCHUK子受体结合和丝氨酸水解酶活性等功能。2.6KEGG通路富集分析KEGG通路富集分析得到119 条人

29、体相关信号通路,其主要包括AGE-RAGE信号网络通路、PI3K-AKT信号网络通路和IL-17信号网络通路等,上述网络通路与血管生成、脂质代谢、骨代谢和机体免疫炎症反应等过程密切相关。根据参数Q值进行排序,选前20位条目绘制气泡图及活性成分一信号通路一关键靶点网络关系,见图5和图6。2.7分子对接分析将度值最高活性成分(Quercetin)与度值前3的ERBB2SERPINEACHEFig.3 Protein-protein interaction network of targetsAHSA1STAT1CCND1.AROPARRUNX2ESR1COL1A1PON1图3靶点蛋白互作网络reg

30、ulation ofepithelial cell proliferationextracellular matrix organizationextracellular structure organizationregulationofangiogenesisregulation of inflammatory responsemulti-multicellularorganismprocessresponsetoreactiveoxygen speciesserine/threonine proteinkinase complexproteinkinasecomplextransfera

31、se complex,transferring phosphorus-containing groupscollagen-containing extracellular matrixCD40receptorcomplextranscriptionregulatorcomplexplasma membrane signaling receptorcomplexcyclin-dependent protein kinaseholoenzyme complexRNApolymerase IItranscription regulatorcomplexbasal plasmamembranecyto

32、kine activitycytokinereceptorbindingserinehydrolaseactivityprotein phosphatase bindingserine-type endopeptidase activityserine-type peptidase activityphosphatasebindingligand-activated transcription factor activitynuclearreceptoractivityreceptorligandactivity0图4交集靶点GO功能分析Fig.4GO function analysis of

33、 intersection targetsSREBF1RB1CYP1AIUGT1A1epithelial cell proliferationresponsctodrugresponseto nutrientlevels靶蛋白(IL6,P53和VEGF)作为配体和受体,分别进行分子对接验证。结果显示,核心化合物与靶蛋白均能稳定对接,其结合能均-2 5kJ/mol,见表1。以皮素和IL6 蛋白中的 1ALU结构的对接模式为例,两者通过氨基酸残基ARG179和GLN175形成氢键作用,键长分别为2.3,2.9 和2.2,见图7。515基因数目生物过程细胞组分分子功能1078特AGE-RAGE si

34、gnaling pathway in diabetic complicationsFluidshearstressandatherosclerosisProteoglycans incancerLipidandatherosclerosisHumancytomegalovirus infectionProstate cancerPI3K-Akt signaling pathwayBladder cancerIL-17 signalingpathwayCoronavirusdisease-COVID-19PancreaticcancerRheumatoidarthritisHepatitis B

35、-Influenza AKaposi sarcoma-associatedherpesvirus infectionEndocrineresistanceChagas diseaseMeaslesHepatitisCToll-like receptor signaling pathway图5KEGG信号通路富集分析点状图(TOP20)Fig.5 Bubble diagram of KEGG signaling pathways enrichment analysis(Top 20)产0.20研0.25GeneRatio究2023年第45卷第4期qvalue2.5e-075.0e-077.5e-

36、07Count7891011120.30CCL2MMP9CYP1A1CCND1MMP2MMP1idinIL1AIL18VEGFAIFNGCHUKTP53SPP1quercetinwogoninkaempferolCD44CXCL8InophyllumEbaicaleinsesaminSTAT1PPARGisorhamnetinmatrineepiberberineCOL1A1RB1ERBB2MMP3IKBKBberberineProtuTot-ReESR1palmatineAGE-AADEdaiafecoKDRARcoptisineIL6ELK1PLATSERPINE1Covo-19F3EGF

37、R化合物信号通路作用靶点图6 活性成分一信号通路-关键靶点网络Fig.6 Network of active component-key target-signaling pathway第4期活性成分Active ingredient榭皮素Quercetin汉黄芩素Wogonin山酚KaempferolACARG-179注:A.榭皮素的结构;B.人类IL6蛋白的1ALU结构;C.榭皮素与1ALU蛋白对接结合位点;D.榭皮素与1ALU通过3个氨基酸残基发生氢键作用。Note:A.The structure of quercetin;B.The 1ALU structure of human IL

38、6 pro-tein;C.Docking site between quercetin and 1ALU;D.Quercetin interacts with 1ALUthrough three amino acid residues.图7 皮素与IL6(1ALU)相互作用的分子对接示意图Fig.7 Diagrams of interaction of quercetin with IL6(1ALU)3讨论“肾主骨生髓”是我国现代经典慢性骨关节疾病和肾脏病,以及藏象临床医学治疗理论的重要基础研究内容之一。目前,已被广泛地应用于我国医学及现代医学指导骨病的临床诊治中,其基本研究内涵可大致表达为肾

39、藏精、精化髓和髓充骨,肾精充足则髓生化有源,髓藏泻有度,骨得髓养则坚固有力,骨病无生。据此,髓在经由肾精转化成为骨的过程中,起着一个活动枢纽的作用 4,5。浙派骨伤中医学家具有创新性地将“髓”对骨伤科疾病的临床影响作为一个独立的医学研究重点专题,总结提出“髓系骨病”的新理论,结合现代医学研究提出“髓”在细胞层面的存在形式是间充质干汪正明,等:基于网络药理学和分子对接探讨高频调髓中药治疗股骨头坏死的作用机制表1核心活性化合物与核心蛋白结合能Table 1 The binding energies of core active compounds and core proteins来源中药Sour

40、ce of herb牛膝、肉蓉、苑丝子牛膝牛膝BDGln175AHNR-NHHOHOCin175A79靶点蛋白结合能/(kJ/mol)Target proteinBinding affinityIL6(1ALU)-28.9TP53(1GZH)-32.6VEGFA(3S1K)-32.6IL6(1ALU)-26.8TP53(1GZH)-32.2VEGFA(3S1K)-29.7IL6(1ALU)-28.9TP53(1GZH)-32.2VEGFA(3S1K)-31.8细胞 5。ONFH的病因中我国医学病因病机可大致归于肾虚精亏,肾所藏之精不足以化髓,髓失生化,藏泻失衡,骨中髓空,骨失养,髓萎骨枯,发为

41、骨蚀;而其现代医学病因病机可简要概括为由于人股骨头内部区域缺乏正常血液供应致该区域骨细胞死亡,干细胞合成功能紊乱和减量,骨系细胞阴阳失衡,骨组织生理内环境变133A化失稳,代谢异常,骨小梁结构受损,继而引发微骨折和最终致使股骨头塌陷,形状发生改变 12 。上述过程中,骨重塑与骨坏死并存。因此,对于其治疗,应加强其修复作用,可从血管修复和新骨生成两方面着手。研究Asp34AO-H结合位点盒子坐标Box coordinates of the binding site(x,y,z)-2.025,19.907,8.74933.504,28.437,11.004-15.02,19.133,2.5561.

42、623,16.508,8.74923.473,32.098,15.44517.964,16.2,5.0333.051,16.585,8.74932.863,38.261,12.709-14.042,11.427,3.451表明,早期应用调髓中药等中医药治疗加以干预,可有效延缓此病进展,有效改善患者临床症状、关节活动功能及提高患者生活质量 13,14。明确调髓中药治疗ONFH的具体作用机制可为后续针对调髓药物治疗ONFH的药效物质基础及疾病治疗的精准化发展提供理论支撑,为祖国医药防治中医骨病具有重要参考价值。本研究运用网络药理学及分子对接方法,尝试对高频调髓中药治疗ONFH的作用机制进行探究。研

43、究结果表明,调整OB和DL值后,5味高频调髓中药有效活性成分共有54种,对应195个潜在基因靶点;在OMIM与GeneCards两个疾病数据库中,得到12 19个与ONFH疾病相关基因。通过绘制对应的韦恩图、疾病一靶点-调髓中药一活性成分网络,得到39个交集基因,分别来源于15个化合物,而度值前3位的活性成分为榭皮素(来源于牛膝、肉蓉及菀丝子)、汉黄芩素(来源于牛膝)和山奈酚(来源于牛膝)。榭皮素药物是一种天然多酚类有机化合物,广泛存在于多种中药药物中。基础研究表明,其可促进骨间充质干细胞的成骨分化和抗氧化反应,抑制成脂分化,脂肪组织减80少,骨质增多,则促进骨一脂代谢失衡状态恢复,加强骨坏死

44、的骨修复过程,减少骨组织空腔骨陷窝的出现,以起到预防股骨头坏死发生的作用 15,16 。汉黄芩素目前研究结果表明,其能有效缓解动脉粥样硬化的发展,且具有抗癌、抗炎、抗氧化、抗过敏和抗凋亡等特性 17,18 。LIU等 19 研究表明,山奈酚可通过抑制miR-10a-3p和上调CXCL12的表达,促进BMSC成骨分化,且其可调节C/EBP途径以降低脂质形成,调节脂质代谢,改善血液流变学,降低血液黏度,增加血供,改善股骨头微循环,促进坏死组织修复,从而起到延缓股骨头坏死的作用 2 0 。通过PPI交集网络及拓扑结构分析得出IL6、P53和VEGF等靶点是调髓中药治疗ONFH的核心靶点。IL6 与

45、P53 作为体内炎症及肿瘤的代表蛋白,与骨代谢密切相关 2 1,2 2 。研究报道,IL6可调控各种免疫细胞的作用和活性,促进血管生成,并可通过诱导成骨细胞和JAK/STAT3通路来诱导骨重塑的过程 2 3,2 4。VEGF可促进血管内皮细胞的增殖和迁移,诱导血管生成,且证实其对软骨下骨的形成具有重要作用 2 5,2 6 。对交集基因进行GO功能和KEGG通路富集分析表明,调髓中药主要与血管生成、骨、脂质代谢和炎症反应等过程相关,其作用的关键信号通路为AGE-RAGE信号通路。研究表明,AGE与受体RAGE结合可产生一系列促炎和促凝血等反应,引起血管内皮损伤,同时可激活转录因子NF-kB、使细

46、胞因子和生长因子等表达增加,促进破骨细胞生成,致骨吸收增加 2 7 。因此,调髓中药可参与调节多种生物过程以治疗ONFH。运用分子对接技术,将度值最高的化合物和蛋白靶点分别作为配体与受体进行对接。本研究表明,以上配对均能稳定对接,构象稳固。研究表明,调髓中药可有效稳定地发挥治疗作用。本研究尚待进一步完善:首先,本次所采用调髓中药的使用频次是对历代医家治髓方剂归纳统计而形成的,主要体现古人治髓的学术思想。后期将对现代医家调髓方药加以汇总,形成今人运用调髓方药的经验总结,并将两者对比,分析异同,以期得出更佳的调髓药物应用规律;其次,本研究尚未进行验证分析,未来需要进一步在基础和临床研究来验证所得结

47、果。4结论目前,对于早中期ONFH主要治疗原则是延缓或避免关节置换,对应地主要有手术与保守治疗两大措施 3;而调髓中药作为保守治疗的重要组成部分,起到特产研究不可或缺的作用,其既可联合现代药物如PRP、干细胞等而增强治疗效果,也可配合保髋手术应用,提高保髋成功率 2 8 。本研究通过网络药理学研究手段对5味高频调髓中药治疗ONFH的作用机制进行了探索。研究结果表明,高频调髓中药含有皮素、汉黄芩素和山奈酚等多种有效活性成分,主要作用于IL6,T P53和VEGF等蛋白靶点,调控多种生物学功能和信号通路,最终发挥治疗作用。参考文献1 TAN B,LI W,ZENG P,et al.Epidemio

48、logical study based onchina osteonecrosis of the femoral head database J.Ortho-paedic Surgery,2021,13(1):153-160.2 ZHAO D W,YU M,HU K,et al.Prevalence of nontraumaticosteonecrosis of the femoral head and its associated risk factorsin the chinese population:results from a nationally representativesur

49、veyJ.Chinese Medical Journal,2015,128(21):2843-2850.3中国医师协会骨科医师分会骨循环与骨坏死专业委员会,中华医学会骨科分会骨显微修复学组,国际骨循环学会中国区.中国成人股骨头坏死临床诊疗指南(2 0 2 0)J.中华骨科杂志,2 0 2 0,40(2 0):136 5-137 6.4胡雪琴,金红婷,施振宇,等.髓病理论及其在骨病学中的应用 J.中医正骨,2 0 18,30(11):45-48.5胡雪琴,金红婷,肖鲁伟,等.“浙派中医”骨伤学家肖鲁伟辨治“髓系骨病”的学术经验 J.浙江中医药大学学报,2 0 19,43(10):1071-107

50、3+1082.6 YU H,YAO S,ZHOU C,et al.Morroniside attenuates apop-tosis and pyroptosis of chondrocytes and ameliorates oste-oarthritic development by inhibiting NF-kB signalingJJ.Jour-nal of Ethnopharmacology,2021,266:113447.7张春荣,李红印,李杨,等.骨坏死区内靶点注射中成药结合中药理疗辩证施治治疗股骨头坏死 J.黑龙江中医药,2 0 17,46(1):52-54.8黄威,舒仪琼,

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