复方2区-中国中医科学院: 以网络药理学+LC-MS+分子对接拿下7.7分！

题目：网络药理学及LC-MS方法探讨元姜汤治疗慢性心律失常的有效成分及作用机制

杂志：Computers in Biology and Medicine

影响因子：IF=7.7

【前言】

心律失常是一类常见的临床心律失常疾病，可导致心率减慢引起的脑灌注不足引起的晕厥、综合征前状态、心力衰竭症状或混乱状态。症状性缓慢性心律失常严重影响患者的生活质量，甚至威胁到患者的生命安全。未经治疗的缓慢性心律失常的自然史是高度可变的，许多因窦性停搏或严重缓慢性心律心律失常而晕厥的患者会出现复发性晕厥。心律失常起病隐匿，进展缓慢，临床表现主要取决于心率下降的程度。症状性缓慢性心律失常可导致心输出量下降，重要器官和组织，尤其是大脑，会因血液供应不足而出现一系列不良症状。

中医药治疗缓慢性心律失常历史悠久，多项临床和基础研究表明，参仙生脉口服液、参松养心胶囊、心宝丸等中药方剂对缓慢性心律心律失常患者具有潜在的治疗作用。为了给症状性缓慢性心律失常患者提供一种替代方案，我们提出了一种创新的中草药配方，元姜汤（YJD）。该配方基于草药特性、现有研究和指南的建议以及我们的临床实践经验。YJD由延胡索、郁金、高良姜、荜茇、干姜、肉桂组成。我们之前的临床研究表明，YJD具有良好的临床安全性。

【结果部分】

本研究采用液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)对YJD主要成分进行了检测鉴定。通过网络药理学的方法，作者预测了其活性成分的核心靶点——慢速心律失常靶点，并获得了YJD潜在的抗慢速心律失常靶点。进一步对核心靶点进行了蛋白间相互作用(PPI)、基因本体(GO)富集分析和京都基因基因组百科全书(KEGG)信号通路分析，构建了YJD关键活性成分-核心靶点网络。最后，对关键活性成分和核心靶点进行分子对接和分子动力学模拟。

1.成分鉴定

基峰离子流图（BPC）是通过连续描绘每个时间点质谱中最强离子的强度而获得的光谱。图1A-D分别为YJD水和醇提液正离子和负离子模式下的BPC。

提取上述研究的数据，去除组中缺失值>50%(0值)的离子峰，并根据化合物的定性结果进行评分(score)。化合物的筛选标准为36分(满分为60分)，低于36分被认为是不准确的定性结果，并被删除。最后，将正负离子数据合并成一个矩阵，其中包含从原始数据中提取的所有可用于分析的信息。随后的相关分析以此为基础。YJD醇提物的主要成分包括:丙氨酸、二麦芽糖、菊糖、V-PYRRO/NO、海藻糖、喹啉-3-羧酰胺、环亮氨酸、光甘草定、橙皮苷。但上述成分的具体参数与水提物有所不同。

2.YJD主要化学成分网络。

3.主要成分的靶向鉴定与缓慢性心律失常。

4.YJD治疗慢性心律失常的主要靶点

通过分析其主要作用靶点(666个)和缓性心律失常的潜在作用靶点(196个)，利用Cytoscape的合并功能筛选出了YJD治疗缓性心律失常的35个主要作用靶点。使用专业绘图工具jvenn绘制维恩图，显示YJD、心动过缓和常见靶标的数量(图4)。

5.YJD治疗慢性心律失常核心靶点的PPI分析

将35个主要指标导入STRING平台进行PPI网络分析。 然后将得到的结果导入到Cytoscape中绘制PPI网络，其中节点的大小表示度值的大小，线的厚度表 示力的强度(图5)。 其中度值最大的靶点有:TP53、TNF、HRAS、PPARG、IL1B、KCNH2、SCN5A、IDH1、LMNA、ACHE、F2、DRD2、CALM1、KCNQ1、TNNI3、IDH2和TNNT2。

6.核心靶点的KEGG和GO分析

KEGG通路分析结果显示，YJD治疗慢速心律失常主要涉及调节神经活性配体-受体相互作用、心肌细胞肾上腺素能信号通路、cAMP信号通路、钙信号通路、胆碱能突触、血清素能突触等信号通路(图7)。

GO富集分析结果显示，YJD治疗慢速心律失常的机制主要与调节激素水平、调节心脏收缩、化学突触传递、昼夜节律、正性调节心率、平滑肌收缩、对金属离子的反应、氧化还原过程、神经递质转运、跨质膜输入等生物过程有关(图8)。

7.分子对接。

8.对接配合物的分子动力学评价

均方根偏差(RMSD)曲线代表了蛋白质构象的波动，在对接配合物100ns分子动力学模拟过程中蛋白质和配体的RMSD曲线如图11所示。旋转曲线的半径代表了蛋白质整体结构的紧密程度，对接配合物分子动力学过程的旋转曲线半径如图12所示。

【结论与讨论】

在本研究中，我们发现YJD中所含的主要药效学成分包括橙皮苷、丹皮苷、甘草甜素、四氢巴马汀、corydaline、柠檬酸、腺苷、姜酚、六氢香豆素、γ-亚麻酸、木脂素、boldine等化合物。YJD治疗缓慢性心律失常的主要机制可能是调节心肌自主神经功能和相关离子通道。YJD能刺激心交感神经，抑制心迷走神经，提高神经体液激素水平，保证膜内外离子电流的动态平衡，增强心肌起搏功能，达到提高心率的效果。

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