丹参和降香配伍协同改善骨关节炎炎症微环境作用的计算机模拟研究

目的:从分子水平可视化探讨丹参和降香配伍在改善骨关节炎炎症微环境中的协同作用.方法:①从北京大学天然产物库中,检索180个丹参化学成分和119个降香化学成分,构建各自的化学成分数据集;从化学结构角度进行聚类分析,并计算两者的全局指纹相似度分值.②依托定量构效关系及主成分分析平台,分析丹参和降香化学成分数据集的化学空间.③以白细胞介素1β(Interleukin-1β,IL-1β)、IL-6、肿瘤坏死因子α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)、基质金属蛋白酶1(Matrix Metallopeptidase 1,MMP-1)、MMP-3、MMP-9和MMP-13为改善骨关节炎炎症微环境的靶点,利用分子对接和生物网络等平台,研究其与丹参、降香中化学成分的相互作用,并构建丹参和降香的化合物-靶点网络,分析丹参和降香配伍在改善骨关节炎炎症微环境中的意义.结果:①对丹参和降香化学成分数据集进行聚类,发现丹参和降香化学成分数据集在第1、2、3、4、5、6、8、9、10类存在交集,但在第7类仅出现丹参化学成分;同时,对两个数据集的全局指纹进行比较,发现其相似度分值为0.637 5.②丹参和降香化学成分数据集在化学空间的后底部存在相近的分布.③丹参化合物-靶点网络显示,丹参的潜在活性化合物个数达到32个,其核心化合物为酚酸类成分,核心作用靶点为IL-1β、IL-6、TNF-α、MMP-1和MMP-9;降香化合物-靶点网络显示,降香中的潜在活性化合物个数达到64个,其核心化合物为黄酮类成分,核心作用靶点为IL-1β、IL-6、TNF-α、MMP-1、MMP-3和MMP-9.结论:从化学结构特征及化学空间分布看,丹参和降香存在相似之处,配伍后具有更多的潜在活性成分种类和数量、更广的化学空间分布,可通过对应的特定靶点和共同靶点在改善骨关节炎炎症微环境中相互作用发挥互补协同效应.即计算机模拟实现丹参和降香配伍协同改善骨关节炎炎症微环境作用的可视化分析.