網絡藥理學及分子對接技術探討五子湯治療多囊卵巢綜合征機制

[摘要]"目的"利用網絡藥理學及分子對接技術研究五子湯對多囊卵巢綜合征（polycystic"ovary"syndrome，PCOS）的潛在分子生物學作用機制。方法"采用TCMSP數據庫和文獻調查篩選五子湯中藥的活性成分及相關靶點蛋白，將靶點蛋白名稱轉譯為靶點基因名。在數據庫查詢多囊卵巢綜合征疾病的關鍵基因，對基因進行交叉分析并生成可視化網絡。建立藥物與疾病靶點的相互作用網絡，對關鍵目標蛋白進行基因本體（gene"ontology，GO）功能與京都基因和基因組百科全書（Kyoto"Encyclopedia"of"Genes"and"Genomes，KEGG）通路富集分析，對活性成分和篩選出的核心靶基因編碼的蛋白進行分子對接驗證。結果"五子湯分析出81種活性成分，最終得到221個靶點基因。以PCOS為檢索詞，獲得151個中藥與疾病交互作用靶點。對靶基因進行互相比較分析，揭示主要的核心靶標數量為93個。NPM1、HSPA5、YWHAZ、HNRNPA1、HNRNPK、MCM2、HSPA8、EEF1A1、VCP、HSP90AB1等可能是治療PCOS的主要核心靶點。通過GO功能進行分析，得到376個富集結果。通過KEGG分析發現102個相關通路。對應藥物活性成分與核心靶蛋白分子對接，結果顯示良好。結論"五子湯可在PCOS的防治中發揮作用，作用機制涉及多個靶點和信號通路。

[關鍵詞]"五子湯；多囊卵巢綜合征；靶點

[中圖分類號]"R271.1""""""[文獻標識碼]"A""""[DOI]"10.3969/j.issn.1673-9701.2025.05.020

Discussion"on"network"pharmacology"and"molecular"docking"Wuzi"decoction"treat"polycystic"ovary"syndrome

ZHENG"Luanying，"ZHANG"Liping，"YE"Hong，"LIU"Xianghui

Department"of"Gynecology，"Guangzhou"Haizhu"District"Hospital"of"Traditional"Chinese"Medicine，"Guangzhou"510220，"Guangdong，"China

[Abstract]"Objective"To"study"the"potential"molecular"biological"mechanism"of"Wuzi"decoction"on"polycystic"ovary"syndrome"（PCOS）"by"using"network"pharmacology"and"molecular"docking"technology."Methods"TCMSP"database"and"literature"survey"were"used"to"screen"the"active"ingredients"of"Wuzi"decoction"and"related"target"proteins，"and"the"target"protein"names"were"translated"into"target"gene"names."Key"genes"of"PCOS"disease"were"queried"in"the"database，"cross"analysis"of"genes"and"visual"networks"were"generated."The"interaction"network"between"drugs"and"disease"targets"were"establish，"key"target"proteins"were"conducted"by"gene"ontology"（GO）"and"Kyoto"Encyclopedia"of"Genes"and"Genomes"（KEGG）"analysis，"and"molecular"docking"validation"of"the"proteins"were"encoded"by"the"active"components"and"the"selected"core"target"genes."Results"According"to"the"set"conditions，"81"active"ingredients"were"found"from"the"drug"Wuzi"decoction"and"a"total"of"221"targets"genes"were"detected."A"total"of"151"TCM"and"disease"interaction"targets"were"obtained"by"using"PCOS"as"the"search"term."The"target"genes"were"compared"and"analyzed，"and"the"number"of"main"core"targets"was"93."NPM1，"HSPA5，"YWHAZ，"HNRNPA1，"HNRNPK，"MCM2，"HSPA8，"EEF1A1，"VCP，"and"HSP90AB1"may"be"the"main"core"targets"for"the"treatment"of"PCOS."GO"was"used"for"analysis，"and"376"enrichment"results"were"obtained."A"total"of"102"related"pathways"were"identified"in"the"KEGG"analysis."Corresponding"active"drug"ingredient"was"docked"with"the"core"target"protein"molecule"and"shows"good."Conclusion"Wuzi"decoction"can"play"a"role"in"the"prevention"and"control"of"PCOS，"and"the"mechanism"of"action"involves"multiple"targets"and"signaling"pathways.

[Key"words]"Wuzi"decoction;"Polycystic"ovary"syndrome;"Targets

多囊卵巢綜合征（polycystic"ovary"syndrome，PCOS）是一種涉及內分泌失調的疾病，主要影響育齡期的女性。該病癥的臨床表現多樣，涵蓋月經周期異常、生育能力下降、體質量增加和體毛過多、排卵功能障礙、胰島素抵抗及妊娠并發癥等，甚至可能發展為子宮內膜癌等嚴重并發癥。西醫治療主要采用藥物治療，長期服用易導致不良反應等發生[1]。中醫藥治療PCOS具有獨特的優勢。中醫根據疾病的臨床特點將PCOS歸于“不孕”“月經后期”“月經過少”、“閉經”等范疇。中醫強調整體觀，認為PCOS本質是“心–腎–天癸–沖任–胞宮生殖軸”功能紊亂，病性屬虛實夾雜，病位在胞脈，病因病機應從肝、脾、腎三方面論述，以脾、腎虛為本，以痰濕瘀血為標。五子湯是臨床上用于治療PCOS的經典藥方，研究表明五子湯有助于改善紊亂的糖脂代謝，調節性激素水平和提高排卵率[2-4]。本研究采用生物信息學方法研究五子湯對PCOS患者病變的影響，探索其作用機制。

1""資料與方法

1.1""篩選中藥五子湯活性成分及作用靶點信息

依次以“菟絲子”“五味子”“覆盆子”“枸杞子”“車前子”為關鍵詞通過TCMSP（http：//lsp.nwu."edu.cn/tcmsp.php/）數據庫[5]進行檢索。對篩選后的藥物成分進行預測，以確定其潛在的作用靶點。將篩選得到的成分靶點蛋白名稱在Uniprot數據庫中進行基因標準化處理，并剔除重復的靶點基因。運用CytoScape3.7.2軟件構建五子湯活性成分與靶點的網絡關系圖。

1.2""篩選疾病靶點基因及核心靶點的選擇

以“Polycystic"ovary"syndrome”為檢索詞分別在"Genecards（https：//www.genecards.org/）數據庫[6]、Disgenet（https：//www.disgenet.org/）數據庫[7]、OMIM（https：//omim.org/）數據庫[8]、TTD（http：//db.idrblab."net/ttd/）數據庫[9]、DrugBank（https：//go.drugbank."com/）數據庫[10]中檢索PCOS的疾病靶點，通過整合從5個數據庫中提取的靶點信息，經過去重處理，最終確定PCOS的全部相關靶點。將五子湯的活性成分預測的靶點和PCOS的作用靶點基因分別導入Cytoscape"3.7.2軟件，結合蛋白–蛋白相互作用（protein"protein"interaction，PPI）網絡的重疊部分對交集網絡進行網絡拓撲參數的深入分析。

1.3""基因本體分析與京都基因和基因組百科全書富集分析

將上述過程篩選出五子湯直接作用于PCOS的核心靶點輸入DAVID（https：//david.ncifcrf.gov/）數據庫中，進行基因本體（gene"ontology，GO）分析與京都基因和基因組百科全書（Kyoto"Encyclopedia"of"Genes"and"Genomes，KEGG）通路富集分析[11]。

1.4""主要活性成分與靶點的分子對接驗證

通過訪問PDB數據庫（http：//www.rcsb.org/），獲取并下載關鍵靶標的3D蛋白質結構文件。隨后將這些結構文件導入Autodock"Tools"1.5.6軟件中進行必要的預處理；以經過預處理的靶蛋白作為受體，以處理后的化合物作為小分子配體，將這些經過處理的蛋白與小分子數據輸入AutoDock"Vina軟件中進行分子對接實驗。

2""結果

2.1""五子湯中活性成分及其作用靶點的信息搜集

經過篩選五子湯中的活性成分被確定為81種，其中含菟絲子11種、枸杞子45種、車前子10種，覆盆子7種及五味子8種。隨后，將81種有效成分逐一輸入TCMSP數據庫，經過去重處理，最終確定221個五子湯的靶點基因。在STRING"11.0平臺輸入共151個中藥-疾病潛在的共同作用靶點，最終成功識別出93個核心靶點。

2.2""GO分析和"KEGG通路分析

在DAVID數據庫中輸入93個核心靶點，進行GO分析與KEGG分析，得到746個GO富集結果，進一步篩選共獲得376個GO富集成果，包括生物過程290項、細胞組分29項、分子功能57項。KEGG分析共獲得102個KEGG通路，排名前15位的KEGG通路見圖1。

2.3""分子對接驗證

93個核心靶點中NPM1、HSPA5、YWHAZ、HNRNPA1、HNRNPK、MCM2、HSPA8、EEF1A1、VCP、HSP90AB1"10種蛋白占有重要位置。對10種蛋白和相應小分子進行分子對接，結果顯示結合活性良好，見圖2。槲皮素可能與NPM1結合的位點包括PHE-17、GLU-198、SER-190等氨基酸殘基；山柰酚與HSP90AB1的潛在結合位點包括GLN-23、ASN-105、THR-109等氨基酸殘基；異鼠李素與HSPA5的潛在結合位點包括GLU-467、PHE-501、GLY-507、ASP-504、THR-445等氨基酸殘基。

3""討論

研究表明五子湯可有效減輕PCOS所引發的癥狀，并對月經周期的規律性及卵巢的體積產生積極影響[12]。五子湯的有效成分包括槲皮素、山柰酚、芝麻素、異鼠李素及高車前素等。槲皮素通過降低血清胰島素水平、抑制核轉錄因子的核轉位、調控腫瘤壞死因子（tumor"necrosis"factor，TNF）-α等炎癥介質水平發揮作用，并調控Toll樣受體信號途徑，有助于改善胰島素抵抗的炎性環境，最終實現逆轉胰島素抵抗的效果[13]。山萘酚在基礎培養基中可作為唯一的抗氧化劑，通過調節PI3K-Akt信號通路維護卵泡生存，通過提升線粒體的功能活性，有效推動卵母細胞進行減數分裂過程，并進一步促進卵泡的成熟發育。另外，山楂素也參與脂質代謝，減少胰島素抵抗，改善血糖耐受性，同時具有類雌激素作用，改善高雌激素水平。經異鼠李素治療后，血清葡萄糖、胰島素和睪酮水平顯著下降，同時雌激素水平上升。此外，該方法還能對PCOS大鼠模型的炎癥反應產生抑制效果，從而降低體內的炎癥指標水平。這種治療透過調控TNF信號通路，阻止卵巢體積增大，緩解PCOS對卵巢造成的損害[14]。研究表明異鼠李素可提升葡萄糖在胰島素抵抗細胞中的利用率。進一步實驗表明該物質透過激活PI3K-"Akt信號途徑，促使葡萄糖攝入增加，增強胰島素敏感性。因此，通過這種方式可有效控制胰島素的過度分泌，進而維持細胞內糖代謝的穩定狀態[15-16]。PPI分析及核心靶點篩選結果顯示，NPM1等10個靶點可能是五子湯治療PCOS的核心靶點。PCOS病因關聯顯著的基因之一為HSPA5，其位于內質網腔，負責蛋白折疊和組裝，與內質網腔中其他蛋白交互作用。HSPA5的存在有助于管理HSD11B1進入內質網腔，推動皮質酮的表達，進而抑制腎上腺素皮質激素的調節作用。在PCOS患者中，調控雄激素的產生可有效緩解其高雄激素相關癥狀[17]。HSPA5可能參與調節子宮內膜在分化、增殖、凋亡和血管生成等周期變化中的作用。提高雌激素水平、增加白細胞、促使TNF-α等炎性因子上升可能導致內質網應激，有助于維持子宮內膜組織的生長與平衡。因此推測HSPA5有助于預防PCOS患者子宮內膜的非抗拒性增長，減少子宮內膜癌的風險。研究表明HSP90AB1蛋白在卵巢顆粒細胞的自噬過程及細胞凋亡機制中扮演關鍵角色。通過減少HSP90AB1的表達，可預防卵巢受損和激素紊亂[18]。

PCOS患者體內多種炎癥標志物水平顯著升高。在PCOS患者的子宮內膜中，TNF-α和NF-kBp65蛋白的表達明顯增加，表明PCOS患者可能存在全身炎癥反應及子宮內膜的局部炎癥狀態。在PCOS肥胖病例中，子宮內膜組織內的TNF-α表達水平顯著增加，PCOS患者的病理性子宮內膜炎可能與TNF-α受體和NF-kB蛋白之間存在關聯。子宮內膜炎與TNF-α關聯，TNF-α啟動內部信號傳導改變內膜微環境，進而影響內膜功能。TNF-α透過激活p-NF-kBp65通路抑制子宮內膜GLUT-4表達，阻斷GLUT-4膜轉移，影響子宮內膜的局部炎癥環境，降低胰島素效應，影響子宮內膜的能量代謝，并改變其正常功能[19]。PCOS人群的卵巢血管形成異常，具體表現在卵巢基質血管數量增加，且促血管生成因子得到提高。在刺激前體脂肪細胞3T3-L1的脂肪生成分化后，脂肪細胞釋放的外泌體通過miR-30c-5p的傳遞促進人類卵巢微血管內皮細胞在增殖、遷移、管形成和血管內皮生長因子表達方面的作用。脂肪細胞釋放的外泌體miR-30c-5p激活人類卵巢微血管內皮細胞內的信號傳導[20]。脂肪細胞外泌體的miR-30c-5p增強尾靜脈注射PCOS小鼠的內分泌功能紊亂和卵巢血管生成[21-22]。

綜上，基于網絡藥理學的深入分析，五子湯通過多種活性成分影響多個關鍵靶點，進而通過促進脂質代謝、抑制炎癥反應、調整激素水平、增強胰島素敏感性、促進卵泡成熟與排卵等多種生物學途徑，作用于多個信號傳導通路，對PCOS的預防與治療產生積極影響。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

[參考文獻]

[1] 童雅雯，"韓軻，"胡春秀."腹腔鏡卵巢打孔術治療多囊卵巢綜合征的預測指標[J]."實用婦產科雜志，"2017，"33（9）："666–669.

[2] 吳春芳，"錢綠麗，"阮小旦，"等."自擬五子泄濁湯聯合針刺治療對肥胖型多囊卵巢綜合征患者糖脂代謝和排卵率的影響[J]."中國婦幼保健，"2023，"38"（8）："1436–1440

[3] 張瑩."針藥干預對PCOS-IR模型大鼠的作用及其機制研究[D]."西寧："青海大學，"2018.

[4] 張瑩，"文紹敦，"童麗，"等."針藥干預對多囊卵巢綜合征胰島素抵抗模型大鼠生殖內分泌及PI3K/Akt信號通路的影響[J]."中國高原醫學與生物學雜志，"2018，"39（1）："29–33.

[5] ZHANG"X，"LIU"C，"NEPAL"S，"et"al."A"hybrid"approach"for"scalable"sub-tree"anonymization"over"big"data"using"MapReduce"on"cloud[J]."J"Comput"Sys"Sci，"2014，"80（5）："1008–1020.

[6] STELZER"G，"ROSEN"N，"PLASCHLES"I，"et"al."The"genecards"suite："From"gene"data"mining"to"disease"genome"sequence"analyses[J]."Curr"Protoc"Bioinform，"2016，"54："1–30.

[7] PINERO"J，"RAMIREZ-ANGUITA"J"M，"SAUCH-"PITARCH"J，"et"al."The"DisGeNET"knowledge"platform"for"disease"genomics："2019"update[J]."Nucleic"Acids"Res，"2020，"48（D1）："D845–D855.

[8] AMBERGER"J"S，"HAMOSH"A."Searching"online"Mendelian"inheritance"in"man"（OMIM）："A"knowledgebase"of"human"genes"and"genetic"phenotypes[J]."Curr"Protoc"Bioinform，"2017，"58："1–2.

[9] WANG"Y，"ZHANG"S，"LI"F，"et"al."Therapeutic"target"database"2020："Enriched"resource"for"facilitating"research"and"early"development"of"targeted"therapeutics[J]."Nucleic"Acids"Res，"2020，"48："1031–1041.

[10] KNOX"C，"WILSON"M，"KLINGER"C"M，"et"al."DrugBank"6.0："The"DrugBank"Knowledgebase"for"2024[J]."Nucleic"Acids"Res，"2024，"52："1265–1275.

[11] SHERMAN"B"T，"HAO"M，"QIU"J，"et"al."DAVID："A"web"server"for"functional"enrichment"analysis"and"functional"annotation"of"gene"lists"（2021"update）[J]."Nucleic"Acids"Res，"2022，"50（W1）："W216–W221.

[12] 鄭鑾英，"馬哲河，"馬紅，"等."五子湯加減對卵巢儲備功能的影響[J]."實用婦科內分泌電子雜志，"2022，"9（8）："1–3.

[13] 王針織，"俞超芹，"沈慰，"等."槲皮素改善炎癥微環境逆轉多囊卵巢綜合征胰島素抵抗的機制研究[C]."全國中西醫結合卵巢功能調控專題學術會議論文匯編，"2014.

[14] 包橋橋，"李夢茹，"黃榕，"等."異鼠李素調控AKT-"FOXO1通路改善胰島素抵抗HepG2細胞糖代謝作用機制[J]."食品工業科技，"2020，"41（23）："320–324.

[15] JIANG"H，"YAMASHITA"Y，"NAKAMURA"A，"et"al."Quercetin"and"its"metabolite"isorhamnetin"promote"glucose"uptake"through""different"signalling"pathways"in"myotubes[J]."Sci"Rep，"2019，"9（1）："2690.

[16] JIA"Y，"MA"Y，"CHENG"G，"et"al."Comparative"study"of"dietary"flavonoids"with"different"structures"as"alpha-"glucosidase"inhibitors"and"insulin"sensitizers[J]."J"Agric"Food"Chem，"2019，"67（37）："10521–10533.

[17] GUZEL"E，"BASAR"M，"OCAK"N，"et"al."Bidirectional"interaction"between"unfolded-protein-response"key"protein"HSPA5"and"estrogen"signaling"in"human"endometrium[J]."Biol"Reprod，"2011，"85（1）："121–127.

[18] WU"Y，"MA"C，"ZHAO"H，"et"al."Alleviation"of"endoplasmic"reticulum"stress"protects"against"cisplatin-"induced"ovarian"damage[J]."Reprod"Biol"Endocrinol，"2018，"16（1）："85.

[19] HA"L"X，"WU"Y，"YIN"T，"et"al."Effect"of"TNF-alpha"on"endometrial"glucose"transporter-4"expression"in"patients""with"polycystic"ovary"syndrome"through"nuclear"factor-"kappa"B"signaling"pathway"activation[J]."J"Physiol"Pharmacol，"2021，"72（6）："112.

[20] APTE"R"S，"CHEN"D"S，"FERRARA"N."VEGFnbsp;in"signaling"and"disease："Beyond"discovery"and"development[J]."Cell，"2019，"176（6）："1248–1264.

[21] HU"J，"LIN"F，"YIN"Y，"et"al."Adipocyte-derived""exosomal"miR-30c-5p"promotes"ovarian"angiogenesis"in""polycystic"ovary"syndrome"via"the"SOCS3/STAT3/"VEGFA"pathway[J]."J"Steroid"Biochem"Mol"Biol，"2023，"230："106278.

[22] KCIUK"M，"GIELECINSKA"A，"BUDZINSKA"A，"et"al."Metastasis"and"MAPK"pathways[J]."Int"J"Mol"Sci，"2022，"23（7）："203.

（收稿日期：2024–04–21）

（修回日期：2024–12–26）