基于网洛药理学的晋厶慕千预IgAN潜在
耙点预测及作用机剎分析*
熊冲
s
方桂玉、龚彩弟、陈虹彤、赵辉3，
王梓霞'，陈萍s钟建2“
3.安徽中医药大学研究生学院安徽230038)
(1.广西中医药大学研究生学院广西530000; 2.广西中医药大学第一附属医院广西530001;
摘要：目的基于网络药理学的理念，运用网络分析的技术，拟探讨雷公藤干预IgAN Ummiinog/o/m/in/l?iep/jroj3a?/iy)的潜在托点子贞测及其作用机制。方法利用TCMSP平台收集雷公藤的重要
活性成分及潜在相关靶点信息，分别从GeneCards数据库、OMIM数据库中获取与IgAN相关联的靶点；采用
STRING平台构建PPI作用网络，使用Cytoscape 3.7.0对药物-活性成分-潜在靶点-疾病网络进行构建;通过
DAVID数据库对相关疾病-药物靶点基因进行GO生物功能富集分析和KEGG代谢通路分析。结果检索 出雷公藤成分共144个，筛选获得重要活性成分共29个；收集到潜在作用靶点基因122个。检索出IgAN相 关靶点333个，基因功能GO富集分析及KEGG代谢通路富集结果显示，雷公藤中的9个有效成分干预26个 疾病靶点，通过对20个生物过程、12个分子功能、13个细胞成分产生作用。得到通路共50条，通过可视化分 析，取靠前的30条通路，其中6条通路可能与IgAN发生及发展密切相关。结论该研究基于网络药理学方 法，表明了雷公藤中药多成分、多靶点、多功能、多通路干预IgAN的作用，为后续临床及研究开展相应工作 提供了较为可观的信息和理论依据。
关键词：雷公藤IgAN 网络药理学生物信息学活性成分靶点基因
doi: 10.11842/wst.20190612001 中图分类号：R961.1 文献标识码：A
免疫球蛋白A肾病(IgAN)是一种自身免疫疾病， 其特征在于半乳糖缺乏的IgA 1免疫复合物在肾小球 系膜区沉积nl。它是世界上最常见的原发性肾小球肾 炎' 高达20-40%的IgAN患者在20年内进展为终末 期肾病(ESRD)。其中,5-10%患者的肾功能在5年内 迅速恶化。对患者的健康而言，IgAN是一个不可忽视 的隐患。且昂贵的免疫抑制剂药物作为IgAN的西医 常规治疗内容，长期服用对患者家庭有着较大的 负担|31。
收稿日期= 2019-06-12 修回日期：2019-11-28
雷公藤是一种卫矛科植物，其主要功效为杀虫、 消炎、解毒。雷公藤相对于免疫抑制药物价格较为低 廉，且由于中药多靶点、多途径的优势，该药具有的多 种有效成分制剂在治疗IgAN中效果明显。雷公藤中 的有效成分雷公藤内酯醇具有抗炎、免疫抑制等作 用，在减少蛋白尿、抑制肾功能转归方面具有可靠的 疗效，因此在免疫性肾损伤疾病方面有广泛应用〜51。 虽然近年来的多篇文献表明，雷公藤中多种有效成分 在干预IgAN疾病进展预后等方面有着显著作用
* 国家自然科学基金委员会地区科学基金项目（81760807):基于SIRT3调控能量敏感通路AMPK\\PCG-1\\CPT1A促进肾纤维化PTCs生成机制 研究“益肾活血法”抗肾纤维化效应；负责人：钟建；广西自然科学基金委员会项目（2016JJA140633):从周细胞-内皮细胞cross-talk调控肾纤 维化机制研究CKD“久病入络”实质及益肾活血法干预效应；负责人：钟建;广西中医药大学2019年研究生教育创新计划项目立项课题（YC-
SY20190066):基于数据挖掘的IgA肾病中医证候及用药特点研究；负责人：陈虹彤。
* *
通讯作者：钟建，教授/主任医师，硕士研究生导师，研究方向:中西医结合治疗肾脏病研究。
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但各项研究对雷公藤有效成分干预IgAN的潜在作用 靶点及机制有待商榷。部分研究虽对某一或多个机 制深人探讨，但是取得的关联结果较为局限，对雷公 藤干预IgAN的有效耙点及机制未能清晰阐明。
为了进一步探寻雷公藤干预IgAN的作用机制，给 予雷公藤制剂治疗IgAN临床应用提供证据，运用网络 药理学拓扑分析技术，对中药材的活性成分及其作用 的靶点基因网络、药物-疾病靶点相互作用（PPI)网络 等多层次多网络的构建，探索雷公藤有效成分作用于
IgAN粑点之间的关联性网络，契合中医药作用的整体
“自由度(degree)”与最大自由度筛选核心网络，筛选出 雷公藤中发挥治疗作用的重要活性成分，其中自由度 越大，则说明介人的生物功能越多，生物学重要性权 重越大。
1.3 IgAN相关靶点基因的收集
以“IgA nephropathy”为关键词，分别检索GeneCards 数据库（https://www_ genecards. org/)、0MIM 数据库 (http://omim.org/)获得IgAN疾病有关的耙点基因信 息，通过相关性得分（Relevance score )> 4筛选与IgAN 关联性较高的靶点基因，将两个数据库获取的靶点基 因进行合并。
1.4 治疗IgAN靶点的预测及构建与分析药物-活性 成分-靶点-疾病网络
选用Rx64 3_5_3软件中的venn Diagram插件将雷 公藤预测的相关靶点映射到IgAN相关靶点中，重叠的 基因部分即可以预测为雷公藤成分治疗IgAN的作用 靶点，通过STRING对雷公藤治疗IgAN相关靶点进行
性、复杂性和系统性的特点。本文借助中药系统药理 学技术平台(TCMSP)结合GeneCards、0MIM疾病靶点 数据库，通过构建雷公藤-活性成分-作用靶点-IgAN 疾病网络相互映射来挖掘雷公藤治疗IgAN疾病的作 用靶点，利用DAVID数据库进行G0生物功能富集分 析和KEGG代谢通路分析，探索雷公藤干预IgAN的作 用机制及代谢通路研究，为雷公藤药效物质治疗和干 预IgAN发病机制的研究提供理论依据。1
资料与方法
PPI网络分析。为了进一步可视化呈现雷公藤活性化
合物使用CytaSCaPe3.7.0软件构建雷公藤-成分-靶 点-疾病网络。借用network analyzer插件计算该网络 拓扑参数，包括自由度、介数。例如靶点的自由度越 大，表明与其相关的生物功能越多，所以生物学重要 性占比更大；介数值与节点在网络中的重要性呈正 相关。
1.5 相关靶点基因功能分析及通路分析
通过 DAVID 数据库（https://david_ ncifcrf.gov/)对 “1.4”结果中的预测靶点予以基因本体(GO)生物过程 分析和京都基因与基因组百科全书（KEGG)代谢通路 分析。使用GraphPad Prism 8.0软件对生物过程及利 用 OmicShare 数据库（http://www.omicshare.com)对代谢 通路均进行可视化。
2
结果
1.1雷公藤重要活性成分筛选及靶点基因的预测
http://lsp.nwu.edu.cn/tcmsp.php) 使用 TCMSP 平台（收集雷公藤的主要活性成分，对成分药物动力学
(absorption and distribution and metabolism and excretion,参数进行设置以筛选出在人体内生物活性较高
的成分，筛选条件为：药物相似性（drug likeness，
DL) > 0.18，口 服生物利用度（Oral bioavailability， OB) > 30,氣键给体（hydrogen bond donors，Hdon)矣 5, 氣键受体（hydrogen bond acceptors，Hacc) < 10。根据 筛选的活性成分，从TCMSP平台的“Targets Infomation” 中获取该成分作用的粑蛋白名（target name = protein
names)，剔除其中没有对应靶点蛋白的活性成分，利 用 UniProt( https://www.uniprot.org/)数据库对 TCMSP平 台中采集到的靶点信息进行规范化处理，然后将每种 蛋白名称输人其中，得到对应的靶点基因名称。1.2构建与分析活性成分-预测靶点网络
利用网络可视化软件0)^〇8〇3卩6 3.7.0构建雷公藤 的活性成分-作用IE点网络，并通过network analyzer 插件对该网络的拓扑学特征进行分析。在网络中，活 性成分与靶点基因由节点(node)来表示，节点之间相 连的为边(edge)。基于网络中节点拓扑结构特征值
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2.1雷公藤的重要活性成分及对应的靶点基因
通过在TCMSP平台检索中输入雷公藤，共检索到 已报导的雷公藤有效成分共144个。依据设置的筛选 条件，共获得预测的活性成分42个，见表1。其中剔除 没有对应靶点蛋白14个，剩余预测活性成分28个，并 对各预测的活性成分进行编号（MOL ID)。通过
TCMSP数据库中的靶点预测模型获得的上述活性成 分的作用靶点蛋白，利用UniProt数据库得到对应的靶
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世界科学技术-中医药现代化★专题讨论=:网络药理学与系统药理学
表1雷公藤的预测活性成分
Mol ID
MOL000211 Mairin (丁子香萜）MOL000296 Hederagenin (常春藤皂苷）MOL000358 Beta-sitosterol (p-谷甾醇）MOL000422 Kaempferol (山奈酚）MOL000449 StigmasteroK 豆甾醇）MOL002058 40957-99-1
MOL003182 (+)-Medioresinoldi-〇-beta-D- glucopyranoside_qt(( + )-树脂醇二-O-p-D-*1 比喃葡萄糖苷）MOL003184 81827-74-9
(1 R,4aR, 10aS)-5-hydroxy-1 -(hydroxymethy l)-7-isopropy 1-8-methoxy-1,4a-dimethyl-4,9,10,1 Oa-tet-MOL003185 rahydro-3H-phenanthren-2-one( (1R，4AR，10AS)-5-鋒基-l-(幾甲基)-7-异丙基-8-甲乳基-1，
4a-二甲基-4,9,10,10a-四氣-3H-菲仑-2-嗣）
MOL003187 Triptolide(雷公藤内酯醇）MOL003196 Tryptophenolide(肢托盼酸盐）MOL003199
360.44312.44
113222212121114102
637655633342246686
51.290.6848.5
0.44
346.51
2
4
48.840.38
Molecule Name
MW456.78414.79414.79286.25412.77388.45388.45342.47
HdonHaccOB (%)DL21141221
31161774
55.380.7836.9136.91
0.750.75
41.880.2443.830.7657.2
0.62
60.690.6245.420.53
5,8-0出丫(11>(叩-7-(4-117(11：(^-5-1116出丫1-(；〇1111131^11-3)-(：〇1111131^11(5,8-二寒基-7-(4-鋒基-5-甲基一香
352.31^ ^
豆素-3)-香豆素）
369.51405.59354.43360.44318.5314.46328.49344.49300.48428.77326.42360.44280.3402.43444.57
61.850.5472.940.4483.470.5956.8156.476.13
0.390.670.49
MOL003208 Celafurine(青蒿素）MOL003209 Celallocinnine(青蒿素）MOL003217 Isoxanthohumol(弃蛇麻素）MOL003224 Tripdiotolnide(雷公藤甲素）MOL003225 Hypodiolide A(山海裳二萜内酯 A)MOL003229 Triptinin B(雷公藤素 B)
MOL003231 Triptocliterpenic acid B(雷藤二箱酸 B)MOL003245 Triptonoditerpenic acid (雷藤二箱酸）MOL003248 Triptonoterpene(雷公藤箱烯）MOL003266 21-Hydroxy-30-norhopan-22-oneMOL003280 TRIPT0N0LIDE (雷公藤内酯）
(2R，3R，4S)-4-(4-hyclroxy-3-methoxy-phenyl)-7-methoxy-2,3-dimethylol-tetralin-6-ol
MQU)Q3283 ((2R，3R，4S)-4-(4-羟基-3-甲氧基-苯基)-7-甲氧基-2,3-二甲基-四氢萘-6-醇）MOL004443 Zhebeiresinol(浙贝素）MOL005828 Nobiletin(川陈皮素）
[(2S)-2-[[(2S)-2-(benzoylamino)-3-phenylpropanoyl]amino]-3-phenylpropyl] acetate
M()UK)7415 ([(2s)-2-[(2s)-2-(苯甲酰氨基)_3-苯丙酰基]氨基]-3-苯丙基]乙酸盐）
(5S,8S,9S, 1 OR, 13R, 14S, 17R)-17-[( 1 R,4R)-4-ethyl-1,5-dimethylhexyl]-10,13-dimethyl-2,4,5,7,8,9, 11,12,14,15,16,17-dodecahydro-1 H-cyclopenta[a]phenanthrene-3,6-dione( ( 5S, 8S, 9S, 1 OR, 13 R,143,171〇-17-[(11?,411)-4-乙基-1,5-二甲基己基]-10，丨3-二甲基-2,4,5,7,8,9，丨丨,12，14，15，16，17-十
二氢-1H-环戊烷[A]菲-3,6-二酮）
34.730.3240.020.3642.560.3948.570.2834.1149.5166.51
0.770.490.39
58.720.1961.670.5258.020.52
428.770233.120.79
3,3 ’ -bis-(3,4-dihydro-4-hydroxy-6-methoxy)-2H-1 -benzopyran( 3,3 ’ -双-(3,4-二氢-4-择基-6-甲
358.42MOL009386 〜、 〇 …
乳基）-2H-1-冬并〃比喃）
2652.110.54
点基因名称，并获得靶点-成分关系对。2.2 IgA肾病相关靶点收集
从GeneCards数据库中获取330条与IgAN相关的 靶点信息、OMIM数据库中获取10条IgAN相关的靶点 信息，合并2个数据库数据并且运用EXCEL剔除重复
靶点基因，结果共检索出333个相关基因信息，见表2。 2.3雷公藤重要活性成分-靶点基因网络构建与分析
雷公藤活性成分-靶点基因网络由150个节点组 成，由28个雷公藤成分节点和122个靶点基因节点， 图中28个绿色三角形节点表示雷公藤活性成分节点，
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表2 IgAN疾病相关IB点
数据库基因
CD79A、ACE、CD40LG、REN、AGTR1、ALB、TGFB1、B2M、FCAR、SPRY2、IGAN1、IGAN2、IL6、NPHS1、CCL2、SERPINB7、NPHS2、UMOD、CD40、HPRT1、IL1RN、TNF、COL4A1、NAGLU、MBL2、AGT、C1GALT1、HLA-DQA1、MAFB、VEGFA、SCGB1A1、CFP、MASP1、 IL10、HFE、CRP、TNFRSF13B、EPO、IL4、NLRP3、SAA1、MME、TP53、CD19、WAS、MVK、IFNG、ADIPOQ、AICDA、HP、INS、IKBKG、 CR2、TF、NEU1、MIR21、IL1B、SELE、CCND1、BTK、MP0、IL2、EDN1、TNFRSF1A、TNFSF13B、CXCL8、ICAM1、PPARG、FASLG、 CASP10、PTH、AMBP、CCR5、BLM、NOS3、HLA-DQB1、WT1、IL2RA、LRP2、MUC1、HRAS、TNFRSF11B、NRAS、LIG4、HELLS、IGHE、 MMP9、IL5、KRAS、CAV1、PRKCD、PMM2、VCAM1、PIGR、JCHAIN、C0L4A4、HLA-DRB1、TFRC、AP0A1、SERPINE1、SPP1、IGF1、TTR、RECQL4、TLR9、COL4A3、PDGFD、FNl、SOD2、COL4A5、CCN2、PVTl、ICOS、AKRlBl、CCL5、MTHFR、AGPAT2、BSCL2、WIPFl、AIRE、APOE、COL7Al、C3、COL4A2、IGHAl、LTA、FCAMR、FAS、ILlRl、FGFR3、PLA2Rl、UBD、FGF2、CD2AP、H19、MEFV、PONl、SELP、GAS6、MTR、CCR1、STAT3、LAP3、TP0、IL18、PGM3、TNFSF13、FGA、NPPA、TGM2、P1K3R1、HAVCR1、AGER、ITGA4、CFH、CST3、MTOR、CLU、LCN2、CD36、CFHR5、PTPNll、MIR25、VDR、VWF、MIR93、SLC2Al、BRAF、HGF、CDK4、IDHl、IDH2、DMD、MIR106B、MIR181A2、Mm32、MIR19A、MIR15A、IFNAl、C4A、MYH9、AGTR2、CAVINl、CASP8、SYNPO、VTN、CCL3、CASPl、CSF2、ADA、FABP1、AXL、TNFSF11、AP0L1、SELL、CXCL12、IL6R、LYZ、MALAT1、CD44、SRC、FCGRT、CTLA4、CASP3、CASR、SERPINC1、TLR4、HLA-A、IL15、MIRLET7B、S0D1、HLA-B、HM0X1、ST6GALNAC2、F0S、LEPQTL1、CYP11B2、RBP4、XBP1、HNP1、HNF4A、APOH、ITGA5、ADM、TG、CXCL10、MYC、ACTN4、CDKN2A、BMP6、PSMB8、MBP、LEP、NOD2、PDGFA、THBD、NAGA、PARP1、IL1A、TNFRSF17、CXCR4、BMP7、CD27、IRF5、HLA-DPB1、TLR2、PTPRC、MY0M2、C1GALT1C1、PSTPIP1、MMD、CDC42、IL12A、SMAD2、LTF、SMAD3、SNX9、CYBA、N0S2、WRN、BCL2L11、RECQL'RECQL5、ENPP1、FLT1、TNFRSF1B、F2、MIR146A、MIF、SGK1、KCNJ11、SPG7、PCNA、LPA、IL13、GSN、PTX3、ACTR3、TIMP1、ACE2、CAT、GRB2、AKT1、CFHR1、CXCL9、HMGCR、MAPK1、HNF1A、INPP5E、EGF、CD38、HSPG2、RNASE3、ACTR2、HLA-DPA1、NCKIPSD、PLG、KL、JAK2、CASP9、RASGRP1、DNMT1、FYN、NCK1、CTTN、WASF1、TFE3、WASF2、WASL、SPN、WASF3、TRIP10、
PES1、SCHIP1、WASH3P、WASH6P、WASF4P、WASF5P、TGFB2、AQP2、PRDM1、ABCA1、CYP3A4、LPL、NSD2、ITGAM、IGHA2、PDGFB、ABCB1
GeneCards
数据库
OMIM 数据库 FCAMR、HNFJ3、IGAN2、MBNP、IGAN1、HNP1、NEDE、CD79A、FCAR、IGA
图中红色椭圆形122节点表示靶点基因节点，节点间 的边表示活性成分与靶点基因之间的相互作用关系， 最大自由度值51，最小自由度值1,平均自由度4.973, 结果见图1。根据最大自由度与平均自由度之间的值 筛选核心成分-靶点基因网络，结果见图2,筛选出的 核心成分按最大自由度由大到小筛选分别为：山奈酸 (51)、雷公藤内酯醇（31)、川陈皮素（27)、豆甾醇 (26)、p-谷留醇(26)、雷藤二萜酸B(21)、雷公藤素B (18)、雷公藤萜烯（17)、胰托酚酸盐（17)、常春藤皂苷 (16)、81827-74-9(16)、（2R，3R，4S)-4-(4-羟基-3- 甲氧基_苯基)_7-甲氧基-2,3- _•甲基-四氛蔡-6-醇 (14)、（ 1R,4AR, 10AS)-5-羟基-1-(羟甲基）-7-异丙 基-8-甲氧基-1,4a-二甲基-4,9，10，10a-四氢-3H-菲 仑-2-酮（14)、雷公藤内酯（13)、异黄花蒿醇（12)、5, 8-二羟基-7-(4-羟基-5-甲基-香豆素-3)-香豆素 (12)、雷藤二萜酸（10)、浙贝素(6)、40957-99-1(6)、3, 3’-双-(3,4-二氢-4-羟基-6-甲氧基）-2H-卜苯并 吡喃(5)。
2.4 药物活性成分-靶点-疾病（IgAN)的PPI网络构
2378
建与分析
通过Rx64 3.5.3软件映射出药物与疾病相互作用 的靶点交集，交集的靶点可能为雷公藤治疗IgAN的预 测靶点，用韦恩图表示，如图3,得到共同靶点数26个。 将作用的预测靶点导入String数据库，经过数据库运 行获得靶点相互作用网络图（PPI)，如图4,图中有26 个节点，200条边，平均节点度为15.4,平均局部聚类 系数为0.773。图示说明雷公藤的活性成分作用于多 个靶点基因，且各个靶点之间相互作用、协同起效。2.5药物-活性成分-靶点-疾病网络的构建与分析
借用Cytoscape 3.7.0软件对该网络进行分析和可 视化处理，利用软件中的Network Analyzer插件分析其 节点的网络拓扑学特征，根据其自由度(Degree)、介数
(Betweenness Centrality)等网络拓扑特征值。筛选网 络中的核心靶点基因。“药物-活性成分-靶点-疾病” 网络由37个节点组成，由9个雷公藤活性成分节点、 26个靶点节点、1个疾病节点和丨个药物节点组成，黄 色楠圆形代表活性成分节点，紫色菱形代表蛋白靶点 节点。这里的26个靶点节点既是雷公藤成分作用靶 点，亦是IgAN疾病发生相互作用的靶点。见图5。网
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世界科学技术-中医药现代化★专题讨论=:网络药理学与系统药理学
图I雷公藤活性成分-靶点基因网络图
络分析表明，雷公藤内酯醇自由度为12,介数为 0.110211，预测为雷公藤治疗IgAN中发挥的重要成 分，其次为山奈酚（自由度为11、介数为0.08184897)、 川陈皮素（自由度为7、介数为0.03074641)等。PPARG 为活性成分中7个活性成分的共有目标靶点，因此可 以认为PPARG是雷公藤治疗IgAN的最重要靶点，其 余NOS2、CASP9、CASP3等亦为相对重要靶点，见表3。 2.6相关作用靶点基因功能分析及通路分析
通过David数据库对活性成分-疾病相互作用的 26个关键耙点分別从生物过程（Bioprocess )、分子功
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表3
雷公藤作用IgAN重要活性成分及 相关作用靶点自由度和介数
MOL ID自由度介数靶点自由度介数
MOL003187120.11021095PPARG70.05139536MOL000422110.08184897N0S250.05139536MOL00582870.03074641CASP340.02087731MOL00035850.02333455CASP930.0137202MOL00319930.00386054AKR1B120.01986017MOL00029620.00541572AKT120.00264871MOL00321720.00153345C320.00200734MOL00044920.00541572CASP820.00615646MOL003283
2
0.00153345
CD40
2
0.00200734
把点
自由度
介数
靶点
自由度
介数
CXCL820.00200734MMP920.00532571CXCR420.00200734P0N120.00615646CYP3A420.00264871SELE20.00264871FOS20.00200734STAT320.00200734HM0X1
20.00264871TIMP120.00532571图4药物-疾病靶点相互作用网络图（IMM)
ICAM120.00264871VCAM120.00264871注：边表示靶点之间的相互关联，边的粗细代表其结合度、节点表示作
IFNG20.00200734VEGFA20.00200734用靶点
IL220.00200734LYZ
2
0.01986017
IL4
2
0.00200734
通路，其中6条通路与IgAN发生及发展相关，如图7。 3
讨论
目前IgAN的发病机制尚不明确，有研究181表明
IgAN发病过程主要与自身免疫失调、机体感染（特别 是上呼吸道感染）或遗传易感性等方面密切相关，并 且丨gAl分子异常糖基化191和免疫复合物系膜沉积导致 的补体激活，激发免疫炎症|m|反应加剧了 IgAN的临床
图5
药物（雷公藤）-活性成分-靶点-疾病（IgA N)的网络
表现。近年来，多项研究证实了雷公藤的多种成分具 能（Molecular Function)、细胞成分（Cell Component) 3 有抗氧化、抗炎、免疫抑制及抗增殖等作用\"\"，但雷公 个水平进行分析，设置P < 0.05，筛选出具有统计学意 藤成分改善IgAN理化指标的潜在机制研究较少或不 义的生物学过程，进行生物学过程分析，使用
足以系统阐述生物过程及代谢通路。本研究通过“药 GnaphPad Prism 8.0.1软件将这些条目做成可视化条形 物-活性成分-作用靶点-疾病”网络的构建、拓扑学参 图，如图6。对GO富集的生物学过程进行分析，预测 数分析以及基因功能和通路的信息开发对雷公藤治 靶点在生物过程(BP)中一共获得20个条目，在分子 疗IgAN的活性成分、潜在靶点、生物功能以及分子机 功能（MF)中一共获得12个条目，细胞成分(CC)中一 制进行了剖析。
共获得13个条目。
本研究结果表明雷公藤中环氧二萜内酯（雷公藤 对雷公藤作用于IgAN的26个关键靶点进行
内酯醇）、黄酮类（山奈酚、川陈皮素、异蛇麻素）、甾醇 KEGG代谢通路分析，设置P < 0.05，筛选出具有统计 类（(3-谷甾醇、谷甾醇）、香豆素衍生物（（5,8-二羟基- 学意义的代谢通路，得到通路共50条，借用OmicShare 7-(4-羟基-5-甲基-香豆素-3)-香豆素）等化合物显 软件进行可视化分析(通路条目过多，取靠前的30条
示了治疗IgAN的潜在活性。同时研究中剖析出的
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世界科学技术-中医药现代化★专题讨论二:网络药理学与系统药理学
immune response response to estradiol
macrophage differentiation execution phase of apoptosis regulation or immune response
positive regulation of chemokine biosynthetic process
cellular response to organic cyclic compound
positive regulation of transcription from RNA polymerase II promoter
positive regulation of protein phosphorylation
response to cobalt ion
cellular response to lipopolysaccharide
extrinsic apoptotic signaling pathway in absence of ligand
response to hypoxia
response to drug
aging
negative regulation of apoptotic process
inflammatory response
response to ethanol
positive regulation of isotype switching to IgG isotypes
response to lipopolysaccharide
BP
i-loglO(p)
0
transcription regulatory region DNA binding
signal transducer activity
protein binding
death receptor binding
heme binding
peptidase activity -
cysteine-type endopeptidase activity —
MF
g^owthfactoractivity-
enzyme binding -
identical protein binding
cysteine-type endopeptidase activity involved in apoptotic process
cytokine activity -
-IoglO(p)
0
RNA polymerase II transcription factor complex
neuron projection
intracellular membrane-bounded organelle
cortical cytoskeleton
cytosol
death-inducing signaling complex perinuclear region of cytoplasm
extracellular exosome
cell surface membrane raft
external side of plasma membrane
extracellular region extracellular space
CC
I -loglO(p)
5
~T
10
15
图6基因功能（GO)分析BP:生物过程MF:分子功能CC:细胞成分
122个预测靶标中，26个是多个活性化合物的共同靶 标，其中自由度最高的靶标为PPARG、NOS2、CASP3、
晚期糖基化终末产物AGEs可以通过增加炎症介质水 平从而下调PPARG1121，研究1131显示AGEs受体(RAGE) 的表达引发IL-1，IL-6,TNF-a和MMP-13的表达，炎 症细胞因子似乎突出下调PPARG。
本研究通过KEGG通路分析及粑点基因GO功能 分析以进一步探讨雷公藤治疗IgAN的潜在通路及作 用机制，结果显示这些靶点涉及的生物过程(BP)、分 子功能(MF)、细胞成分(CC)相关信息。如图6所示，P 值(PValue) < 0.05的20个生物过程中，排名靠前如凋 亡过程的负调节、对脂多糖的反应、炎症反应、对缺氧
2381
CASP9、AKR1B，同时表明它们可能是雷公藤干预 IgAN的关键耙点。通过String软件可视化显7K IgAN 靶点蛋白与化合物有着直接或间接作用的关系，并且 大部分成分均能直接作用于PPARG这个靶点上而发 挥关键治疗作用，同时也与其他主要靶点相互作用共 同干预IgAN进展。过氧化物酶体增殖物激活受体 (PPARG)是一种已被证明是配体激活且同时可调节 自噬信号的受体，而自噬本身就是一种抗炎机制，而
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2019
第二十一卷第十一期★V〇1.21N〇.1I
Top 30 of Pathway Enrichment
Herpes simplex infection
NF-kappa B signaling pathway -
Salmonella infection -
Influenza A -
HTLV-I infection
Jak-STAT signaling pathway -
Pancreatic cancer
Inflammatory bowel disease (IBD) Cytokine-cytokine receptor interaction
Apoptosis -
Colorectal cancer -
Measles -Intestinal immune network for IgA production -
Toll-like receptor signaling pathway
T cell receptor signaling pathway -
Allograft rejection ^ Rheumatoid arthritis - African trypanosomiasis
Pertussis Leishmaniasis Viral myocarditis
Legionellosis Tuberculosis ^
HIF-1 signaling pathway
Malaria Hepatitis B Toxoplasmosis -
TNF signaling pathway -
Chagas disease (American trypanosomiasis)-
Pathways in cancer」
0.025
0.050
0.075
RichFactor
0.100
0.125
Pvalue ■ 0.003GeneNumber
• 4
• 10
• 12
0.002
0.001
图7 KEGG代谢通路富集分析高级气泡图（取排名前30)
注:横轴为Rich Factor值，值越大，表明通路富集程度越高，纵轴为通路名称;点的大小表示富集到的靶点数量;点的颜色由红色到绿色表明P由小到大,,
的反应、蛋白磷酸化的正调控、免疫反应的调节、免疫 应答等过程，可通过减少氧化应激反应、炎症反应及 调控免疫反应的产生与进展等方式，最终影响IgAN疾 病的发生与转归；在P值(PValue) <0.05的12个分子 功能中，其中IgAN发病相关的功能有细胞因子活性、 半胱氨酸型内肽酶活性参与细胞凋亡过程、死亡受体 结合、转录调控区DNA结合等，干预方式主要涉及
合酶II转录因子复合物，这些细胞成分可能参与了炎 症反应，氧化应激及体液免疫等过程，同时表明雷公 藤可能是通过作用在这些生物过程从而干预IgAN以 达到治疗的目的；同时对雷公藤干预IgAN相关的26 个靶点进行KEGG代谢通路分析，结果如图7所示。 在可视化的30条通路中，与IgAN的病程密切相关的 可能是TNF信号通路、HIT-1信号通路、T细胞受体信 号通路、Toll样受体信号通路Jak-STAT信号通路及 NF-kB信号通路这6条，其中雷公藤作用于TNF信号 通路干预IgAN病程的显著性最大，可能是因为该通路 是雷公藤干预IgAN疾病过程中的重要通路，该通路可 介人各种信号的传导，主要是通过调节细胞凋亡或控
IgAN病程中的炎症反应、细胞免疫调节等因素；在P 值（PValue) <0.05的13个细胞成分中，与IgAN病程 密切相关的细胞成分有细胞外空间、质膜外侧、膜筏、 细胞表面、细胞外外泌体、细胞质的核周区域、死亡诱
RNA聚导信号复合体、细胞质、细胞内膜结合细胞器、
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制炎症反应以释放IL-4、IL-2等促炎因子和NO等炎 症介质，造成炎症反应与激活更多的炎症基因，造成
Toll样受体是直接参与与炎症反应相关的慢性肾病的 单个跨膜非催化性蛋白质，在人类中,Toll样受体在多 种细胞类型上表达，包括肾小球系膜细胞和肾小管上
皮细胞，T L K 4已被证实与系膜细胞损伤和肾纤维化 有关|24%。哺乳动物核因子NF-kB信号通路是细胞内 的基本转录因子系统，是针对各种诱导的细胞外刺激 来源|2\\ NF-kB的指标激活是二聚体Rel蛋白8的核 转位，它调节许多涉及NF-kB依赖性基因，包括炎症， 免疫，细胞凋亡，细胞增殖和分化。有研究1281显示mi R -21的低表达可能会使P65磷酸化达到激活NF-kB 通路以此增强IgAN病理的炎性反应。综上所述，雷公 藤可能通过干预诱导炎症发生的关键靶点基因的转 录和表达、阻断促肾间质损伤信号的传导、减少氧化 应激反应的产生及调控免疫反应等方面实现改善
IgAN的补体系统的激活,最后通过旁路途径和凝集素
途径导致对IgAN的肾损伤\"4〜。
同吋本研究显示HIF-1信号通路的表达与IgAN 发生及发展密切相关，其很有可能就是雷公藤通过干 预HIF-1信号通路的表达实现抗氧化作用。Tanaka T 等人的研究1181表明肾小管间质缺血或缺氧被认为是肾 纤维化发生的关键微环境因子。介导应答的分子机 制ES对缺氧的作用是复杂的，其中缺氧诱导因子 (HIF)起着关键作用，H1F表达与细胞外基质增多呈正 相关，从而加快了肾间质纤维化的进程\"9|。MK-STAT 通路是细胞间信号传导的主要通道之一，也是代表细 胞因子信息内传导的重要通路之一|M|。蔡婷等人|2\"通 过构建IgAN模型肾组织，发现JAK2、STAT3的表达显 著上调，尤以肾小管间质中为甚，在使用雷公藤后，二 者的表达明显下降，因此猜测JAK-STAT信号通路极 大概率参与IgAN肾组织损伤，以肾小管间质损伤为 主，雷公藤通过干预JAK-STAT信号通路对IgAN的肾 小管间质进行保护。陈明喆1221通过降低MIC-STAT信 号通路中丨gAN大鼠模型肾脏组织的蛋白STAT3表达， 发现IgAN大鼠肾功能具有显著的改善作用，可能是由 于降低蛋白STAT3表达，使机体抗氧化能力得以提 高。Hye-Ju Han等123构建TCR5+小鼠实验发现T细胞 可以控制体液免疫反应，T细胞具有重要的调节功能, 尤其是对维持正常黏膜和全身IgA反应有重要作用。
IgAN发生发展过程的作用。
本研究通过网络拓扑学分析和大数据挖掘的联 合使用，建立了“雷公藤-活性成分-靶点-IgAN”关系 网络，紧接着使用DAVID数据库进行基因功能（GO) 富集分析及KEGG代谢通路富集分析，最后预测了雷 公藤干预IgAN的关键靶点及其相关作用机制，这将为 雷公藤治疗IgAN的药效活性成分、探讨相关谱效、作 用机制原理及生物评价相应指标的筛选等探索提供 理论依据，为雷公藤治疗丨gAN的机制研究提供了科学 依据与实用方法，为接下来进一步的机制探讨提供了 理论基础。
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Prediction of Potential Target of IgAN Intervention by Tripterygium Wilfordii
Based on Network Pharmacology and its Mechanism
Xiong Chong1 y Fang Guiyu y Gong Caidi , Chen Hongtong j Zhao Hiu f
Wang Zixia , Chen Ping1, Zhong Jian2
(1. Graduate School of Guangxi University of Traditional Chinese Medicine, Guangxi 530000, China;
2. The First Affiliated Hospital of Guangxi University of Traditional Chinese Medicine, Guangxi 530001, China;
3. Graduate School of Anhui University of Traditional Chinese Medicine, Anhui 230038, China)
Abstract: Objective Based on the concept of network pharmacology, using network analysis techniques, it is proposed
to explore the potential target prediction of Tripterygium wilfordii IgAN and its mechanism of action. METHODS The important active components and potential related target information of Tripterygium wilfordii were collected by TCMSP platform. The targets associated with IgAN were obtained from GeneCards database and OMIM database respectively. The PPI network was constructed l)y STRING platform, using Cytoscape 3.7.0. The drug-active ingredien卜potential
target—disease network was constructed, and the GO—function enrichment analysis and KEGG metabolic pathway analysis were performed on the relevant disease-drug target genes by the DAVID database. RESULTS A total of 144 components of Tripterygium wilfordii were retrieved, and 29 important active ingredients were screened. 122 potential target genes were collected. 333 IgAN-related targets were retrieved, and gene function GO enrichment analysis and KEGG metabolic pathway enrichment showed that 9 active components in Tripterygium wilfordii interfered with 26
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( Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Materia-World Science and. Technology )
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disease targets through 20 biological processes and 12 molecular functions. 13 cellular components work. A total of 50 pathways were obtained. Through visual analysis, the top 30 pathways were taken, and 6 of them may be closely related to the occurrence and development of IgAN. Conclusion This study based on the network pharmacology method, clarified the role of multi-component, multi-target, multi-functional and multi-channel intervention of IgAN in Tripterygium wilfordii Hook. It provided a considerable information and theoretical basis for the subsequent clinical and research work.
Keywords: Tripterygium wilfordii, IgAN, network pharmacology, active ingredient, target gene
(责任编辑：闰群，责任译审：钱灵姝）
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