基于数据挖掘分析牛蒡子功能因子及其潜在机制

目的基于生物信息数据挖掘技术探讨药食同源牛蒡子的功能因子及其潜在作用机制。方法利用中药系统药理学数据库与分析平台(traditionalChinesemedicinesystemspharmacologydatabaseandanalysis platform, TCMSP)和STRING数据库平台过滤牛蒡子的有效功能因子及对应作用靶点;运用Cytoscape 3.7.0软件建立并分析牛蒡子有效功能因子-作用靶点网络;利用STRING数据库平台和Cytoscape 3.7.0软件建立并分析牛蒡子有效功能因子作用靶点蛋白质相互作用(protein protein interaction, PPI)网络;利用Bioconductor对作用靶点进行基因本体(gene ontology, GO)功能和KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)通路富集分析。结果牛蒡子8个有效功能因子通过128条通路作用于80个靶点发挥其保健功能。牛蒡子中的新牛蒡素甲、牛蒡子苷、β-谷甾醇、山奈酚、角鲨烯、β-胡萝卜素、β-二氢紫罗兰酮、洋蓟素等有效功能因子可能通过晚期糖基化终末产物(advancedglycosylationendproducts,AGE)-糖基化终末产物受体(receptorofAGEs,RAGE)信号通路、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF)信号通路、甲状腺激素信号通路、C型凝集素受体信号通路等通路作用于前列腺素内过氧化物酶2(PTGS2)、半胱天冬氨酸蛋白酶3(CASP3)、转录因子AP-1(JUN)、B淋巴细胞瘤-2基因(BCL2)、α1-B肾上腺素受体(ADRA1B)、核受体辅激活因子2(NCOA2)等作用靶点发挥其抗氧化、清咽、降糖、降脂等保健功能和抗肿瘤、抗炎、舒张血管平滑肌等药理作用。结论牛蒡子发挥保健功能与药理作用具有多组分、多靶点、多途径的特点,研究结果可为牛蒡子食用及药用价值的进一步研究与开发提供理论基础与科学依据。