南开大学学报(自然科学版) ›› 2025 ›› Issue (6): 74-.

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基于网络药理学、分子动力学模拟以及转录基因组学探讨青藤碱治疗膀胱癌的机制研究

  

  • 出版日期:2025-12-20 发布日期:2026-01-18

  • Online:2025-12-20 Published:2026-01-18

摘要:

基于网络药理学、转录基因组学技术,结合分子对接、分子动力学模拟及实验验证,探讨青藤碱治疗膀胱癌的作用机制。在TCMSP数据库中搜索青藤碱的靶点,通过GeneCards、OMIM、PharmGkb、DrugBank、Malacards、DisGeNET共6个疾病数据库搜索膀胱癌靶点。分析青藤碱靶点和膀胱癌靶点的交集靶点(治疗靶点),在String平台上构建交集靶点的蛋白质相互作用(PPI)网络。使用Cytoscape 3.7.1软件构建“药物-成分-靶点-疾病”网络,在DAVID数据库中进行GO和KEGG富集分析。整合膀胱癌患者的差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)与交集靶点,筛选共有靶点(关键靶点)并进行功能分析。采用AutoDock软件对青藤碱与关键靶点进行分子对接,随后用Gromacs进行分子动力学模拟,观察靶蛋白中的相互作用和构象变化。最后采用qRT-PCR和Western blot验证核心靶点。结果显示:①共筛选118个药物靶点、6 395个疾病靶点和86个治疗靶点;②获得PPI网络和“药物-成分-靶点-疾病”网络,分析治疗靶点,主要涉及Th17细胞分化通路、PI3K-Akt信号通路、EGFR酪氨酸激酶抑制剂耐药性通路、IL-17信号通路等多条通路。③转录基因组学分析获得1 175个膀胱癌相关DEGs,与治疗靶点进行交集,获得12个关键基因,涉及病毒感染、TNF及IL-17信号通路等(P<0.05)。④分子对接结果表明,青藤碱与关键靶点之间存在很强的结合亲和力,分子动力学模拟证实了青藤碱与这些靶点的稳定结合;⑤qRT-PCR结果显示,青藤碱显著地下调SCD和MIF mRNA表达(P<0.05),显著上调PTGS1 mRNA表达(P<0.05)。 Western blot结果证实青藤碱下调膀胱癌细胞株T24中SCD和MIF蛋白的表达,上调PTGS1蛋白的表达。青藤碱可以通过多靶点、多通路协同发挥治疗膀胱癌的作用。

关键词: