基于网络药理学和实验验证探讨大蒜抗幽门螺杆菌感染的作用机制

目的 基于网络药理学和分子对接研究探讨大蒜Allii Sativi Bulbus抗幽门螺杆菌(Hp)感染的活性成分及可能的作用机制,并通过体外抑菌试验验证大蒜素对Hp菌株的抗菌活性。方法 利用HERB数据库获取大蒜的活性成分,并通过PharmMapper、Swiss Target Prediction、BATMAN-TCM数据库获取活性成分靶点并构建"药物-成分-靶点"网络,筛选出主要活性成分。通过GeneCards、OMIM、DRUGBANK和DisGeNET数据库收集与Hp感染相关的靶点,取药物与疾病靶点交集,筛选出潜在靶点。利用STRING数据库获取潜在靶点的互作关系,并在Cytoscape中构建蛋白相互作用(PPI)网络,筛选出核心靶点。在DAVID数据库中进行潜在靶点的基因本体论(GO)生物分析与京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。通过Autodock进行活性成分与核心靶点的分子对接。用体外抗菌试验检测大蒜素的抗Hp活性。结果 共筛选出36个大蒜活性成分,291个潜在靶点,PPI网络分析得到肿瘤蛋白p53(TP53)、酪氨酸蛋白激酶(SRC)、信号传导和转录激活蛋白3(STAT3)、热休克蛋白90α家族A类成员1(HSP90AA1)、丝裂原激活的蛋白激酶(MAPK3)5个核心靶点。GO分析得到954个生物过程,KEGG分析得到176条通路。分子对接结果显示,大蒜活性成分均与核心靶点有较好的结合能力。体外抑菌试验显示大蒜素对3株Hp菌均有抑菌活性,最小抑菌浓度为2 mg/mL。结论 大蒜中的活性成分可能通过作用于TP53、SRC、STAT3、HSP90AA1、MAPK3 5个核心靶点参与Hp感染相关过程,其机制与磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)-蛋白激酶B(Akt)、叉头框蛋白O(FoxO)、低氧诱导因子-1(HIF-1)等信号通路有关,且大蒜素对Hp菌有抑菌活性。