采用综合多学科的方法来阐明六味地黄丸在更年期综合征中的分子机制

《Guidelines and Standards in Chinese Medicine》：An integrated multi-disciplinary approach to elucidate the molecular mechanism of liuwei dihuang pills in menopausal syndrome

本研究通过网络药理学、孟德尔随机化等分析，揭示六味地黄丸（LWDHP）缓解更年期综合征（MS）的作用机制，发现其关键活性成分与PI3K-Akt通路核心靶点TP53、NF-κB1、MAPK3存在强结合，为临床应用提供理论依据。

　　```section>

摘要 通俗语言总结

---

目的：

更年期综合征（MS）是女性在更年期期间常见的疾病。六味地黄丸（LWDHP）在缓解MS症状方面具有治疗效果，但其作用机制尚未完全明了。本研究通过结合网络药理学、孟德尔随机化（MR）、分子对接、分子动力学（MD）模拟以及基于汇总数据的孟德尔随机化（SMR）分析，旨在阐明LWDHP治疗MS的机制。

材料：

LWDHP的有效成分从《中药系统药理学》（TCMSP）数据库和草药数据库中提取，而与MS相关的靶点则来自GeneCards、OMIM、DrugBank、PharmGKB、治疗靶点数据库（TTD）和MalaCards。SMR分析精确识别出可能与MS具有多效性关联的基因。使用STRING数据库构建了关键靶点的蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络，并通过Cytoscape软件进行了分析。利用MCODE插件进行拓扑分析以确定核心网络。使用BioGPS分析了靶点的组织/器官分布。使用R软件进行了疾病本体（DO）分析。DAVID用于进行基因本体（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集分析，分子对接和MD模拟用于确认活性化合物与核心靶点之间的相互作用。TRRUST、MiRwalk和STARbase数据库被用来构建“转录因子（TF）-关键靶点”调控网络和竞争性内源性RNA（ceRNA）网络。最后，MR分析进一步评估了关键基因与更年期症状之间的因果关系。

结果：

通过网络药理学研究，共鉴定出LWDHP中的69种生物活性成分及其1040个相关靶点。经过筛选后，获得了3111个与MS相关的靶点，其中LWDHP和MS有513个共同的靶点。SMR分析发现133个基因可能与MS具有多效性关联。PPI网络构建和拓扑分析进一步确定了9个核心基因：TP53、GAPDH、SRC、MAPK3、ESR1、NF-κB1、MMP9、SIRT1和PTGS2。BioGPS分析显示这些基因在免疫系统细胞、全血和肝脏中的表达水平较高。DO富集分析揭示了与MS具有相同致病机制的疾病，包括乳腺癌、胸癌和2型糖尿病。GO富集分析表明LWDHP影响51个生物过程（BP）、15个细胞组分（CC）和13个分子功能（MF）。KEGG分析显示PI3K-Akt信号通路与MS的关联最为显著，TP53、NF-κB1和MAPK3在该通路中富集。分子对接和100纳秒MD模拟显示三种活性化合物（谷甾醇、卡杜酮和牡丹皮苷C）与四个核心靶点（TP53、NF-κB1、MAPK3）之间具有良好的结合亲和力和结构稳定性。结合结合自由能计算、残基分解分析以及均方根偏差（RMSD）和均方根波动（RMSF）数据，进一步验证了这些相互作用的强度和稳定性。MR分析确认了TP53、MAPK3和NF-κB1与MS之间的因果关系。网络分析构建了TF-关键靶点网络（MAPK3有1个TF，TP53有49个TF，NF-κB1有38个TF），并预测了68个TF和165个与NF-κB1相关的miRNA。还建立了一个包含17个miRNA、73个lncRNA和3个mRNA的ceRNA网络。

结论：

我们的研究结果表明，LWDHP通过调节PI3K-Akt通路并作用于TP53、NF-κB1和MAPK3来缓解MS症状，其中谷甾醇、卡杜酮和牡丹皮苷是其关键活性成分，这为其临床应用提供了坚实的基础。

通俗语言总结：本研究探讨了六味地黄丸（LWDHP）如何帮助缓解更年期综合征（MS）的症状。研究人员使用多种方法鉴定出LWDHP中的69种活性成分及其1040个靶点，发现LWDHP和MS相关基因之间有513个共同的靶点。关键基因如TP53、NF-κB1和MAPK3通过PI3K-Akt信号通路与MS相关。分子对接和分子动力学模拟显示三种活性化合物（谷甾醇、卡杜酮和牡丹皮苷C）与四个核心靶点（TP53、NF-κB1、MAPK3）之间具有良好的结合亲和力和结构稳定性。该研究通过强调LWDHP对特定生物通路和基因的影响，支持了其在MS治疗中的临床应用，为其治疗潜力提供了见解。

```