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中华损伤与修复杂志(电子版) ›› 2025, Vol. 20 ›› Issue (05) : 404 -411. doi: 10.3877/cma.j.issn.1673-9450.2025.05.007

论著

基于网络药理学和分子对接探讨沙棘促进烧烫伤创面修复的作用机制
张子远1, 姜笃银1,2,()   
  1. 1 250033 济南,山东大学第二医院整形烧伤外科
    2 250033 济南,山东大学第二医院急诊医学中心
  • 收稿日期:2025-05-13 出版日期:2025-10-01
  • 通信作者: 姜笃银
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(81873934); 上海王正国创伤医学发展基金(SZYZ-TR-09); 济南市科技计划项目(202225065)

Exploring the mechanism of sea buckthorn in promoting burn wound repair based on network pharmacology and molecular docking

Ziyuan Zhang1, Duyin Jiang1,2,()   

  1. 1 Department of Plastic and Burn Surgery,the Second Hospital of Shandong University,Jinan 250033,China
    2 Department of Emergency,the Second Hospital of Shandong University,Jinan 250033,China
  • Received:2025-05-13 Published:2025-10-01
  • Corresponding author: Duyin Jiang
引用本文:

张子远, 姜笃银. 基于网络药理学和分子对接探讨沙棘促进烧烫伤创面修复的作用机制[J/OL]. 中华损伤与修复杂志(电子版), 2025, 20(05): 404-411.

Ziyuan Zhang, Duyin Jiang. Exploring the mechanism of sea buckthorn in promoting burn wound repair based on network pharmacology and molecular docking[J/OL]. Chinese Journal of Injury Repair and Wound Healing(Electronic Edition), 2025, 20(05): 404-411.

目的

运用网络药理学方法,探讨沙棘促进烧烫伤创面修复的活性成分、靶点和作用机制,并通过分子对接进行验证。

方法

通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)获取沙棘活性成分与靶点基因,综合NCBI、GeneCards、OMIM数据库的烧烫伤靶点基因,绘制交集基因的韦恩图。通过STRING数据库对交集基因进行分析,使用Cytoscape 3.10.2软件进行关键基因筛选并建立蛋白质相互作用(PPI)网络。将关键基因导入DAVID数据库,进行基因本体(GO)富集分析及京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析。构建沙棘促进烧烫伤创面修复的活性成分-靶点基因-作用通路网络。通过PDB、PubChem数据库进行蛋白质结构及小分子结构确认,利用AutoDock对沙棘活性成分和关键蛋白进行分子对接,并利用PyMOL进行可视化。

结果

检索出沙棘主要活性成分33个,包括槲皮素、异鼠李素、天竺葵素和山柰酚等;获取相关靶点基因167个,烧烫伤靶点基因3 897个,筛选出交集靶点68个和关键基因12个,包括CASP3、EGFR、ESR1、IFNG、IL6及PPARG等。KEGG富集分析显示,沙棘促进烧烫伤创面修复主要涉及癌症、感染及内分泌抵抗相关信号通路。分子对接结果表明关键蛋白与沙棘活性成分对接良好。

结论

沙棘通过多成分、多靶点、多通路的共同作用促进烧烫伤创面修复。

Objective

To investigate the active components,therapeutic targets,and mechanisms of sea buckthorn in promoting burn wound repair using network pharmacology approaches with molecular docking validation.

Methods

Active components of sea buckthorn and their potential targets were retrieved from the Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform (TCMSP). Burn-related target genes were systematically collected from NCBI,GeneCards,and OMIM databases. The overlapping targets were identified and visualized using a Venn diagram. Protein-protein interaction (PPI) network analysis was performed using the STRING database,followed by topological analysis with Cytoscape software (version 3.10.2) to identify hub genes. Hub genes were analyzed using the DAVID database for gene ontology (GO) enrichment analysis and Kyoto encyclopedia of genes and genomes (KEGG) enrichment analysis. Constructed a network of active ingredients,target genes and signal pathways of sea buckthorn in promoting burn wound repair. Protein structures were retrieved and obtained through PDB and PubChem databases. Molecular docking between sea buckthorn's bioactive compounds and key targets was performed using AutoDock,with subsequent visualization in PyMOL.

Results

A total of 33 bioactive components were identified in sea buckthorn,including quercetin,isorhamnetin,pelargonidin,and kaempferol, etc. Bioinformatic analysis identified 167 potential target genes for sea buckthorn components,and 3 897 burn-related targets were retrieved from disease databases. Intersection analysis revealed 68 overlapping targets,including 12 hub genes (such as CASP3,EGFR,ESR1,IFNG,IL6,and PPARG). KEGG enrichment analysis showed that sea buckthorn promote the repair of burn wounds primarily through signaling pathways associated with cancer, infection, and endocrine resistance. Molecular docking demonstrated strong binding affinities between key targets and sea buckthorn's bioactive compounds.

Conclusion

Sea buckthorn promotes burn wound repair through a synergistic mechanism involving multiple components,targets,and pathways.

表1 沙棘活性成分
序号 ID 活性成分 OB(%) DL
1 MOL001004 天竺葵素(pelargonidin) 37.98 0.21
2 MOL010211 14,15-二甲基α-硅甾醇(14,15-dimethyl-alpha-sitosterol) 43.13 0.78
3 MOL010212 14-甲基α-谷甾醇(14-methyl-alpha-sitosterol) 43.48 0.78
4 MOL010227 角黄素(canthaxanthin) 41.58 0.56
5 MOL010228 类胡萝卜素(carotenoid) 40.75 0.54
6 MOL010230 ST5330591 48.07 0.84
7 MOL010232 顺式番茄红素(cislycopene) 45.51 0.54
8 MOL010234 δ-胡萝卜素(delta-carotene) 31.80 0.54
9 MOL010240 麦角甾-7-烯-3-β醇(ergosta-7-en-3-beta-ol) 38.76 0.82
10 MOL010241 麦角甾烯醇(ergostenol) 35.40 0.71
11 MOL010247 (2R,6S,7aR)-2-(1E,3E,5E,7E,9E,11E,13E,15E)-16-[(1R,4R)-4-羟基-2,6,6-三甲基-1-环己-2-烯基]-1,5,10,14-四甲基十六碳-1,3,5,7,9,11,13,15-辛烯基-2,4,4,7a-四甲基-6,7-二氢-5H-苯并呋喃-6-醇{(2R,6S,7aR)-2-(1E,3E,5E,7E,9E,11E,13E,15E)-16-[(1R,4R)-4-hydroxy-2,6,6-trimethyl-1-cyclohex-2-enyl]-1,5,10,14-tetramethylhexadeca-1,3,5,7,9,11,13,15-octaenyl-2,4,4,7a-tetramethyl-6,7-dihydro-5H-benzofuran-6-ol} 57.88 0.52
12 MOL010248 γ-胡萝卜素(gamma-carotene) 30.98 0.55
13 MOL001979 (3S,5R,10S,13R,14R,17R)-4,4,10,13,14-五甲基-17-[(2R)-6-甲基庚-5 烯-2-基]-2,3,5,6,7,11,12,15,16,17-十氢-1H-环戊[a]菲蒽-3-醇(LAN) 42.11 0.74
14 MOL010267 番茄红素(lycopene) 32.57 0.50
15 MOL010283 2-甲基-3-[(E,7S,11R)-3,7,11,15-四甲基己癸-2-烯基]萘-1,4-二酮(ZINC03831331) 47.60 0.65
16 MOL001420 (8S,9S,10R,13R,14S,17R)-17-[(1R,4R)-4-乙基-1,5-二甲基己基]-10,13-二甲基-1,2,4,7,8,9,11,12,14,15,16,17-十二烷基氢化环戊[a]菲蒽(ZINC04073977) 37.99 0.75
17 MOL001494 十八碳-6,9-二烯酸乙酯(mandenol) 41.99 0.19
18 MOL001510 (S)-樟脑(5-Ergosten-3β-醇)(24-epicampesterol) 37.57 0.71
19 MOL002268 大黄酸(rhein) 47.06 0.27
20 MOL002588 (3S,5R,10S,13R,14R,17R)-17-[(1R)-1,5-二甲基-4-亚甲基己基]-4,4,10,13,14-五甲基-2,3,5,6,7,11,12,15,16,17-十氢-1H-环戊[a]菲-3-醇{(3S,5R,10S,13R,14R,17R)-17-[(1R)-15-dimethyl-4-methylenehexyl]-4,4,10,13,14-pentamethyl-2,3,5,6,7,11,12,15,16,17-decahydro-1H-cyclopenta[a]phenanthren-3-ol} 42.36 0.76
21 MOL002773 β-胡萝卜素(β-carotene) 37.18 0.58
22 MOL000354 异鼠李素(isorhamnetin) 49.60 0.30
23 MOL000358 β-谷甾醇(β-sitosterol) 36.91 0.75
24 MOL000359 谷甾醇(sitosterol) 36.91 0.75
25 MOL000422 山柰酚(kaempferol) 41.88 0.24
26 MOL000433 富马酸(FA) 68.96 0.70
27 MOL000449 豆甾醇(stigmasterol) 43.82 0.75
28 MOL000492 (+)-儿茶素[(+)-catechin] 54.82 0.24
29 MOL005100 5,7-二羟基-2-(3-羟基-4-甲氧基苯基)苯并-4-酮[5,7-dihydroxy-2(3-hydroxy-4-methoxyphenyl)chroman-4-one] 47.73 0.27
30 MOL006756 瓜蒌(schottenol) 37.42 0.75
31 MOL000073 (+)-表儿茶素[(+)-ent-epicatechin] 48.95 0.24
32 MOL000953 CLR 37.87 0.67
33 MOL000098 槲皮素(quercetin) 46.43 0.27
图1 沙棘与烧烫伤交集靶点韦恩图
图2 沙棘促进烧烫伤创面修复关键基因的PPI网络
图3 沙棘促进烧烫伤创面修复关键基因的GO富集分析
图4 沙棘促进烧烫伤创面修复关键基因的KEGG富集分析
图5 沙棘促进烧烫伤创面修复的活性成分-靶点基因-作用通路网络图
表2 关键靶点与部分沙棘活性成分的结合自由能
图6 部分关键靶点与沙棘活性成分分子对接构象。A为槲皮素与PPARG对接,结合自由能为-7.35 kcal/mol;B为山柰酚与PPARG对接,结合自由能为-8.11 kcal/mol;C为天竺葵素与PPARG对接,结合自由能为-7.98 kcal/mol;D为β-谷甾醇与PTGS2对接,结合自由能为-6.83 kcal/mol;E为大黄酸与PTGS2对接,结合自由能为-6.69 kcal/mol;F为(+)-表儿茶素与PTGS2对接,结合自由能为-6.46 kcal/mol
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