基于网络药理学探讨黄芪治疗对虾白斑综合征的作用机制

DOI：10.3969/j.issn.1004-6755.2025.07.002

Based on network pharmacology discuss the mechanism of Astragali Radix in treatment of white spot syndrome in shrimp

CHEN Linzi

（Fujian Provincial Aquatic Technology Extension Station，Fuzhou 35ooo2，China）

Abstract：Using the Herb，Swiss Target Prediction，and PharmMapper databases to predict potential targets for the active ingredient 13- hydroxy-9，1l-octadecadienoic acid from Astragali Radix，and combining this with the DisGeNET，GeneCards，and OMIM databases to screen for targets related to shrimp white spot syndrome，we identified 52 intersecting targets. Through STRING，a PPI network was constructed，and Cytoscape selected the TOPl0 core targets，including tnfb， pparg，and bcl2a. GO and KEGG analyses indicate that this component may regulate functions such as antioxidant stress，inflammation，and cellcycle through signaling pathways like FoxOand Peroxisome.Molecular docking results show that the active ingredient 13- hydroxy-9，11-octadecadienoic acid from Astragali Radix can stably bind to key targets，supporting its potential in preventing and treating shrimp white spot syndrome.

Key words： Astragali Radix ；13-hydroxy-9，11- octadecadienoic acid；white spot syndrome in shrimp；network pharmacology；molecular docking

对虾白斑综合征自20世纪90年代爆发以来，对我国对虾养殖业造成了严重威胁[1]，其病原白斑综合征病毒（white spot syndrome virus，WSSV）宿主广泛，不仅感染对虾，还可影响龙虾、螯虾、蟹等甲壳类生物，严重影响了虾蟹养殖业的可持续发展[2]。由于尚未发现治疗白斑综合征病毒的特异性药物，养殖户通常依靠清塘消毒、优选种苗、维持良好的水体环境、做好饵料管理、增氧等健康的养殖管理方式来减少白斑综合征等病毒性疾病的发生[3]。

近年来，许多地区的养殖户在养殖过程中通过添加复方中草药制剂来提高对虾的免疫力、抗病能力。实践证明，这种方法可以有效减少对虾的病害感染，提高生长速度、存活率和个体增重率等[4]。黄芪（AstragaliRadix）味甘，性微温，具补气固表，利尿托毒，排脓等功效，且具有一定的抗氧化、抗炎和免疫调节作用，常被用于制成复方中草药制剂来提高动物的免疫力[5]。陈辉辉等[6]的研究表明，含有黄芪的复方中草药制剂能够有效提高凡纳滨对虾抗WSSV的能力。

中草药的免疫活性物质包括多糖、昔类、生物碱、有机酸、挥发性油等[7]。根据中国中药化学成分数据库，黄芪包含黄芪多糖、黄芪皂昔和黄芪黄酮类化合物等68种有效化学成分8，而过去对黄芪免疫活性物质的研究主要集中在黄芪多糖9]，对黄芪其他有效化学成分的报道非常有限。黄芪的其他有效化学成分是否也具有良好的免疫活性，能否提高对虾抗WSSV的能力以及具体作用机制等均尚不明确。

本研究基于网络药理学和分子对接，分析黄芪特有的活性成分13一羟基－9，11一十八碳二烯酸抗对虾白斑综合征病毒的作用靶点与信号通路，为进一步研究黄芪预防和治疗对虾白斑综合征的作用机制提供理论依据。

1材料与方法

1.1 黄芪活性成分潜在靶点的筛选

在Herb数据库筛选得到黄芪特有的活性成分 13- 羟基－9，11－十八碳二烯酸（13－hy-droxy-9，1l-octadecadienoicacid），通过Pub-chem数据库搜索获得该成分SMILES号，输入SwissTargetPrediction得到潜在靶点;通过TC-MSP数据库获得该成分化学结构，经PharmMapper数据库筛选得到潜在靶点。合并数据并剔除重复值，得到13一羟基一9，11—十八碳二烯酸的潜在靶点。

1.2对虾白斑综合征疾病相关潜在靶点的筛选

通过DisGeNETGeneCards、OMIM数据库对关键词"whitespotsyndrome"进行检索，合并数据并剔除重复值，得到对虾白斑綜合征的潜在靶点。

1.3蛋白相互作用（PPI）网络构建与分析

将13－羟基—9，11—十八碳二烯酸和对虾白斑综合征的潜在靶点上传到jvenn平台得到交集靶点，绘制韦恩图。将交集靶点导人STRING数据库，取“mediumconfidence（ >0.40 ”“ P<0.05^∘ ，构建PPI网络，用Cytoscape3.7.2进行网络拓扑学分析，根据节点各项参数（Betweeness，Close-ness，Degree，Eigenvector，LAC，Network）的中位数进行筛选，得到TOP10核心靶点，以Degree排序。

1.4GO功能和KEGG通路分析

登录DAVID数据库，导人交集靶点进行GO和KEGG分析，利用微生信平台进行可视化处理。

1.5 分子对接

在PDB数据库得到10个核心靶点化学结构，使用Pymol软件去水和去配体，使用Autodock软件将10个核心靶点分别与13一羟基一9，11一十八碳二烯酸进行分子对接，最后用Pymol可视化作图。

2结果

2.1交集靶点的获取

整理去重后得到316个13—羟基－9，11—十八碳二烯酸的潜在作用靶点和3438个虾白斑综合征的潜在靶点，绘制韦恩图，得到交集靶点52个，见图1。

2.2PPI网络构建及核心靶点的筛选

在STRING数据库中获取PPI网络，隐藏未连接的点，得到节点数42个（蛋白），边56条（蛋白互作），见图2。在Cytoscape中筛选得到TOP10核心靶点：tnfb（即 TNF-β） ，pparg，bcl2a，sdha，sod2，clpp，ar， mmp9 ，cat，ptgs2a，见图3。

2.3 GO和KEGG分析

将交集靶点输入DAVID数据库进行GO功能和KEGG通路分析（ P<0.05 ），得到7个分子功能（MF）、5个生物过程（BP）、1个细胞组分（CC）、3条信号通路，见图4和表1。

2.4分子对接验证

对10个核心靶点和 13- 羟基 otD-9，11- 十八碳二烯酸的对接结合能均小于0，说明具有相互作用，且结合能越小越容易结合，结合越稳定，见表2。分子对接的最佳构象互作三维展示见图5。

3讨论

本研究通过PPI网络的拓扑分析得到了黄芪活性成分作用于对虾白斑综合征的核心靶点。

其中 TNF-β 属于肿瘤坏死因子（TNF）超家族，介导多种炎症反应，促进IL、IFN等细胞因子的产生，是一类重要的炎症、免疫调控因子[10]13一羟基一9，11一十八碳二烯酸可能通过调节TNF一β的表达，减轻由白斑综合征引起的炎症反应和细胞损伤。过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARG）通过控制脂肪酸的过氧化物酶体 β 氧化途径，调节脂肪细胞分化和葡萄糖稳态，还可介导肠道脂质代谢，影响肠道中脂质生成、吸收和转运。本研究显示13－羟基－9，11一十八碳二烯酸通过Peroxisome通路与pparg等靶蛋白结合，发挥调节脂肪代谢活性的作用。Bcl2是重要的抗细胞凋亡蛋白， Bcl2-Bax 可抑制凋亡。既往的研究表明黄芪可通过上调Bcl2表达，提高Bcl2/Bax比值来抑制缺氧神经细胞凋亡。琥珀酸脱氢酶A（sdha）是复合物酶SDH活性的关键结构亚基，SHD是线粒体的标志酶，其活性强弱反映了细胞有氧代谢活动的程度。有研究表明，黄芪能维持SDH活性，并消除过多的自由基，减少自由基损伤保护线粒体结构的完整性。Sod2是重要的抗氧化酶超氧化物歧化酶（SOD）的亚型之一，构成了抗ROS的第一道防线，可有效清除体内自由基，其含量可以间接反映细胞氧化应激损伤程度以及抗氧化应激损伤的能力。