基于网络药理学、分子对接和细胞试验探究麻杏石甘汤对牛支原体感染的治疗机制

doi:10.16431/j.cnki.1671-7236.2026.02.043

中国畜牧兽医 ›› 2026, Vol. 53 ›› Issue (2): 995-1008.doi: 10.16431/j.cnki.1671-7236.2026.02.043

基于网络药理学、分子对接和细胞试验探究麻杏石甘汤对牛支原体感染的治疗机制

于斋卓¹(), 张亮²^,³, 陈九²^,³, 乌志勇²^,³, 朱阳东¹, 闫滨¹(), 杨宏军²^,³()

^1.山东中医药大学药学院，济南 250355
^2.山东省农业科学院畜牧兽医研究所，山东省畜禽疫病防治与繁育重点实验室，济南 250100
^3.农业农村部畜禽生物组学重点实验室，济南 250100

收稿日期:2025-05-14 出版日期:2026-02-20 发布日期:2026-01-27
通讯作者: 闫滨,杨宏军 E-mail:19510156290@163.com;robinyan2002@163.com;yanghongjun166@163.com
作者简介:于斋卓，E-mail：19510156290@163.com
基金资助:
宁夏回族自治区重点研发计划(2024BBF02014);国家现代农业产业技术体系(CARS36);山东省重点研发计划（竞争性创新平台）(2022CXPT010);山东省技术创新引导计划（中央引导地方科技发展资金）(YDZX2024015);山东省农业科学院农业科技创新工程(CXGC2025G06)

Exploring the Therapeutic Mechanism of Maxing Shigan Decoction Against Mycoplasma bovis Infection Through Network Pharmacology， Molecular Docking， and Cellular Experiments

YU Zhaizhuo¹(), ZHANG Liang²^,³, CHEN Jiu²^,³, WU Zhiyong²^,³, ZHU Yangdong¹, YAN Bin¹(), YANG Hongjun²^,³()

^1.College of Pharmacy，Shandong University of Traditional Chinese Medicine，Jinan 250355，China
^2.Shandong Key Laboratory of Animal Disease Controlling and Breeding，Institute of Animal Science and Veterinary Medicine，Shandong Academy of Agricultural Sciences，Jinan 250100，China
^3.Key Laboratory of Livestock and Poultry Multi-omics，Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Jinan 250100，China

Received:2025-05-14 Online:2026-02-20 Published:2026-01-27
Contact: YAN Bin, YANG Hongjun E-mail:19510156290@163.com;robinyan2002@163.com;yanghongjun166@163.com

摘要/Abstract

摘要：

目的借助网络药理学、分子对接及细胞试验深入探究麻杏石甘汤对牛支原体感染的治疗机制，为传统中药的现代化提供科学依据，也为治疗牛支原体感染提供新的策略。方法以TCMSP、PubChem、SwissTargetPrediction等生物信息学平台为依托，筛选出麻杏石甘汤各味药物活性成分及相关靶点；通过GeneCards、OMIM数据库获取牛支原体相关疾病的靶点；用STRING数据库构建蛋白-蛋白互作网络，借助Cytoscape 3.9.1软件进行网络拓扑分析，同时用DAVID平台进行GO功能与KEGG通路富集分析；运用PyMOL 2.4.0和AutoDockTool 1.5.6软件完成分子对接与可视化。将MDBK细胞分为空白对照组、模型组及低、中、高剂量（2.5、5和10 mg/mL）麻杏石甘汤组，除空白对照组外，其余各组以感染复数为1 000的牛支原体PG45感染4 h，清洗后分别更换为含药培养基或完全培养基，继续培养24 h，采用实时荧光定量PCR法检测各组细胞中的Ct值及相关炎症因子mRNA表达水平。结果网络药理学研究发现，麻杏石甘汤含有134个活性成分，牛支原体相关疾病靶点93个，二者的交集靶点共20个，其中白细胞介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、基质金属蛋白酶9（MMP9）、半胱天冬酶3（CASP3）、前列腺素内过氧化物合酶2（PTGS2）等为关键核心靶点。GO功能富集分析主要涉及RNA聚合酶Ⅱ对转录的正向调控、细胞外空间、细胞质、细胞核、细胞因子活性等；KEGG通路富集分析主要涵盖IL-17、TNF、丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）等相关信号通路。分子对接结果表明，麻杏石甘汤的活性成分与关键核心靶点的结合能均<-17.8 kJ/mol，具有良好的结合能力。其中，槲皮素与CASP3结合能最小，为-28.87 kJ/mol。细胞试验结果显示，与模型组相比，各剂量麻杏石甘汤组Ct值均显著升高（P<0.05），显著升高了IL-2、IL-10基因表达量（P<0.05），降低了IL-6、IL-8、TNF-α、IL-17A、CASP3、MMP9、PTGS2基因表达量（P<0.05）。结论本研究通过网络药理学预测及细胞试验验证揭示了麻杏石甘汤通过作用于IL-6、TNF、MMP9等靶点，调控炎症因子的分泌，抑制炎症反应，从而发挥抗牛支原体感染作用。

关键词: 麻杏石甘汤; 牛支原体; 网络药理学; 分子对接

Abstract:

Objective Through the use of network pharmacology， molecular docking， and cell experiments， this study aimed to explore the therapeutic mechanism of Maxing Shigan decoction against Mycoplasma bovis infection， providing scientific basis for the modernization of traditional Chinese medicine and new strategies for the treatment of Mycoplasma bovis infection. Method Relying on bioinformatics platforms such as TCMSP， PubChem and SwissTargetPrediction， the active ingredients of the constituent herbs in Maxing Shigan decoction and their related targets were screened. The targets of Mycoplasma bovis related diseases were obtained through GeneCards and OMIM databases. The STRING database was used to construct protein-protein interaction network， and Cytoscape 3.9.1 software was used for network topology analysis. Meanwhile， the DAVID platform was used for GO function and KEGG pathway enrichment analysis. Molecular docking and visualization were completed using PyMOL 2.4.0 and AutoDockTool 1.5.6 software. MDBK cells were divided into blank control group， model group， and low， medium， and high dose groups （2.5， 5 and 10 mg/mL） of Maxing Shigan decoction. Except for blank control group， all other groups were infected with Mycoplasma bovis PG45 with a multiplicity of infection of 1 000 for 4 h. After cleaning， they were replaced with drug containing medium or complete medium， and continued to be cultured for 24 h. Real-time quantitative PCR was used to detect the Ct value and the mRNA expression of relevant inflammatory factors in each group of cells. Result Network pharmacology analysis revealed that Maxing Shigan decoction contained 134 active ingredients， and there were 93 targets related to Mycoplasma bovis-related diseases. A total of 20 intersection targets were identified between them， among which interleukin-6 （IL-6）， tumor necrosis factor-α （TNF-α）， matrix metallo proteinase 9（MMP9）， caspase 3 （CASP3） and prostaglandin peroxide synthase 2 （PTGS2） were the key core targets. GO function enrichment analysis mainly involved positive regulation of transcription by RNA polymerase Ⅱ， extracellular space， cytoplasm， nucleus， cytokine activity， etc. KEGG pathway enrichment analysis mainly covered signaling pathways related to IL-17， TNF， mitogen-activated protein kinase （MAPK），etc. The molecular docking results showed that the binding energy of the active ingredients of Maxing Shigan decoction was less than -17.8 kJ/mol， and had good binding ability. Among them， quercetin had the smallest binding energy to CASP3， which was -28.87 kJ/mol. Cell experiments showed that compared with model group， the Ct values were significantly increased （P<0.05）， the expression of IL-2 and IL-10 genes were significantly upregulated （P<0.05）， while those of IL-6， IL-8， TNF-α， IL-17A，CASP3， MMP9 and PTGS2 genes were significantly downregulated （P<0.05）， in each dose group of Maxing Shigan decoction. Conclusion Through network pharmacology prediction and cell experimental validation， this study revealed that Maxing Shigan decoction exered anti-Mycoplasma bovis infection effects by acting on targets such as IL-6， TNF and MMP9， regulating the secretion of inflammatory factors， and inhibiting inflammatory responses.

Key words: Maxing Shigan decoction; Mycoplasma bovis; network pharmacology; molecular docking

中图分类号:

S853.74

于斋卓, 张亮, 陈九, 乌志勇, 朱阳东, 闫滨, 杨宏军. 基于网络药理学、分子对接和细胞试验探究麻杏石甘汤对牛支原体感染的治疗机制[J]. 中国畜牧兽医, 2026, 53(2): 995-1008.

YU Zhaizhuo, ZHANG Liang, CHEN Jiu, WU Zhiyong, ZHU Yangdong, YAN Bin, YANG Hongjun. Exploring the Therapeutic Mechanism of Maxing Shigan Decoction Against Mycoplasma bovis Infection Through Network Pharmacology， Molecular Docking， and Cellular Experiments[J]. China Animal Husbandry & Veterinary Medicine, 2026, 53(2): 995-1008.

图/表 14

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参考文献 40

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基因 Genes	引物序列 Primer sequences （5'→3'）		退火温度 Annealing temperature/℃	GenBank登录号 GenBank accession No.
TNF-α	F： CGGTGGTGGGACTCGTATG	R： GCTGGTTGTCTTCCAGCTTCA	60	NM_173966.3
IL-6	F： TCTGGGTTCAATCAGGCGAT	R： GTCAGTGTTTGTGGCTGGAG	56	NM_173923.2
IL-8	F： TGGGCCACACTGTGAAAAT	R： TCATGGATCTTGCTTCTCAGC	57	NM_173925.2
IL-10	F： TGTTGACCCAGTCTCTGCTG	R： GGCATCACCTCTTCCAGGTA	57	NM_174088.1
IL-17A	F： GAACTTCATCTATGTCACTGC	R： TGGACTCTGTGGGATGATGA	54	NM_001008412.2
IL-2	F： AACCTCAACTCCTGCCACAA	R： TGTGTTCCCCGTAGAGCTTG	56	NM_180997.2
CASP3	F：AGAACTTGGTGGTCCATACA	R：CTCAACCCGTCTCCCTTTAT	54	NM_001077840.1
MMP9	F：GGAGAACCACGAACCAACCT	R：CCAGGAGTGTAGCCATAGCG	58	NM_174744.2
PTGS2	F：GCATAAGCTGCGCCTTTTCA	R：TCTGTTGTGTTCCCGTAGCC	56	NM_174445.2
β-actin	F： TGCTGTCACCTTCACCGTTC	R： CTGTTAGCTGCGTTACACCCT	57	NM_173979.3

No.	靶点 Targets	度值 Degree	介数中心性 Betweenness centrality	接近中心性 Closeness centrality
1	IL-6	17	26.356	0.947
2	TNF	17	26.356	0.947
3	MMP9	16	18.356	0.900
4	CASP3	15	12.489	0.857
5	PTGS2	15	12.489	0.857
6	STAT3	14	7.180	0.818
7	PPARG	13	35.765	0.782
8	IL-2	13	5.275	0.782
9	NOS2	11	1.698	0.720
10	ARG1	11	3.309	0.720

靶点 Targets	结合能Binding energy
靶点 Targets	柚皮素 Naringenin	山柰酚 Kaempferol	槲皮素 Quercetin
IL-6	－21.25	－24.43	－24.31
TNF	－18.12	－19.83	－20.55
MMP9	－17.86	－23.22	－17.95
PTGS2	－22.09	－27.91	－28.45
CASP3	－23.26	－26.86	－28.87
STAT3	－22.81	－22.09	－21.63

基于网络药理学、分子对接和细胞试验探究麻杏石甘汤对牛支原体感染的治疗机制

Exploring the Therapeutic Mechanism of Maxing Shigan Decoction Against Mycoplasma bovis Infection Through Network Pharmacology， Molecular Docking， and Cellular Experiments

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[1]	孟玲, 王雯雯, 郑卫, 武选民, 仇浩, 王婧, 高珣, 石芸. 液质联用技术联合网络药理学探讨半枝莲抗肿瘤作用机制[J]. 中国畜牧兽医, 2026, 53(2): 1043-1054.
[2]	马全朝, 吴海港. 光谱法结合分子对接研究沙拉沙星与牛血清白蛋白结合作用[J]. 中国畜牧兽医, 2025, 52(9): 4394-4405.
[3]	廖洪涛, 温润, 闫普普, 黄永熙, 刘满, 朱君, 程海山, 巩一诺, 彭杨芸, 覃美林, 李蓉, 苏应兵, 郭利伟. UPLC-Q-TOF-MS联合网络药理学和分子动力学模拟探讨四黄止痢颗粒治疗畜禽腹泻的作用机制[J]. 中国畜牧兽医, 2025, 52(9): 4427-4439.
[4]	毛驰文, 黄明凤, 李淼淼, 陈兰, 罗怡泓, 连凯琪, 马圣明, 朱二鹏. LC-MS结合网络药理学探讨紫锥菊抗猪流行性腹泻病毒的作用机制[J]. 中国畜牧兽医, 2025, 52(9): 4471-4483.
[5]	陈海燕, 张景正, 许晨新, 刘元芬, 周咏梅, 韩瑾. UPLC-Q-TOF-MS结合网络药理学探讨威灵仙水提物抗炎的药效物质及作用机制[J]. 中国畜牧兽医, 2025, 52(6): 2851-2864.
[6]	郭子凯, 罗安淇, 李炜晗, 刘俊成, 蒋涛, 柳亦松. 基于高分辨质谱-网络药理学探讨锦灯笼提取物抗传染性支气管炎的作用机制[J]. 中国畜牧兽医, 2025, 52(5): 2328-2340.
[7]	尹凯雯, 毛伟, 曹金山, 孙月, 董海燕, 韩凯凡, 王博, 李培锋, 张志丹, 樊宏亮, 郭宇, 赵红霞. 内蒙古地区牛呼吸道感染的主要病原菌及支原体分离鉴定及耐药性和毒力基因检测[J]. 中国畜牧兽医, 2025, 52(3): 1328-1341.
[8]	黄永熙, 闫普普, 郭伟丽, 李亚娜, 朱君, 刘满, 侯超群, 覃美林, 李蓉, 武毅, 苏应兵, 杨小林, 郭利伟, 王雄, 戴刚. UPLC-Q-TOF-MS联合网络药理学探讨当归饮子对特应性皮炎小鼠的作用机制[J]. 中国畜牧兽医, 2025, 52(2): 874-889.
[9]	义拉勒特, 陈鹏, 萨初拉, 张春华, 王博, 金鹿, 李胜利, 杨鼎, 孙余卓, 孙海洲. 网络药理学视角下果胶及其代谢产物调控山羊子宫内膜异位症的作用靶点及通路解析[J]. 中国畜牧兽医, 2025, 52(12): 5993-6006.
[10]	宋雨, 孙彦刚, 张艺媛, 周思奇, 张璐, 李伟, 张明昊, 张紫娟, 苗晋鑫, 陈芳, 曹珊, 张小莉, 谢莎. 基于网络药理学和试验验证探讨茵陈蒿汤治疗糖尿病的作用机制[J]. 中国畜牧兽医, 2024, 51(9): 4106-4119.
[11]	唐恬, 王振, 余梦环, 徐坤, 何瑞丽, 秦田哲, 陈创夫, 马忠臣, 王勇. 牛支原体感染牛巨噬细胞对线粒体途径介导凋亡的影响[J]. 中国畜牧兽医, 2024, 51(8): 3625-3634.
[12]	苏圆圆, 于澄元, 张密霞, 张艳军, 庄朋伟. 健脾祛湿方治疗非酒精性脂肪肝大鼠的作用研究[J]. 中国畜牧兽医, 2024, 51(8): 3662-3675.
[13]	武博文, 颜培宇, 武密山. 基于网络药理学探讨麻黄活性成分治疗血管痉挛的作用机制[J]. 中国畜牧兽医, 2024, 51(6): 2680-2696.
[14]	王辉钦, 段莹莹, 杨彦平, 杨苗, 崔晓文, 崔一喆. 基于网络药理学探究地锦草防治溃疡性结肠炎的作用机制[J]. 中国畜牧兽医, 2024, 51(5): 2154-2168.
[15]	植玉鹏, 刘雨桐, 陈弟诗, 宫萌菲, 夏学妹, 任玉鹏. 基于网络药理学和分子对接探究白杨素和柚皮素抗PEDV的作用机制及试验验证[J]. 中国畜牧兽医, 2024, 51(4): 1757-1772.