Exploring the antidepressant mechanism of Codonopsis pilosula through network pharmacology and molecular docking analysis

Abstract

Objective

To investigate the antidepressant properties and underlying mechanisms of Codonopsis pilosula using network pharmacology and molecular docking analysis.

Methods

The principal constituents of Codonopsis pilosula were identified from the Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform (TCMSP). Genecards and the Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM) were utilized to gather genes associated with depression. Subsequently, Cytoscape software and the STRING database were employed to construct a components-targets network and protein interaction network models for Codonopsis pilosula. The DAVID database was applied for Gene Ontology (GO) analysis and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) pathway analysis of the targets, while Autodock software was utilized for molecular docking of the primary active compounds of Codonopsis pilosula with its key targets.

Results

This study identified 18 primary components in Codonopsis pilosula, which have the potential to modulate numerous targets and impact 57 signaling pathways. Integration of prior research findings and molecular docking validation demonstrated that lobetyolin – a key constituent of Codonopsis pilosula – exhibits strong binding affinity with the hub target proteins, including Tumor Protein P53 (TP53), Heat Shock Protein 90 Alpha Family Class A Member 1 (HSP90AA1), and Jun Proto-Oncogene (JUN).

Conclusion

The findings suggest that Codonopsis pilosula may elicit antidepressant effects through a multi-component, multi-target, and multi-pathway approach, laying a foundation for further exploration and clinical utilization of Codonopsis pilosula in the prevention and treatment of depression.

Objectif

Étudier les propriétés antidépresseuses et les mécanismes sous-jacents de Codonopsis pilosula en utilisant la pharmacologie en réseau et l’analyse du docking moléculaire.

Méthodes

Les principaux constituants de Codonopsis pilosula ont été identifiés à partir de la plateforme de base de données et d’analyse des systèmes de pharmacologie de la médecine traditionnelle chinoise (TCMSP). Les cartes génétiques et la base de données en ligne Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM) ont été utilisées pour recueillir les gènes associés à la dépression. Par la suite, le logiciel Cytoscape et la base de données STRING ont été utilisés pour construire un réseau composants-cibles et des modèles de réseau d’interaction protéique pour Codonopsis pilosula. La base de données DAVID a été utilisée pour l’analyse de l’ontologie génétique (GO) et l’analyse des voies par la Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) des cibles, tandis que le logiciel Autodock a été utilisé pour l’amarrage moléculaire des composés actifs primaires de Codonopsis pilosula avec ses cibles clés.

Résultats

Cette étude a identifié 18 composants principaux de Codonopsis pilosula, qui ont le potentiel de moduler de nombreuses cibles et d’impacter 57 voies de signalisation. L’intégration des résultats de recherches antérieures et la validation du docking moléculaire ont démontré que la lobétyoline – un constituant clé de Codonopsis pilosula – présente une forte affinité de liaison avec les protéines cibles centrales, notamment la protéine tumorale P53 (TP53), la protéine de choc thermique 90 membre de classe A (HSP90AA1), et le proto-oncogène Jun (JUN).

Conclusion

Les résultats suggèrent que Codonopsis pilosula pourrait provoquer des effets antidépresseurs grâce à une approche multicomposantes, multicibles et multivoies, posant les bases pour une exploration et une utilisation clinique ultérieure de Codonopsis pilosula dans la prévention et le traitement de la dépression.