형개와 방풍의 여드름 치료 효과에 대한 네트워크 약리학 기반 작용 기전 연구 = Network Pharmacology-based Investigation of the Therapeutic Mechanisms of Schizonepetae Spica and Saposhnikoviae Radix in Acne Vulgaris

국문 초록 (Abstract)

목적: 본 연구는 네트워크 약리학 기반의 in silico 분석을 통해 여드름 (Acne vulgaris)에 대한 형개 (Schizonepetae Spica)와 방풍 (Saposhnikoviae Radix)의 생체 내 작용 경로를 예측하고, 두 본초의 기전적 특성을 비교 분석하고자 하였다.

방법: TM-MC 2.0, PubChem, SwissADME, SwissTargetPrediction 데이터베이스로부터 형개와 방풍의 활성 성분 및 표적을 수집하였다. GeneCards와 DisGeNET에서 여드름 관련 표적을 확보하고, 형개와 방풍의 활성 성분과 모두 교차하는 공통 표적을 식별하였다. STRING 데이터베이스로부터 단백질-단백질 상호작용 네트워크를 구축하고, 위상 분석을 통해 핵심 표적을 식별하였다. Enrichr과 ClueGO 상에서 Gene Ontology (GO) 및 Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) pathway 분석을 통해 핵심 표적의 생물학적 기능과 경로를 해석하였다.

결과: 형개로부터 25개 활성 성분과 272개 표적을, 방풍으로부터 41개 활성 성분과 700개 표적을 확보하였다. 형개와 방풍, 그리고 여드름과 모두 교차하는 공통 표적은 22개로 확인되었으며, AR, PPARG, ESR1, EGFR, MMP9, HDAC1이 핵심 표적으로 도출되었다. GO 및 KEGG 경로 분석 결과, 형개와 방풍은 호르몬 대사, 피지샘 분화, 면역 조절, 지질 대사 경로에 복합적으로 작용할 것으로 예측되었다. 형개는 안드로겐 대사 및 피지 생성과 연관된 경로에, 방풍은 염증 반응 및 염증 이후의 조직 회복, 저산소 반응 등의 경로에 주로 관여하는 것으로 나타났다.

결론: 형개와 방풍은 여드름의 다면적 병태생리에 관여하는 복합적인 생체 내 경로를 공유하는 것으로 나타났으며, 이는 기존 약물치료의 한계를 보완할 수 있는 한약 치료 전략으로서의 가능성을 시사한다. 다만, 예측된 경로의 실제 생체 내 작용과 생물학적 타당성은 향후 실험 연구를 통해 검증될 필요가 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Objective
We aimed to predict the therapeutic mechanisms of Schizonepetae Spica and Saposhnikoviae Radix against acne vulgaris using network pharmacology-based in silico analysis and characterize their mechanistic features.
Methods
Active compounds and targets of Schizonepetae Spica and Saposhnikoviae Radix were collected from the TM-MC 2.0, PubChem, SwissADME, and
SwissTargetPrediction databases. Acne-related targets were obtained from GeneCards and DisGeNET, and co-targets intersecting their active compounds were identified. A protein-protein interaction network was constructed using STRING, and core targets were identified via topological analysis. The biological functions and pathways of these core targets were interpreted using gene ontology (GO) and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) pathway analyses using Enrichr and ClueGO.
Results
We identified 25 active compounds and 272 targets in Schizonepetae Spica and 41 active compounds and 700 targets in Saposhnikoviae Radix. There were 22 common targets between acne and the two herbs, with AR, PPARG, ESR1, EGFR, MMP9, and HDAC1 emerging as core targets. GO and KEGG pathway analyses
predicted that both herbs act complexly on hormone metabolism, sebaceous gland differentiation, immune regulation, and lipid metabolism pathways. Schizonepetae Spica was involved in pathways related to androgen metabolism and sebum production, whereas Saposhnikoviae Radix was associated with antioxidant and tissue recovery pathways.
Conclusion
Schizonepetae Spica and Saposhnikoviae Radix may modulate multiple pathways in acne pathophysiology, supporting their potential as complementary therapies to address the limitations of conventional pharmacological treatments. Further studies are required to validate these mechanisms and their biological relevance in vivo

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• Ⅱ. 방법 6
• 1. 형개와 방풍의 활성 성분 수집 6
• 2. 형개와 방풍의 활성 성분에 대한 잠재적 표적 수집 7
• 3. 여드름의 잠재적 치료 표적 스크리닝 7
• 4. PPI 네트워크 구축 및 핵심 표적 선별 8
• 5. 잠재적 치료 표적에 대한 Functional enrichment 분석 9
• Ⅲ. 결과 11
• 1. 형개와 방풍의 활성 성분 선별 및 표적 단백질 수집 11
• 2. 질병 연관 표적 단백질 수집 13
• 3. 공통 표적 단백질 확인 13
• 4. PPI 네트워크 분석 15
• 5. 핵심 표적 도출 및 MCODE 클러스터 분석 21
• 6. GO 및 KEGG 경로 분석 25
• 7. 형개와 방풍의 여드름 관련 HCTP 네트워크 구축 30
• Ⅳ. 고찰 32
• Ⅴ. 결론 39
• Ⅵ. 참고문헌 40
• Abstract 51