猪流感病毒的流行现状及疫苗研究进展

猪流感(swine influenza,SI)是猪的重要呼吸道疾病之一,其特征为发热、咳嗽、呼吸困难、食欲不振等。临床上SI感染病死率较低,但常导致饲料利用率下降,生长性能差,可与其他病原体合并感染而引起高发病率甚至死亡。猪在流感种间传播中起着复杂且重要的作用,SI的发生不仅给养猪业造成巨大经济损失,对公共卫生也造成严重威胁。论文对近10年我国猪流感病毒(Swine influenza virus,SIV)感染的流行病学、病毒进化、跨物种传播、疫苗研发等情况进行综述,分析了综合防控策略,为SI的风险评估和综合防控提供参考。

岩藻多糖对大鼠氧化应激的缓解作用研究

为了探讨岩藻多糖对大鼠氧化应激的缓解作用,选择28只8周龄SD雄性大鼠,随机分为3个处理组,分别为对照组(n=10)注射生理盐水和饲喂维持日粮;氧化应激组(n=9)腹腔注射10 mg/kg BW的敌草快和饲喂维持日粮;氧化应激与岩藻多糖联合处理组(n=9)注射10 mg/kg BW的敌草快(diquat)并饲喂添加250 mg/kg岩藻多糖的试验日粮。试验第12 d,氧化应激组和联合处理组大鼠腹腔注射敌草快,建立氧化应激模型。试验结束后,采集血液、肝脏和脾脏组织样品。结果显示,饲喂岩藻多糖缓解氧化应激诱导的大鼠血清中天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase, AST)活性的升高,降低肝脏中丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量,并逆转由氧化应激诱导的肝脏组织中核转录因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)、超氧化物歧化酶2(superoxide dismutase 2,SOD2)和谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase, GPx)基因表达的下调,从而提高总抗氧化能力(total antioxidant capacity, T-AOC)和GPx活性。此外,饲喂岩藻多糖能够逆转氧化应激诱导的大鼠脾脏组织中Nrf2和GPx基因表达的下调,从而提高大鼠脾脏组织中T-AOC及SOD和GPx的活性。因此,岩藻多糖通过Nrf2途径调控大鼠肝脏和脾脏的抗氧化酶活性来缓解大鼠氧化应激。

黄连生物碱对TGEV诱导的ST细胞炎症反应的调节作用

分别用质量浓度为100、50、25μg/m L的黄连生物碱(ACC)处理猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)感染的猪睾丸细胞(ST),采用噻唑蓝(MTT)法检测细胞的活力;采用硝酸还原酶法检测NO含量;采用比色法检测总一氧化氮合成酶(TNOS)和诱导型一氧化氮合成酶(i NOS)活性;采用荧光定量PCR检测TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10等炎症基因的表达。结果表明:100、50μg/mL的ACC可极显著提高TGEV感染的ST细胞的存活率,25μg/mL的ACC可显著提高TGEV感染的ST细胞存活率;TGEV感染后ST细胞NO含量急剧升高,100、50μg/mL的ACC可极显著降低ST细胞TNOS和i NOS活性,25μg/mL ACC可显著降低TNOS和i NOS活性;ACC可极显著下调ST细胞TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10m RNA的表达水平。表明黄连生物碱可以降低TGEV诱导的ST细胞的炎症反应,缓解病毒对细胞的损伤。

基于16S rDNA测序分析中药复方石苦秦散对腹泻小鼠盲肠的影响

【目的】探明止泻中药复方石苦秦散对蓖麻油和番泻叶所致腹泻小鼠肠道微生物的影响,为研究石苦秦散止泻作用机制奠定基础。【方法】将70只小鼠分为正常对照组、阳性药物组、蓖麻油模型组、蓖麻油中药预防组、番泻叶模型组、番泻叶中药预防组和番泻叶中药治疗组,按试验设计进行灌胃处理后,观察各组小鼠腹泻情况,针对不同药物腹泻模型采集十二指肠、盲肠观察肠道病理变化,最后采集各组盲肠内容物进行16S rDNA测序。【结果】腹泻指数显示,灌胃1 h番泻叶中药预防组和中药治疗组均极显著(P<0.01)低于番泻叶模型组;蓖麻油模型灌胃2 h与正常对照组差异极显著。肠道病理变化主要为制造腹泻模型后黏膜下层有少量炎性细胞浸润,除正常对照组外其他组肌层和浆膜变薄。盲肠Alpha测序显示,蓖麻油造模后,中药预防组能显著提高盲肠菌群丰度和多样性;Beta多样性PCoA分析表明,蓖麻油模型组与其他组样本明显分开;物种分类显示,2种药物腹泻模型处理后中药预防组和治疗组均不同程度提高拟杆菌门(Bacteroidetes)、软壁菌门(Tenericutes)丰度,降低变形菌门(Proteobacteria)丰度;属水平在正常范围内,降低乳杆菌(Lactobacillus)和大肠杆菌(Escherichia)丰度,提高有益菌Mucispirillum和拟普雷沃菌属(Alloprevotella)丰度。【结论】蓖麻油和番泻叶小鼠腹泻模型使用中药复方石苦秦散预防和治疗后,可明显改善肠道微生物丰度,特别是炎症反应相关的微生物,说明石苦秦散可通过调整肠道炎症修复发挥止泻作用。

黄芪多糖对HD11鸡巨噬细胞转录组和代谢组的影响

旨在通过分析黄芪多糖对鸡巨噬细胞HD11转录组和代谢组的作用,探讨黄芪多糖(Astragalus polysaccharide, APS)对鸡巨噬细胞HD11的免疫调节机制。设置空白对照组(CONT组)和APS处理组(A50组),其中,A50组用含50μg·mL^(-1)APS的完全培养液培养HD11细胞12 h;CONT组用完全培养液培养HD11细胞12 h。采用代谢组学与转录组学技术分析CONT组与A50处理组细胞中差异基因和差异代谢物,并进行2个组学的联合分析。结果显示:在A50处理组与CONT组的转录组分析比较中,共检测到差异基因845个,其中上调基因415个,下调基因430个;差异表达基因主要富集在细胞因子-细胞因子受体相互作用、Toll样受体信号通路、吞噬体、AGE-RAGE等信号通路,其中,细胞因子-细胞因子受体相互作用、Toll样受体信号2条通路最为显著性;在A50处理组与CONT组的代谢组分析比较中,共筛选出差异代谢物89个,其中,下调差异代谢物为70个,上调的差异代谢物为19个。在A50处理组与CONT组的转录与代谢组联合分析中共同富集到可信度排名前十的通路有嘌呤代谢、碳代谢、磷酸戊糖途径、谷胱甘肽代谢、组氨酸代谢、氨基糖和核苷酸糖代谢、α同亚麻酸代谢、ABC转运体、铁死亡和酪氨酸代谢。APS可能是通过TLR2受体信号通路、糖酵解和磷酸戊糖途径的代谢重编程,进而发挥对HD11细胞的免疫调节作用。

红景天提取物对母猪生产性能、血液指标的影响

为探究红景天提取物(红景天苷含量为50%)对母猪生产性能的影响,将15头母猪随机分成3组:空白对照组、试验1组、试验2组,每组5头,空白对照组饲喂基础日粮,试验1组饲喂基础日粮+10g/头·d红景天提取物,试验2组饲喂基础日粮+50g/头·d红景天提取物。试验周期28d。在试验0、7、14、21d分别抽取耳缘静脉血,测定并记录血红蛋白浓度、红细胞数、白细胞数,计算哺乳仔猪日增重等。结果显示:与对照组相比,试验1组母猪的血红蛋白浓度升高11%,差异显著(P<0.05),试验2组母猪的血红蛋白浓度升高17%,差异显著(P<0.05);与对照组相比,试验1组母猪的红细胞数升高6%,差异不显著(P>0.05),试验2组母猪的红细胞数升高9%,差异显著(P<0.05);与对照组相比,试验1组母猪的白细胞数升高2%,差异不显著(P>0.05),试验2组母猪的白细胞数升高7%,差异显著(P<0.05);与对照组相比,试验组母猪的产程缩短4%,差异不显著(P>0.05),试验2组的产程缩短37%,差异显著(P<0.05);与对照组相比,试验1组的日增重增加了4.2g/头,提高了2.10%,差异不显著(P>0.05),试验2组的日增重增加了12.7g/头,提高了10.85%,差异显著(P<0.05)。本研究表明,在饲料中添加高剂量红景天提取物,能显著提高母猪的血红蛋白浓度、白细胞数、红细胞数及生产性能。

甲磺酸瑞波西汀体外颉颃塞内卡病毒的研究

【目的】从含有127种化合物的FDA批准上市药物库中筛选具有颉颃A型塞内卡病毒(SenecavirusA,SV A)活性的化合物并研究其作用途径。【方法】利用荧光素酶重组塞内卡病毒(rSVA-NLuc)结合荧光素酶高通量筛选技术,建立抗SVA化合物体外筛选平台。从FDA批准上市药物库中筛选浓度为10μmol/L时具有抑制荧光素酶活性效应的化合物,并进一步利用实时荧光定量RT-PCR验证其抑制活性,通过反映乳酸脱氢酶(LDH)释放水平的细胞毒性试验进而确定其最大无毒浓度。针对病毒感染周期的吸附、入胞、复制和组装释放等4个主要过程,采用不同的细胞处理方法和实时荧光定量RT-PCR、间接免疫荧光(indirect immunofluorescence assay,IFA)、蛋白免疫印迹(Western blotting)和病毒滴度测定(TCID_(50))等技术进行化合物分子额顽机制研究。【结果】从包含127种分子的FDA获批上市药物库中筛选出8种候选抗SVA活性分子,通过实时荧光定量RT-PCR及细胞毒性检测,鉴定出1种安全、有效的化合物——甲磺酸瑞波西汀。在病毒感染细胞36h内甲磺酸瑞波西汀可使SVA VP3蛋白表达量和病毒滴度均极显著下降(P<0.01)。甲磺酸瑞波西汀处理金黄仓鼠肾细胞(BSR-T7/5)可减少SVA的吸附和入胞;实时荧光定量RT-PCR也显示甲磺酸瑞波西汀能抑制SVA的组装阶段,但它对SVA的复制和释放阶段没有影响。【结论】本试验从FDA批准上市药物库中筛选出了1种细胞毒性较低且颉SVA效果优异的化合物一—甲磺酸瑞波西汀,该化合物通过抑制SVA的吸附、入胞和组装阶段来对抗SVA感染。本研究为抗SVA药物的进一步研发提供重要参考。

基于网络药理学探究金银花-连翘治疗奶牛乳房炎的作用机制及体外验证

为了探究金银花-连翘治疗奶牛乳房炎的作用机制,试验采用中药系统药理学分析(TCMSP)数据库获得金银花-连翘的活性成分及相关作用靶点蛋白,并将作用靶点蛋白进一步转化为靶点基因;利用DisGeNET数据库、GeneCards数据库和NCBI数据库检索奶牛乳房炎相关基因靶点;通过String数据库和Cystoscape v3.7.1软件构建金银花-连翘的有效活性成分靶点与奶牛乳房炎疾病靶点蛋白互作(PPI)网络图;采用David数据库进行金银花-连翘与奶牛乳房炎交集靶点所涉及的GO功能注释与KEGG信号通路富集分析,进而探究金银花-连翘治疗奶牛乳房炎的作用机制;建立奶牛乳腺上皮细胞炎症模型,采用ELISA检测金银花-连翘水提物对相关细胞因子表达的影响。结果表明:金银花-连翘主要活性成分包括β-谷甾醇、山奈酚、木犀草素、槲皮素等;共筛选获得239个药物活性成分主要涉及基因靶点及296个奶牛乳房炎基因靶点,其中交集靶点38个,以肿瘤坏死因子(TNF)、白细胞介素-6(IL-6)、白蛋白(ALB)、白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-8(CXCL8)等为主。GO功能注释到的生物进程主要包括MAP激酶活性的正调控、炎症反应、一氧化氮生物合成过程的正调控等;细胞组分主要包括细胞核、细胞质、细胞表面等;分子功能主要包括细胞因子活性、转录因子活性等。KEGG信号通路主要富集在脂质与动脉粥样硬化、IL-17信号通路等;金银花-连翘水提物在体外可显著降低IL-6、IL-1β和CXCL8水平(P<0.05),发挥抗炎作用。说明金银花-连翘可能通过β-谷甾醇、山奈酚、木犀草素、槲皮素等活性成分调节IL-17信号通路,并作用于IL-6、IL-1β、CXCL8等靶点来治疗奶牛乳房炎。

EGCG对奶牛子宫内膜炎致病菌抗菌作用及网络药理学的研究

为探究表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)对细菌性奶牛子宫内膜炎的治疗作用机制,本研究采用微量肉汤稀释法测定EGCG对4种牛子宫内膜炎致病菌(金黄色葡萄球菌、化脓隐秘杆菌、大肠杆菌和铜绿假单胞菌)标准株的最小抑菌浓度(MIC)、最小杀菌浓度(MBC),将各菌液稀释100倍后,采用微量结晶紫法测定EGCG对各菌的最小生物被膜(BF)抑制浓度(MBIC);基于网络药理学分析并筛选EGCG治疗奶牛子宫内膜炎的核心靶点,并进行基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路的富集分析,采用AutoDock Tool软件进行EGCG与核心靶点的分子对接验证。结果显示:EGCG对4种子宫内膜炎相关致病菌均有一定的抗菌活性,其中对革兰氏阳性菌的抗菌作用较强;EGCG在1 MIC~2 MIC的浓度范围内均能有效抑制4株标准株BF的形成。通过网络药理学筛选出肿瘤坏死因子(TNF)和基质金属蛋白酶9 (MMP9)等为EGCG治疗子宫内膜炎的核心靶点;GO分析结果显示含胶原的细胞外基质通路可能是EGCG治疗子宫内膜炎的主要通路之一;KEGG富集分析显示转化生长因子-β (TGF-β)、分泌抵抗、雌激素等信号通路在EGCG治疗奶牛子宫内膜炎的机制中发挥关键作用;分子对接验证试验结果显示EGCG可与上述核心靶点稳定结合。上述结果表明EGCG对4种奶牛子宫内膜炎致病菌表现出抗菌活性和抑制其BF形成的作用,初步揭示了EGCG治疗奶牛子宫内膜炎的可能作用靶点及其作用机制,本研究为EGCG在奶牛生产中的临床应用提供了科学依据。

白头翁汤预防禽大肠杆菌病作用机制的研究

为初步探究白头翁汤(BTWT)对肉鸡大肠杆菌感染的作用靶点,本研究通过HERB2.0数据库筛选BTWT作用靶点,再利用疾病数据库Gene cards得到大肠杆菌感染的相关靶点,筛选出药物与疾病的交集靶点。利用STRING在线分析平台构建BTWT抑制大肠杆菌感染的蛋白相互作用(PPI)网络图并筛选核心靶点,进行蛋白质的GO功能和KEGG信号通路分析,对得到的核心靶点进行分子对接验证。结果显示,筛选到BTWT的有效成分95个,疾病靶点462个,药物与疾病相互作用的交集靶点25个,核心靶点22个。GO分析得到49个功能条目,包括生物过程41个(如巨噬细胞活性、免疫应答和炎症反应)、细胞组分4个(如细胞外空间、胞浆)、分子功能4个(如干扰素-γ受体结合、细胞因子活性)。KEGG信号通路分析得到11条信号通路,涉及C型凝集素受体信号通路、Toll样受体信号通路、细胞凋亡、NOD样受体信号通路等。分子对接结果显示,γ-氨基丁酸与超氧化物歧化酶1(SOD1)、秦皮素与白介素-10(IL-10)、槲皮素与IFN-γ(干扰素-γ)对接的自由能均<0。选取60只健康肉鸡,随机分为3组,20只/组,分别为健康对照组(C组)、感染组(M组)和BTWT组(PD组),C组和M组饲喂基础日粮,PD组在肉鸡基础日粮中加入10%BTWT中药液,连续饲喂7 d,M组和PD组在第8 d口服大肠杆菌O78株(1.09×108cfu),2 d后计算BTWT对大肠杆菌感染肉鸡的免疫保护率和免疫器官指数,利用ELISA试剂盒测定各组鸡血清中细胞因子、抗氧化指标的含量,光学显微镜下观察各组鸡空肠组织病变。结果显示,与M组相比,BTWT对肉鸡抵抗大肠杆菌感染具有一定的免疫保护率,保护率为20%。PD组鸡法氏囊指数和胸腺指数有所升高,但与M组差异不显著(P>0.05),脾脏指数显著降低(P<0.05);PD组鸡血清中IgA含量显著升高(P<0.05),IL-10、TNF-α和IFN-γ的含量显著降低(P<0.05);PD组鸡血清中SOD和GSH-PX水平显著升高(P<0.05),MDA水平显著降低(P<0.05),空肠的损伤情况得到缓解。以上结果表明,BTWT对肉鸡大肠杆菌感染有较好的预防作用,通过调节感染肉鸡血清中SOD、IL-10及IFN-γ的分泌水平缓解大肠杆菌感染造成肉鸡肠道的损伤,为深入研究BTWT预防大肠杆菌感染的作用机制提供了新思路。

基于网络药理学探讨桑杜防治家禽传染性法氏囊病的作用机制

【目的】本研究运用网络药理学、分子对接和分子动力学模拟方法研究桑叶和杜仲防治传染性法氏囊病(IBD)的作用机制,旨在为防治免疫抑制和传染性法氏囊病的新兽药研发提供思路。【方法】通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)和SwissTargetPrediction数据库收集桑叶和杜仲的活性成分和靶点,利用GeneCards和GEO数据库获得传染性法氏囊病相关靶点。基于Cytoscape 3.7.2软件构建活性成分-靶点网络图。将药物靶点与疾病靶点取交集后得到共同靶点,基于STRING数据库和Cytoscape 3.7.2软件构建蛋白相互作用(PPI)网络图。使用DAVID数据库对交集靶点进行GO功能和KEGG通路富集分析。利用AutoDock 1.5.6和PyMOL软件进行分子对接,使用Gromacs 2020.6软件进行分子动力学模拟。【结果】筛选得到桑叶和杜仲53个有效活性成分,423个潜在作用靶点,5 949个传染性法氏囊病相关靶点,153个交集靶点。PPI显示,关键靶点主要包括白介素-6(IL6)、连环蛋白-β1(CTNNB1)、原癌基因酪氨酸-蛋白激酶(SRC)、IL1B、血管内皮生长因子(VEGFA)等。GO功能和KEGG信号通路富集分析结果显示,桑叶和杜仲可通过对IL18的反应、干扰素-γ(IFN-γ)受体结合、钙信号通路、神经活性配体-受体相互作用等发挥防治传染性法氏囊病的作用。分子对接和分子动力学模拟结果均表明关键活性成分和关键靶点之间具有良好的亲和力,结合稳定。【结论】桑叶和杜仲可能通过槲皮素、去氢双丁香酚、二十碳-11,14,17-三烯酸甲酯、山柰酚、β-谷甾醇等重要活性成分作用于IL6、CTNNB1、SRC、IL1B、VEGFA等关键靶点,通过对IL18的反应、钙信号通路、神经活性配体-受体相互作用等途径发挥对鸡传染性法氏囊病的防治作用。

基于网络药理学和分子对接探讨郁金散加减方治疗猪传染性胃肠炎的作用机制

[目的]基于网络药理学和分子对接技术探讨郁金散加减方治疗猪传染性胃肠炎(TGE)的作用靶点及机制。[方法]在中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)搜索郁金散加减方的活性成分及靶点并经UniProt平台转换,在比较毒理基因组学数据库(CTD)中搜索TGE相关靶点,将两者交集靶点导入Cytoscape 3.9.1软件中构建郁金散加减方-成分-靶点-疾病网络关系图,在STRING数据库和Cytoscape 3.9.1软件中进行蛋白互作(PPI)网络分析,在DAVID数据库中进行GO功能和KEGG信号通路富集分析,用AutoDock软件进行分子对接。[结果]共收集到郁金散加减方包括槲皮素、芒柄花黄素在内的126个活性成分,得到郁金散加减方治疗TGE的相关靶点74个。郁金散加减方-成分-靶点-疾病网络关系图结果显示,郁金散加减方治疗TGE的核心成分为槲皮素、山奈酚等;PPI结果表明,郁金散加减方治疗TGE的核心靶点为抑癌基因P53(TP53)、癌基因FOS、肿瘤坏死因子(TNF)、基质金属蛋白酶9(MMP9)及胱天蛋白酶3(CASP3)等;GO功能和KEGG信号通路分析结果显示,郁金散加减方治疗TGE的作用机制涉及到免疫反应、抗炎等过程,并调控MAPK、IL17、TNF、TH-17细胞分化、抗炎症性肠病和NF-κB等信号通路。核心成分与关键受体氨肽酶N(APN)分子对接表明,郁金散加减方与APN具有良好的结合能力。[结论]郁金散加减方主要是利用槲皮素、4′-甲氧基光甘草定、芒柄花黄素等核心成分作用于TP53、FOS、TNF、MMP9、CASP3等靶点,调控MAPK、IL7、TNF、TH-17细胞分化、抗炎症性肠病、NF-κB等信号通路来发挥对TGE的治疗作用。

基于网络药理学探讨白芍总苷治疗类风湿关节炎肺间质纤维化的机制研究

[目的]通过网络药理学结合动物试验探究白芍总苷(TGP)主要药物成分与类风湿关节炎(RA)肺间质纤维化之间的作用靶点,揭示白芍总苷治疗RA肺间质纤维化的分子机制。[方法]通过检索多个数据库,根据2个ADEM参数口服生物利用度(oral bioavailability, OB)>30%、类药性(drug likeness, DL)>0.18,筛选出白芍总苷中的主要活性成分及作用的基因靶点;检索DrugBank、GeneCards、OMIM、TTD、DisGenet等数据库筛选RA和肺间质纤维化的基因靶点,通过UniProt数据库进行靶点蛋白的基因名转换,收集白芍总苷治疗RA和肺间质纤维化的作用靶点。获取化合物和疾病靶点取交集,制作韦恩图;将靶点交集导入到STRING数据库绘制PPI网络图,利用DAVID数据库进行GO功能和KEGG信号通路富集分析,深入分析其治疗类风湿关节炎合并肺间质纤维化的机制。将Wistar大鼠分为空白组、模型组、白芍总苷组和托法替布组,通过测定肺脏指数反映肺脏组织的水肿炎症反应,HE染色观察各组肺组织和踝关节滑膜租住的炎症反应,Masson染色观察肺脏组织的胶原沉积状况。[结果]检索TCMSP数据库,筛选得到85种白芍总苷的药物成分,根据OB>30%、类药性>0.18,共筛选9种主要成分;从DrugBank、DisGenet、OMIM、TTD和GeneCards等数据库筛选RA疾病靶点1 625个,肺间质纤维化的疾病靶点1 930个。通过GO功能和KEGG信号通路富集分析共获得分子功能65条目,细胞组分37条目,生物过程350条目和141个富集通路。通过中药-靶点-通路网络图,将Degree排名前十的肿瘤坏死因子(TNF)、白细胞介素-6(IL6)、AKT丝氨酸/苏氨酸激酶1(AKT1)、血管内皮生长因子A(VEGFA)、基质金属蛋白酶9 (MMP9)、转录因子Jun(JUN)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARG)、胱天蛋白酶3(CASP3)、前列腺素内过氧化物合酶2(PTGS2)、细胞间黏附分子-1(ICAM1)作为白芍总苷治疗RA肺间质纤维化的关键作用靶点。动物试验结果显示,与模型组相比,治疗组的关节炎评分和肺脏指数降低;HE染色发现,白芍总苷组的关节和肺脏组织炎性细胞的浸润减少;Masson染色发现,白芍总苷可减少条索状的纤维化灶,表明白芍总苷不但可治疗RA,还能延缓肺间质纤维化的胶原沉积和减少炎症反应。[结论]白芍总苷通过多种成分作用于炎症反应、免疫调节和细胞分化增殖等方面的多靶点和多通路,通过靶点和通路间的协同相互作用来延缓RA肺间质纤维化疾病的发展进程。

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

【目的】通过网络药理学、分子对接和试验验证的方法探讨茵陈蒿汤(YCHD)治疗糖尿病(DM)的作用机制。【方法】利用TCMSP、ETCM、UniProt、SwissTargetPrediction数据库及文献查阅等查找YCHD的活性成分和相关作用靶点;利用OMIM、PharmGkb、TTD、DrugBank数据库获取DM的疾病靶点。构建YCHD和DM的蛋白互作(PPI)网络图,对关键作用靶点进行GO功能和KEGG通路富集分析。采用AutoDockTool 1.5.7软件进行分子对接,预测活性成分和核心靶点的结合能。将细胞分为对照组(Control)、模型组(Model)及YCHD含药血清低(YCHD-L)、中(YCHD-M)、高(YCHD-H)剂量组,通过体外细胞试验检测诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、环氧化酶2(COX2)、Toll样受体4(TLR4)、核因子κB(NF-κB)p65、白细胞介素-1β(IL1β)、IL6的mRNA表达水平,以及iNOS、COX2、髓样分化因子88(MyD88)、NF-κB p65蛋白表达水平,并对关键通路进行验证。【结果】共获得YCHD活性成分147个,DM疾病靶点486个,YCHD作用于DM的相关靶点基因57个,其中胰岛素(INS)、IL1β、肿瘤坏死因子(TNF)、B细胞中κ轻型多肽基因增强子的核因子1(NFKB1)、信号传导子和转录活化子1(STAT1)、白蛋白(ALB)、TLR4、IL1A、IL10、IL8等为关键靶基因。根据Counts值筛选出GO前十的条目中包含生物过程1条、细胞组分7条、分子功能2条,主要包括RNA聚合酶Ⅱ启动子转录的正调控、内质网膜、质膜、胞外区、核质、胞质溶胶、细胞质、膜的组成部分、相同蛋白质结合和蛋白质结合。KEGG通路富集分析显示,与NOD样受体、NF-κB、Toll样受体等炎症信号通路密切相关。分子对接结果显示,YCHD的活性有效成分与主要靶点具有良好的结合能力。体外试验结果表明,与对照组相比,模型组细胞TLR4、iNOS、COX2、NF-κB p65、IL1β和IL6 mRNA表达水平及iNOS、COX2、MyD88、NF-κB p65蛋白表达水平均显著升高(P<0.05);与模型组相比,YCHD-L、YCHD-M、YCHD-H组细胞iNOS、COX2、IL1β和IL6 mRNA表达水平及iNOS、COX2蛋白表达水平均显著降低(P<0.05),YCHD-M、YCHD-H组细胞TLR4、NF-κB p65 mRNA水平显著降低(P<0.05),YCHD-H组细胞MyD88、NF-κB p65蛋白表达水平显著降低(P<0.05)。【结论】YCHD可能通过多成分、多靶点,调控TLR4、NF-κB等多条炎症信号通路,发挥抗DM的作用。以YCHD-H组对炎症信号通路相关指标的抑制最明显。

基于网络药理学和分子对接探究黄连解毒散治疗猪传染性胃肠炎的作用机制

为探究黄连解毒散(HLJDS)治疗猪传染性胃肠炎(TGE)的作用靶点及作用机制,本研究通过中药系统药理学数据库及分析平台(TCMSP)检索HLJDS中的所有化学成分,以口服生物利用度(OB≥30%)、类药性(DL≥0.18)为条件筛选HLJDS的活性化合物及HLJDS活性化合物潜在靶点的数量和名称。利用Gene cards数据库和CTD数据库检索与筛选TGE的相关靶点和HLJDS作用于TGE的相关靶点。采用微生信在线Venn图制作工具分析HLJDS活性化合物和TGE的共同靶点。将上述数据采用Cytoscape 3.9.1软件构建中药-活性化合物-靶点的网络,其中度值>32的化合物可能是关键的化合物或者作用靶点。将HLJDS作用于TGE的相关靶点上传至STRING数据库,获得HLJDS作用于TGE的PPI网络。利用Cytoscape软件中的相关工具分析靶点的网络拓扑学参数,并通过这些参数筛选HLJDS作用于TGE的关键靶点。结果显示,从HLJDS共筛选到77个活性成分和825个药物作用靶点,并筛选到950个TGE相关靶点,其中HLJDS的活性成分与TGE交集的靶点有202个。中药-活性化合物-靶点的网络图结果显示,HLJDS通过77个有效活性化合物作用于202个HLJDS与TGE交集的靶点。PPI网络分析结果显示,肿瘤坏死因子(TNF)、表皮生长因子受体(EGFR)、一氧化氮合酶3 (NOS3)、Toll样受体4 (TLR4)与信号转导和转录活化因子3(STAT3)等31个靶点可能是HLJDS治疗TGE的关键靶点。通过DAVID数据库对HLJDS作用于TGE的相关靶点进行GO功能分析和KEGG信号通路富集分析。采用Auto Dock Vina 1.1.2将HLJDS度值前6的主要活性化合物PPI网络中前6的关键靶点进行分子对接并获得结合能。将度值前15的HLJDS活性化合物和关键靶点TLR4、TNF-α进行分子对接,通过结合能预测HLJDS活性化合物及对照化合物(姜黄素和维A酸)与TLR4、TNF-α的分子对接效果。GO功能和KEGG信号通路分析结果显示,HLJDS作用于TGE的相关靶点涉及生物过程333个、细胞组分51个、分子功能88个主要功能;涉及AGE-RAGE信号通路、PI3K-Akt信号通路和沙门氏菌感染等与TGE相关的信号通路。分子对接结果显示,HLJDS 6个主要活性化合物与6个关键核心靶点均能够自发结合。且相较于对照化合物姜黄素和维A酸,HLJDS中的黄藤素、黄连素、黄芩素和槲皮素等14个活性化合物与TLR4、TNF-α的结合能更低,结合效果更好。上述结果表明,HLJDS可通过多成分、多靶点、多信号通路作用于TGE的相关靶点,发挥治疗TGE的作用。本研究为HLJDS的进一步开发与应用提供研究基础与方向。

基于动物实验和网络药理学的板参散防治蛋鸡脂肪肝综合征作用机制分析

为探究板参散防治蛋鸡脂肪肝综合征的作用机制,试验使用高能低蛋白日粮饲喂蛋鸡造模,检测板参散对模型蛋鸡肝脏组织形态和肝脏抗氧化性的影响,然后采用网络药理学方法获得板参散防治脂肪肝综合征的靶点蛋白信息,并对其进行蛋白互作关系分析、GO功能注释、KEGG信号通路富集分析和分子对接分析。结果表明:与模型组相比,饲喂板参散的药物组蛋鸡肝细胞内脂肪小滴蓄积减少,肝细胞形态结构正常,肝细胞间隙清晰,肝脏丙二醛含量显著降低(P<0.05),总抗氧化能力显著提高(P<0.05);筛选得到板参散中β-谷甾醇、木犀草素、丹参酮ⅡA及隐丹参酮等89个活性成分,其主要作用于丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶Akt(AKT1)、肿瘤抗原P53(TP53)和信号转导子与转录激活子3(STAT3)等94个潜在蛋白靶点,β-谷甾醇、木犀草素、丹参酮ⅡA与关键靶点AKT1、TP53均具有良好的分子对接活性;核心靶点主要富集于细胞凋亡过程的负调控、细胞凋亡过程的正调控和RNA聚合酶Ⅱ启动子转录的正调控等生物学过程,大分子复合物、核质、受体复合物等细胞组分,酶结合和相同蛋白结合等分子功能,以及脂质和动脉粥样硬化、PI3K/Akt信号通路、缺氧诱导因子信号通路等信号通路。说明板参散可通过多成分、多靶点、多通路机制防治脂肪肝。

牛至香酚对LPS免疫应激小鼠血清细胞因子含量和肠道细胞因子、紧密连接蛋白表达水平的影响

【目的】旨在探究牛至香酚是否能有效改善脂多糖(LPS)免疫应激小鼠免疫功能的损伤。【方法】将80只小鼠随机分成空白对照组、模型组和牛至香酚低、中、高剂量组。牛至香酚低、中、高剂量组分别按25、50、100 mg·kg^(-1)的剂量灌胃牛至香酚,空白对照组和模型组按10 mL·kg^(-1)的剂量灌胃橄榄油,每日1次,连续14 d。第15天时,牛至香酚组和模型组小鼠腹腔注射8 mg·kg^(-1)LPS,空白对照组注射等量生理盐水,6 h后采集血液和肠道组织,检测小鼠血清细胞因子(IL-1β、IL-6、TNF-α、IL-10)含量和肠道细胞因子(IL-1β、IL-6、TNF-α、IL-10)、紧密连接蛋白(ZO-1、Occludin、Claudin-1)mRNA的表达水平。【结果】(1)与空白对照组相比,模型组小鼠血清TNF-α、IL-10、IL-1β含量上升(P>0.05),IL-6含量极显著上升(P<0.01);模型组回肠和结肠组织TNF-α、IL-6、IL-1βmRNA表达水平极显著上调(P<0.01),回肠和结肠组织ZO-1 mRNA表达水平下调(P>0.05),结肠组织Occludin、Claudin-1 mRNA表达水平极显著下调(P<0.01)。(2)与模型组相比,牛至香酚试验组小鼠血清IL-6含量极显著下降(P<0.01),IL-1β含量显著下降(P<0.05);牛至香酚高剂量组血清TNF-α含量极显著下降(P<0.01);牛至香酚中、高剂量组血清IL-10含量显著上升(P<0.05)。(3)同模型组相比,牛至香酚中、低剂量组回肠组织IL-1β、TNF-α、IL-6 mRNA表达水平极显著下调(P<0.01);牛至香酚中、高剂量组回肠组织ZO-1、Occludin mRNA表达水平极显著上调(P<0.01);牛至香酚高剂量组结肠组织IL-10 mRNA表达水平极显著上调(P<0.01),TNF-αmRNA表达水平极显著下调(P<0.01),Occludin、Claudin-1 mRNA表达水平极显著上调(P<0.01)。【结论】牛至香酚通过改变小鼠血清细胞因子含量和肠道细胞因子、紧密连接蛋白mRNA的表达水平,调节LPS免疫应激小鼠的免疫功能。

黄连防治鸭病毒性肠炎机制的网络药理学分析及动物试验验证

旨在探讨黄连防治鸭病毒性肠炎(duck viral enteritis,DVE)的作用机制,本研究首先应用中药系统药理学分析平台(Traditional Chinese Medicine System Pharmacology Analysis Platform,TCMSP)筛选黄连活性成分及作用靶点,GeneCards数据库分析DVE相关靶点,Venny和Cytoscape3.7.2软件绘制黄连与DVE交集靶点及构建“药物-成分-疾病-靶点”网络,利用STRING数据库建立蛋白相互作用网络(protein interaction network,PPI),借助DAVID数据库进行靶点GO功能富集分析和KEGG通路富集分析,然后分正常对照组、病毒感染组和黄连防治组进行动物干预试验,采集组织样本进行病理组织学观察和相关细胞因子测定,结果表明:筛选出黄连14个活性成分和212个作用靶点,其中,与DVE交集的靶点25个,涉及RNA聚合酶Ⅱ启动子转录、序列特异性DNA结合转录因子活性、免疫应答、炎症反应和细胞凋亡等生物学过程,富集在Toll样受体信号通路、炎症性肠病、细胞因子-细胞因子受体相互作用、单纯疱疹病毒感染等信号通路,核心靶点是IL-6、IL-10和STAT1;病毒感染组鸭肝、脾和十二指肠发生不同程度的病理损伤,且这些组织中IL-6含量较正常对照组鸭显著提升(P≤0.05),IL-10和STAT1含量显著降低(P≤0.05),而黄连防治组鸭肝、脾和十二指肠组织病理损伤明显减轻,IL-6、IL-10和SYAT1含量趋于正常水平。由此可见,黄连能有效缓解鸭病毒性肠炎所致的鸭机体组织病理损伤,其作用机制涉及到多种炎症反应信号通路。

基于网络药理学与分子对接探讨金银花对鸡禽流感的潜在作用机制

通过网络药理学与分子对接探究金银花对鸡禽流感的潜在作用机制。基于中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)获取金银花的活性成分和相应靶点,通过GeneCard、OMIM和TTD数据库对疾病的靶点进行检索整合,然后利用STRING数据库对金银花和鸡禽流感的交集靶点进行分析,建立PPI网络图。在Cytoscape 10.1.1软件中筛选出PPI网络中的核心靶点,在DAVID数据库中对这些靶点进行GO功能注释及KEGG通路富集分析。结果显示,筛选出金银花的主要活性成分有β-胡萝卜素、木犀草素、槲皮素、山柰酚等,与疾病的共同靶点有33个,PPI网络显示核心靶点为B淋巴细胞瘤-2基因(BCL-2)、白蛋白(ALB)、MYC转录因子(MYC)、胱天蛋白酶3(CASP-3)、白细胞介素-6(IL-6)和转化生长因子-β1(TGF-β1)等。GO功能注释分析得到生物学过程条目28条、细胞组分条目3条、分子功能条目6条(P<0.05)。KEGG通路富集分析共获得与鸡禽流感相关的信号通路15条(P<0.05)。分子对接结果显示木犀草素和BCL-2、ALB以及β-胡萝卜素和IL-6均表现出良好的结合力。结果表明,金银花的主要活性成分β-胡萝卜素、木犀草素、槲皮素、山柰酚可能通过BCL-2、ALB、MYC、CASP-3、IL-6和TGF-β1等核心靶点以及与之相关的TLRs信号通路、MAPK信号通路、CLRs信号通路、FoxO信号通路等在预防鸡禽流感中发挥重要作用。

基于网络药理学探究三七皂苷Ft1和Fc治疗血栓的潜在位点分析

为探讨三七中活性成分三七皂苷Ft1和Fc治疗血栓疾病的作用机制,通过Swiss Target Prediction、Super-pred、BindingDB数据库检索三七Ft1、Fc靶点,在OMIM、Gene Cards、Drug Bank数据库中检索与血栓疾病发生相关靶点,借助Venny网站和STRING数据库建立靶蛋白互作网络模型,使用Centiscape 2.2进行拓扑参数分析,并且对三七Ft1和Fc核心靶点进行GO、KEGG通路富集分析,最后进行分子对接验证。结果表明,三七皂苷Ft1、Fc分别有90和149个预测靶点,4303个与血栓疾病发生相关靶点,维恩图分析核心靶点分别为14和18个,其中三七Ft1与其核心靶点STAT3、VEGFA、HSP90AA1紧密结合,三七Fc与其核心靶点STAT3、VEGFA、CXCR4紧密结合。基于网络药理学,探讨三七皂苷Ft1和Fc治疗血栓多靶点和多途径的特性,为三七皂苷Ft1和Fc治疗血栓疾病的研究提供了新思路。