分子对接技术在药物设计学教学中的应用

药物设计学是一门涉及新药研究开发程序、方法手段和要求的新兴学科,涵盖多门学科知识,在新药研发类综合型人才培养的知识体系中具有重要地位。本文采用模拟实操教学法,以人参皂苷抗阿尔茨海默病为例,将计算机辅助药物设计中的分子对接技术应用于实战演练,以提升理论教学的效果,加深学生对课堂理论知识的理解,提升学生的创新思维能力和实践运用能力。

基于网络药理学方法和分子对接技术分析胆通胶囊治疗胆汁淤积症作用机制

目的:采用网络药理学方法和分子对接技术分析胆通胶囊治疗胆汁淤积症的作用机制。方法:使用中药系统药理数据库和分析平台(TCMSP)、本草组鉴(HERB)、PharmMapper和Uniprot数据库搜索胆通胶囊的活性成分及作用靶点。使用GeneCards数据库获取胆汁淤积症的靶点。绘制韦恩图得到药物-疾病交集靶点。利用Cytoscape 3.10.0软件构建胆通胶囊活性成分-靶点网络,得到胆通胶囊的主要活性成分。将主要活性成分、药物-疾病交集靶点通过STRING数据库与Cytoscape 3.10.0软件进行蛋白质相互作用(PPI)网络分析,得到核心靶点。利用DAVID数据库对核心靶点进行基因本体论(GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。使用PubChem数据库与PyMol、AutoDockTools软件将胆通胶囊主要活性成分与核心靶点进行分子对接。结果:共收集胆通胶囊的活性成分25个,获得疾病靶点1039个。韦恩图显示,药物-疾病的交集靶点92个。胆通胶囊活性成分-靶点网络分析结果显示,苏齐内酯、决明内酯、番泻苷E、20-殷金醇棕榈酸、(-)-儿茶素和棕榈胺A有较高的度值,为胆通胶囊的主要活性成分。PPI网络分析结果显示,白蛋白(ALB)、有丝分裂原-活化蛋白激酶1(MAPK1)、类视黄醇X受体α(RXRA)等蛋白在PPI网络中的度值较高,是核心靶点。GO功能富集分析结果显示,药物-疾病交集靶点在体内主要参与精氨酸分解代谢、尿素循环、雌激素反应等生物过程。KEGG通路富集分析结果显示,药物-疾病交集靶点在体内主要涉及精氨酸生物合成、甲状腺癌、内分泌抵抗等信号通路。分子对接结果显示,胆通胶囊的主要活性成分可对核心靶点蛋白发挥调控作用。结论:胆通胶囊通过多种活性成分作用于胆汁淤积症的多个靶点,发挥多通路治疗的作用。

基于网络药理学与分子对接技术行川牛膝-当归治疗膝骨性关节炎的作用机制分析

目的基于网络药理学和分子对接技术分析川牛膝-当归治疗膝骨性关节炎的作用机制,为后期进一步开展基础研究提供科学依据。方法通过TCMSP数据库筛选川牛膝-当归的有效活性成分,并对其靶点进行预测。通过OMIM、Genecards等数据库筛选膝骨性关节炎的相关靶点。利用Uniprot对获取靶点进行标准化,Venny在线平台作图取药物成分和疾病靶点的共同靶点。将共同靶点导入STRING平台构建PPI网络,运用Cytoscape进行可视化。通过内置的Network Analyzer分析节点的拓扑参数,运行CytoHubba插件计算筛选核心靶点。随后,利用metascape平台对交集靶点进行GO、KEGG富集可视化,并构建药物成分-靶点-通路的多维网络图。最后利用分子对接模拟活性成分作用于靶蛋白的结合情况。结果根据筛选条件(OB≥30%,DL≥0.18)和查阅文献,共获得6个活性成分和133个相关靶点。药物-疾病的共同靶点蛋白有58个,PPI中筛选获得核心靶点有TNF、TP53、CASP3、MYC、CCL2、CXCL8、NFKBIA、PTGS2等。成分-靶点-通路网络图显示,槲皮素、β-谷甾醇、豆甾醇等是核心活性成分。PTGS2、CASP3、CASP8、MAPK14、CHUK、BCL2、BAX、TNF等的Degree值较高。GO功能分析发现,共同靶点生物学进程包括细胞群增殖的负向调节、对激素的应答、细胞粘附的调节、免疫应答、细胞分化的负向调节等方面。细胞组分主要包含薄膜筏、膜微域、转录调节器复合体、细胞外基质等方面。分子功能主要是DNA结合转录因子结合、转录因子结合、蛋白的特异性结合、RNA聚合酶II特异性DNA结合转录因子结合等方面。KEGG通路的富集分析显示,共同靶点主要通过癌症信号通路、AGE-RAGE信号通路、脂质与动脉粥样硬化、流体剪切应力与动脉粥样硬化、IL-17信号通路等途径发挥治疗作用。分子对接验证表明,川牛膝-当归主要活性成分与核心靶点均具有良好的结合能力。结论川牛膝-当归的活性成分主要通过下调相关炎症因子(包括细胞因子、黏附分子、趋化因子和基质金属蛋白酶)的表达、调控软骨细胞凋亡、增殖,抑制软骨细胞外基质的降解等机制而发挥治疗作用。

基于网络药理学和分子对接技术探讨杞贞滋阴合剂治疗性腺功能减退症的作用机制

目的 应用网络药理学研究杞贞滋阴合剂治疗性腺功能减退症的作用机制。方法 检索中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)、中药综合数据库(TCMID)、药物成分靶标数据库(HIT)获取杞贞滋阴合剂的化学成分,从蛋白质-化学相互作用网络数据库(STITCH)中收集候选化合物的相关靶点。利用GeneCards和DisGeNet数据库对性腺功能减退症的疾病基因进行映射,获得杞贞滋阴合剂治疗性腺功能减退症的潜在靶点。通过蛋白互作平台数据库(STRING)构建作用靶点之间的互作关系(PPI),将其导入Cytoscap软件构建PPI网络图。最后,通过对靶点基因进行GO、KEGG富集分析和分子对接,分析杞贞滋阴合剂治疗性腺功能减退症的作用机制。结果 共获得148种疾病与药物交集化合物、96个疾病与药物交集靶点、1 085个疾病靶点;其中,与疾病相关的成分有槲皮素、山柰酚、木犀草素等;通过GO富集分析共得到生物过程(BP)1 792条、细胞组成(CC)31条、分子功能(MF)79条;通过KEGG富集分析得到FOXO通路、前列腺癌症通路、糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路、HIF-1通路等;通过分子对接显示,LEP与山柰酚的结合力最好也最稳定。结论 杞贞滋阴合剂的活性成分可能是通过改善胰岛素抵抗和Leydig细胞睾酮合成酶表达来发挥治疗性腺功能减退症的作用。

基于网络药理学和分子对接技术及实验验证探讨江南卷柏治疗喉癌的分子机制

目的探讨江南卷柏治疗喉癌的分子机制。方法根据文献报道获取江南卷柏化学成分,SwissADME数据库筛选活性成分,PharmMapper数据库筛选作用靶点。检索OMIM等数据库收集喉癌相关靶点,Venny 2.1.0在线平台将二者取交集,STRNG平台进行蛋白相互作用分析。通过DAVID数据库进行GO和KEGG富集分析,使用Cytoscape 3.8.0软件构建可视化网络。通过SYBYL-X 2.0软件进行分子对接验证。利用MTT法、Hoechst 33258染色法、Western blot进行验证。结果在分子水平上,筛选出江南卷柏活性成分110个及药物靶点82个,喉癌相关靶点1642个,交集靶点34个。GO分析得到135个条目,KEGG分析共得到88条通路。分子对接结果显示,2″,3″-二氢金连木黄酮等11个关键活性成分和MAPK1等4个核心靶蛋白有95.5%有较好的对接活性。在细胞水平上,通过MTT法细胞活力测定筛选出SM-BFRE对喉癌细胞增殖的抑制作用最强,进一步通过Hoechst 33258染色表明SM-BFRE处理后的Hep-2细胞活力下降与细胞凋亡有关,最后通过Western blot验证SM-BFRE通过抑制PI3K/Akt/NF-κB/Cox-2通路来诱导喉癌细胞发生凋亡。结论充分体现了江南卷柏治疗喉癌多成分、多靶点、多通路协同作用的特点,为深入阐明江南卷柏治疗喉癌的作用机制提供理论参考。

基于网络药理学及分子对接技术探讨仙灵骨葆胶囊治疗骨质疏松症的潜在机制

目的:基于网络药理学及分子对接技术探讨仙灵骨葆胶囊治疗骨质疏松症(OP)的潜在机制。方法:利用网络数据库检索仙灵骨葆胶囊成分中的化合物,获取其2D结构进行筛选,并将符合条件的化合物进行靶点预测。通过网络数据库寻找OP相关基因,获得药物与疾病共同的靶点,筛选出核心蛋白,对所得靶点及药物中化合物进行分子对接验证。结果:筛选后得到仙灵骨葆胶囊治疗OP的潜在核心有效成分35个,核心靶点47个,有效成分包括木犀草素、山柰酚等,靶点包括TP53、肿瘤坏死因子(TNF)等。仙灵骨葆胶囊可能通过白细胞介素-17(IL-17)等信号通路,转录调控区序列特异性DNA调控等生物过程以治疗OP。分子对接显示化学成分与靶点的结合活性良好。结论:仙灵骨葆胶囊具有多成分、多靶点的优势,可能通过调控细胞合成蛋白质等途径改善OP症状。

基于网络药理学和分子对接技术探讨杏贝止咳颗粒治疗感染后咳嗽的作用机制

目的:基于网络药理学和分子对接方法探讨杏贝止咳颗粒治疗感染后咳嗽(PIC)的作用机制。方法:采用中药系统药理学数据库与分析平台检索杏贝止咳颗粒的活性成分并预测潜在靶点,根据人类孟德尔遗传综合数据库、GeneCards数据库、Pharm GKB数据库和DrugBank数据库检索PIC相关靶点,并与杏贝止咳颗粒活性成分潜在作用靶点取交集,获得共有靶点;采用Cytoscape 3.8.2构建杏贝止咳颗粒活性成分-靶点-PIC疾病网络图;使用STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络;采用Metascape数据库对共有靶点进行基因本体功能富集分析和京都基因与基因组百科全书通路富集分析,并构建通路-靶点网络图;最后使用AutoDockTools 1.5.6、AutoDock 4.2.6进行分子对接。结果:通过对杏贝止咳颗粒的研究,共获得96个活性成分,有效靶点272个,PIC靶点212个,共有靶点55个,对应于杏贝止咳颗粒82个活性成分;以槲皮素、β-谷甾醇和豆甾醇为重要活性成分,5-羟色胺转运体基因、白细胞介素6、肾上腺素能受体β2、糖皮质激素受体、原癌基因和前列腺素内过氧化物合酶2为其核心靶点,而与之相关的信号通路则是由神经活性配体-受体相互作用、钙离子信号通路等组成的信号通路。分子对接结果显示,活性成分与核心靶点之间的结合力较稳定。结论:杏贝止咳颗粒具有多成分、多靶点、多通路治疗PIC的特点,本研究为今后进一步探讨其机制奠定了基础。

基于网络药理学和分子对接技术探讨扶正解毒方治疗社区获得性肺炎的作用机制

目的基于网络药理学和分子对接技术探讨扶正解毒方治疗社区获得性肺炎(CAP)可能的作用机制。方法应用TCMSP、UniPort数据库筛选扶正解毒方的药物活性成分及相对应的靶点蛋白;应用GeneCards、OMIM和Disgent数据库中检索出CAP相关靶基因。应用Metascape数据库进行GO富集分析和KEGG通路富集分析;最后通过CB-Dock对网络中度值较高的药物成分与核心作用靶点进行分子对接验证。结果筛选得到扶正解毒方治疗CAP重要活性成分215个,核心靶点113个,确定扶正解毒方治疗CAP的主要通路,分子对接中活性成分与靶点具有较为稳定的结合活性。结论扶正解毒方具有多因素协同调控的作用特点,这为进一步阐明扶正解毒方治疗CAP的作用机制提供了科学思路与依据。

基于网络药理学与分子对接技术探讨釜底抽薪散治疗儿童急性上呼吸道感染发热的机制

目的:基于网络药理学和分子对接技术,探讨釜底抽薪散治疗儿童急性上呼吸道感染发热的分子机制。方法:通过中药系统药理学数据库和分析平台(TCMSP)检索釜底抽薪散各组成药物的化学成分及靶点;通过在线人类孟德尔遗传(OMIM)、GeneCards等数据库查找急性上呼吸道感染发热的疾病靶点;通过STRING数据库绘制蛋白相互作用(PPI)网络,筛选出核心靶点;通过DAVID数据库对核心靶点进行基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析;采用AutoDock软件进行活性成分与靶点的分子对接验证。结果:共检索到釜底抽薪散活性成分61个,成分相关靶点211个,急性上呼吸道感染发热相关靶点3874个,映射后获得潜在靶点131个。分析后最终获得釜底抽薪散治疗急性上呼吸道感染发热的主要活性成分(槲皮素、β-谷甾醇、异鼠李素、小檗碱、芦荟大黄素、黄藤素等)和27个核心靶点。GO功能富集分析得到GO条目287个,KEGG通路富集筛选得到62个信号通路,主要涉及炎症、病毒感染相关信号通路。分子对接显示槲皮素、β-谷甾醇等主要成分与关键靶点结合稳定。结论:釜底抽薪散通过多组分、多靶点及多通路协调作用治疗儿童急性上呼吸道感染发热,方中槲皮素、β-谷甾醇等成分可与AKT1、白细胞介素(IL)-6、IL-1β等多个靶点结合,通过肿瘤坏死因子(TNF)、IL-17、低氧诱导因子-1(HIF-1)、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)等信号通路调控炎症反应、抗病毒等生物学过程发挥治疗作用。

基于网络药理学和分子对接技术探究人参皂苷Rh2治疗肺纤维化的作用机制

为了考察人参皂苷Rh2治疗肺纤维化的作用机制,采用网络药理学和分子对接技术探究了人参皂苷Rh2治疗肺纤维化的作用靶点及其作用机制.网络药理学分析显示:人参皂苷Rh2的靶点共有70个,肺纤维化的靶点共有2963个,药物和肺纤维化病的交集基因共有50个,药物治疗肺纤维化的核心靶点共有10个.人参皂苷Rh2治疗肺纤维化的生物学通路和功能分析分别有122条和361条.分子对接结果显示,人参皂苷Rh2与9个核心靶点具有较为稳定的结合活性.研究结果可为后续探究人参皂苷Rh2治疗肺纤维化提供参考.

基于网络药理学方法、分子对接技术及动物实验验证探讨通塞颗粒治疗慢性阻塞性肺疾病急性加重期的作用机制

目的:基于网络药理学方法、分子对接技术和动物实验验证探讨通塞颗粒治疗慢性阻塞性肺疾病急性加重期(AECOPD)的作用机制。方法:(1)预测分析。通过中药系统药理学分析平台筛选通塞颗粒的活性成分及其对应靶点;利用人类基因(Genecards)、在线人类孟德尔遗传数据系统(OMIM)等数据库检索AECOPD疾病基因;绘制韦恩图并获取药物-疾病共同靶点;构建通塞颗粒活性成分-靶点网络图和蛋白质相互作用网络图,根据网络关系筛选核心靶点;借助R语言软件进行基因本体(GO)富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,使用AutoDockTool 1.5.6软件对通塞颗粒关键活性成分和核心靶点进行分子对接。(2)实验验证。随机将50只SD大鼠分为对照组、模型组、中药组、西药组、联合组各10只。除对照组外,其余各组均构建AECOPD大鼠模型,并于急性加重前2 d及其后4 d予药物灌胃治疗。治疗结束后检测各组大鼠的肺功能指标[0.3 s用力呼气容积(FEV_(0.3))、用力肺活量(FVC)、0.3 s用力呼气容积与用力肺活量的比值(FEV_(0.3)/FVC)、呼气流量峰值(PEF)],检测血清肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-17含量,通过苏木精-伊红染色法(HE)观察气道与肺组织的病理改变,采用免疫印迹法和酶联免疫吸附测定法初步验证网络药理学的预测结果。结果:通塞颗粒治疗AECOPD的关键活性成分为槲皮素、芹黄素、木犀草素、山奈酚、β-谷甾醇,主要作用于肿瘤抑制蛋白53(TP53)、丝裂原活化蛋白激酶3(MAPK3)等核心靶点。GO富集分析和KEGG通路富集分析结果表明,通塞颗粒治疗AECOPD与TNF、IL-17等信号通路干预氧化应激、减少细胞凋亡、抑制炎症反应有关。分子对接结果显示,通塞颗粒的关键活性成分与治疗AECOPD的核心靶点均有较好的结合活性。动物实验研究结果显示,模型组FVC、FEV_(0.3)、FEV_(0.3)/FVC、PEF值均较对照组降低(P<0.05)。中药组、西药组以及联合组的FVC、FEV_(0.3)、PEF值均较模型组升高(P<0.05);联合组FEV_(0.3)/FVC值较模型组升高(P<0.05)。中药组FVC、FEV_(0.3)、FEV_(0.3)/FVC、PEF值与西药组比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。联合组FVC、PEF值均较中药组及西药组升高(P<0.05);联合组FEV_(0.3)较西药组升高(P<0.05)。模型组血清TNF-α、IL-17含量均高于对照组(P<0.05);中药组、西药组及联合组的TNF-α、IL-17含量均低于模型组(P<0.05);联合组血清TNF-α、IL-17含量均低于中药组、西药组(P<0.05)。模型组肺组织磷酸化P65/非磷酸化P65、磷酸化AKT/非磷酸化AKT、磷酸化MAPK1/3/非磷酸化MAPK1/3和非磷酸化TP53/GAPDH蛋白表达含量均高于对照组(P<0.05);中药组、西药组以及联合组上述蛋白表达含量均低于模型组(P<0.05);联合组上述蛋白表达含量均低于中药组、西药组(P<0.05)。结论:通塞颗粒治疗AECOPD具有多成分、多靶点、多通路、整体调节的作用特点,为后续深入研究提供了数据支持。

基于网络药理学和分子对接技术的薄荷主要功效分析

利用TCMSP数据库筛选薄荷的成分与靶点,通过String数据库构建蛋白质相互作用网络;使用Sybyl-X 2.0软件进行分子对接验证,在David数据库中进行富集分析;使用Cytoscape 3.9.1软件制作所需网络图,从CTD网站中获取核心靶点的相关疾病进行分析,研究薄荷的主要功效.共筛选出10种有效成分和102个潜在靶点,由其中的10个核心靶点获取317种疾病,它们主要集中在心脏相关疾病、糖尿病、高血压、肝肾相关疾病、淋巴瘤等.由富集分析可知,薄荷具有对细胞凋亡过程的负调控、老化、对药物的反应等生物过程,主要作用于细胞的大分子复合物、核质、细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶全酶复合物等位置,能够产生相同蛋白质结合、酶结合、蛋白磷酸酶2A的结合等功能.研究表明,薄荷主要涉及癌症相关通路、脂质和动脉粥样硬化通路、PI3K-Akt信号通路等,其活性成分主要作用于BCL2、BAK1、TP53等核心靶点,从而发挥出抗癌、抗动脉粥样硬化、抗糖尿病等功效.

基于网络药理学和分子对接技术的疏风活络丸治疗类风湿性关节炎的机制研究

目的:基于网络药理学和分子模拟对接技术,探究疏风活络丸治疗类风湿性关节炎(rheumatoidarthritis,RA)的活性成分和作用机制。方法:通过TCMSP和PubChem数据库检索疏风活络丸的活性成分和作用靶点,采用GeneCards和DisGeNET数据库检索治疗RA的基因位点,二者取交集获得共有靶点,并经Cytoscape软件可视化,通过网络拓扑算法获得核心化合物和核心靶点;通过STRING平台构建蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络,从而获取重要靶点进行GO和KEGG富集分析;对核心靶点和核心化合物进行分子对接验证。结果:筛选出疏风活络丸的主要活性化合物158个,包括槲皮素、熊果酸、木犀草素等49个核心化合物;筛选出疏风活络丸治疗RA的靶点248个,其中重要靶点84个;GO功能富集和KEGG通路富集分析显示,疏风活络丸主要对机体炎症反应、免疫反应、细胞增殖、凋亡等生物过程进行调控,且主要通过调控肿瘤坏死因子信号通路、细胞因子-细胞因子受体相互作用信号通路、NOD样受体信号通路等发挥治疗作用;分子对接结果显示,疏风活络丸中3个核心化合物(quercetin、ursolic acid、luteolin)与3个核心靶点(IL-6、MAPK14、GSK3B)具有较强的亲和力。结论:疏风活络丸中的槲皮素、熊果酸、木犀草等主要活性成分可能通过MAPK14、GSK3B和IL-6等核心靶点调控机体多条信号通路,发挥对RA的治疗作用。

基于网络药理学和分子对接技术初探红柳治疗酒精性肝损伤的作用机制及实验验证

目的 基于网络药理学和分子对接技术,研究天然植物红柳治疗小鼠酒精性肝损伤(ALI)的作用机制。方法 使用TCMSP平台,以口服利用度≥30%和类药性≥0.18分别作为预设条件,对红柳活性化学成分进行筛选;使用GeneCards、DrugBank等数据库,筛选ALI相关靶点;通过VennDiagram软件获得交集靶点(红柳和ALI);根据疾病-活性成分-交集靶点网络数据,最终遴选出主要活性成分和致病的关键靶点进行分子对接。动物实验采用慢性酒精喂养加急性灌胃法建立C57BL/6J小鼠ALI模型。通过丙二醛(MDA)、谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、肝脏指数、HE染色、NF-κB p65蛋白表达水平等指标验证红柳对ALI的作用机制。结果 通过网络药理学从红柳中筛选获得活性成分12个,与ALI交集靶点共151个。推测红柳的主要活性成分为槲皮素、山柰酚、异鼠李素等,通过RELA/NF-κB p65、JUN、MAPK1、AKT1等关键靶点调节脂质-动脉粥样硬化、糖尿病并发症AGE-RAGE以及流体剪切应力-动脉粥样硬化等信号通路来发挥抗ALI作用。分子对接显示红柳主要活性成分与通路关键靶点蛋白结合能量均≤-28.8696 kJ·mol^(-1)。动物实验结果显示,与模型组相比,红柳组肝脏指数、MDA、ALT、AST和NF-κB p65水平均有所下降,HE染色显示肝组织变性情况减轻。结论 本研究初步揭示了红柳可通过多化学成分、多靶点、多通路对ALI起一定的保护作用,为天然药用植物的开发和利用提供了理论参考。

基于分子对接技术探讨巴戟天改善子宫内膜容受性的机制

目的运用分子对接技术分析巴戟天改善子宫内膜容受性的作用机制。方法将60只Wistar雌性大鼠随机分为正常组、模型组、枸橼酸氯米芬组、巴戟天组,每组15只。模型组、枸橼酸氯米芬组和巴戟天组构建不孕症大鼠模型;正常组、模型组给予生理盐水2 mL灌胃,1次/d;枸橼酸氯米芬组给予0.83 mg/mL枸橼酸氯米芬溶液2 mL灌胃,1次/d;巴戟天组给予0.5 g/mL巴戟天溶液2 mL灌胃,2次/d。给药15 d后取大鼠子宫检测,比较子宫内膜厚度、子宫内膜下血流参数[子宫动脉搏动指数(PI)、阻力指数(RI)、收缩期/舒张期流速比值(S/D)]和内皮型一氧化氮合酶(eNOS)、血管内皮生长因子(VEGF)蛋白表达水平。结合实验结果,通过网络药理学分析巴戟天可能的作用机制,并通过分子对接预测活性成分的结合部位。结果与正常组比较,模型组大鼠子宫内膜厚度、PI、RI、eNOS、VEGF降低,S/D升高(P<0.05)。与模型组比较,枸橼酸氯米芬组大鼠子宫内膜厚度、PI、RI、eNOS、VEGF升高,枸橼酸氯米芬组大鼠S/D降低(P<0.05)。与枸橼酸氯米芬组比较,巴戟天组大鼠子宫内膜厚度、PI、RI、eNOS、VEGF升高,巴戟天组大鼠S/D降低(P<0.05)。网络药理学共筛选出巴戟天有效成分199种,子宫内膜容受性相关靶点792个,其交集靶点99个。PPI网络分析巴戟天主要作用于ESR1、NCOA1、NCOA2、MAPK14、PGR和AR等关键靶点。分子对接结果表明筛选得到的主要活性成分与靶点有较强的结合。结论巴戟天对改善子宫内膜容受性或许具有积极作用,其作用机制可能与调节ESR1、NCOA1、NCOA2、MAPK14、PGR和AR等信号通路有关。

基于网络药理学及分子对接技术探讨中药调节卵巢癌铂耐药用药规律研究

目的探索中药在逆转卵巢癌铂耐药中的作用机制和潜在中药。方法通过GeneCards数据库筛选卵巢癌铂耐药潜在靶点,通过TCMSP数据库映射出可干预靶点的化合物及中药。利用Cytoscape软件构建潜在靶点—候选化合物—中药网络,进行拓扑分析和富集分析,分析潜在靶点、候选化合物和中药之间的关系,通过分子对接验证候选化合物与潜在靶点的相互作用,并分析中药的性味归经功效。结果获得逆转卵巢癌铂耐药潜在靶点111个,候选化合物235个,中药75种,发现皂素、玫瑰树碱、丹参酮、隐丹参酮、β-谷甾醇、苦参碱等化合物与PGR、AR、MAPK14、TNF、CASP3等靶点具有较强相关性,可进一步研究其抗卵巢癌铂耐药的作用。挖掘出多数中药以苦寒为主,归经于肝经和肺经。结论研究探索了中药逆转卵巢癌铂耐药中的作用机制和潜在中药,为中药临床应用和开发利用提供参考。

基于网络药理学及分子对接技术探讨鱼腥草治疗前列腺癌分子作用机制

目的:探究鱼腥草抗前列腺癌的作用机制、关键靶点及关键活性成分。方法:采用网络药理学方法,通过中药系统药理学分析平台、UniProt数据平台、GeneCards数据库、OMIM数据库、Drug Bank数据库、微生信息数据处理平台、String数据库、Cytoscape3.9.1软件、DAVID数据库等,筛选出鱼腥草的活性成分、对应靶点及相关信号通路,并运用Autodock Vina软件、Pymol软件对关键活性成分及核心靶点进行分子对接。结果:鱼腥草治疗前列腺癌的共同靶点有98个,PPI网络分析显示EGFR、AKT1、ESR1、HRAS等为关键靶点,KEGG富集分析显示癌症通路、前列腺癌通路、PI3K-Akt信号通路是鱼腥草作用于前列腺癌的关键通路。分子对接结果显示,鱼腥草治疗前列腺癌的主要活性成分菠菜甾醇、山奈酚、鱼腥草素等与核心蛋白AKT1、ESR1等存在较好的结合性。结论:鱼腥草可能通过作用于PI3K-Akt信号通路,影响下游HRAS相关蛋白表达,影响前列腺癌生长的效果,为后续探究鱼腥草治疗前列腺癌提供研究思路。

基于网络药理学和分子对接技术探讨木香治疗胃癌的作用机制

目的利用网络药理学和分子对接技术探讨木香治疗胃癌的作用机制。方法利用中药系统药理学数据库分析平台筛选木香活性成分和核心靶点,构建蛋白质相互作用网络分析木香治疗胃癌时蛋白质之间的相互作用,采用基因本体论(GO)富集分析和京东基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析验证木香活性成分与关键靶点之间的相互作用活性,并采用分子对接实验进行验证。结果经过筛选,获得5个木香活性成分[白桦脂酸(Mairin)、β-谷甾醇、豆甾醇、Benzo(a)carbazole、菜蓟苦素]和5个核心靶点[前列腺素内过氧化物合成酶(PTGS)2、PTGS1、单胺氧化酶(MAO)A、MAOB、SLC6A3],通过富集分析共筛选出624个GO条目和85条KEGG信号通路,其中Benzo(a)carbazole与PTGS2、PTGS1、MAOA、MAOB结合能力比较强,Mairin与SLC6A3结合能力比较强。结论木香主要通过多成分共同对胃癌进行干预,其可能是通过干预核心靶蛋白发挥关键作用。

基于网络药理学以及分子对接技术探讨白芍对于抽动症的作用机制

目的:查询筛选白芍治疗抽动症的靶点、通路,明确白芍治疗抽动症的机制。方法:通过使用国家中药系统药理学研究平台(TCMSP),将筛选的标准定义为生物利用度(OB) ≥ 30%,类药性(DL) ≥ 0.18,挑选白芍的主要活性成分和功能靶位,利用DrugBank数据库、OMIM数据库、GeneCards数据库、DisGeNET数据库的基因靶位,检索与抽动症相关的疾病靶位,通过UniProt数据库挑选出白芍的成分以及和疾病靶点有关的基因位点,再通过Cytoscape 3.9.1软件构建一个白白芍物–有效成分–常见靶点–疾病网络图,并利用蛋白质相互作用(PPI)网络挑选出白芍治疗抽动症的核心疾病靶点。再通过DAVID数据库进行基因本体论(GO)生物过程分析和京都基因与基因组百科(KEGG)通路富集分析,预测核心靶蛋白的作用机制,并绘制GO柱状图和KEGG气泡图对数据进行可视化。最后,利用OpenBabel-2.4.1、AutoDockTools-1.5.7和PyMOL软件,验证了白芍有效成分与白芍核心靶点在抑制抽动症中的分子对接。结果:得到了β-谷甾醇、山萘素、芍药苷元、芍药苷等13个活性成分和SLC6A4、IL6、TNF、CYP3A4等29个关键靶点;通过使用GO功能富集分析,共得到332个GO项目(P β-谷甾醇、山萘素、芍药苷元、芍药苷等活性成分作用于SLC6A4、IL6、CYP3A4、TNF、CHRNA7等靶点,调节胆碱能突触、GABA神经突触、钙信号通路、神经活性配体–受体相互作用、环腺苷酸信号途径等信号通路,发挥缓解痉挛、改善肌肉张力和身体微循环等作用,从而达到防治小儿抽动症的目的。

基于网络药理学和分子对接技术探讨骨疏康制剂对骨质疏松症的机制研究

目的 基于网络药理学和分子对接技术探讨复方骨疏康制剂治疗骨质疏松症的作用机制。方法 通过TCMSP数据库中筛选出复方骨疏康制剂中各药材的活性成分及所对应的靶点,从GeneCards、OMIM、DrugBank、PharmGKB、TTD数据库中收集骨质疏松症的治疗靶点;通过R语言获得复方骨疏康-骨质疏松症共同靶点。将共同靶点输入至STRING数据库进行检索获取靶点间相互作用的网络关系数据,采用Cytoscape软件得到治疗骨质疏松症的关键核心靶点;通过R语言对交集基因进行GO和KEGG进行可视化分析。同时构建“复方骨疏康-主要通路-骨质疏松症”核心靶点网络,通过AutoDock Vina分子对接软件进行对接和模拟计算,再使用Pymol 3D绘制软件和Discovery Studio软件对部分对接结果进行三维和二维角度的作用力分析和可视化。结果 筛选出中药复方骨疏康128种活性成分、1 614个骨质疏松症相关的靶点,最终筛选出7个关键核心靶点(依据拓扑学属性),GO和KEGG富集分析发现其功能主要与成骨骨化、腺体发育、对外源性刺激等反应有关,富集在化学致癌-受体激活通路、癌症中的MicroRNAs通路、MAPK信号通路。分子对接显示:EGFR蛋白与小分子Luteolin和Quercetin、STAT1蛋白与小分子Kaempferol和Quercetin、MAPK3和FOS蛋白分别与小分子Naringenin和Quercetin之间均结合稳定。结论骨疏康制剂主要通过作用于钙信号通道,MAPK信号通道对骨质疏松症发挥防治作用。