基于网络药理学与GEO差异基因芯片数据探讨芦丁治疗脊髓损伤的作用机制

为了探究芦丁治疗脊髓损伤的作用机制,基于网络药理学和GEO差异基因芯片数据分析,结合体内实验,筛选芦丁对脊髓损伤的作用靶点.首先通过TCMSP、Swiss Target Prediction和SuperPred数据库获得芦丁的作用靶点,同时采用GEO差异基因、CTD、OMIM、PharmGkb疾病数据库获取脊髓损伤的疾病靶点;然后应用Cytoscape软件采用蛋白互作的方式筛选芦丁治疗脊髓损伤的核心靶点,并采用R语言对核心靶点进行GO功能及KEGG通路富集分析;最后采用Rutgers MASCIS脊髓损伤撞击器建立大鼠急性脊髓损伤模型,芦丁干预3 d后采用BBB运动评分法对大鼠后肢运动功能进行评价,采用酶联免疫吸附测定法检测脊髓中炎症因子TNF-α、IL-6、IL-1β和NF-κB的表达水平以及ROS和MDA含量.结果发现:(1)芦丁共有56个对应的蛋白靶点,脊髓损伤筛选到4 624个疾病靶点,合并后得到5个核心靶点,即CASP3、ESR1、GSK3B、IL-6、MTOR;(2) GO功能主要集中在对氧化应激的反应、活性氧代谢过程、NF-κB结合等,KEGG通路分析显示,芦丁治疗脊髓损伤相关的通路包括PI3K-Akt信号通路、AMPK信号通路、HIF-1信号通路等;(3)分子对接实验和分子动力学模拟表明,芦丁与5个核心靶点均有良好且稳定的结合;(4)体内实验结果显示,脊髓损伤后使用芦丁进行药物干预处理可以降低脊髓的含水量,减少炎性因子和氧化应激因子的产生.上述结果证实,芦丁可以通过多个靶点以及多条通路在治疗脊髓损伤中发挥抗炎和抗氧化作用.

基于GEO芯片和网络药理学探讨康力欣胶囊治疗乳腺癌的作用机制

目的:利用GEO芯片和网络药理学探讨康力欣胶囊治疗乳腺癌的分子机制。方法:通过TCMSP、HERB、Batman-TCM数据库检索药物的化学成分,借助Swiss Target Prediction数据库获取药物成分对应的相关靶点;在GEO数据库中检索乳腺癌的相关靶点;利用Venny 2.1.0在线软件获取药物与疾病的共同靶点;由Cytoscape 3.8.2绘制药物-成分-靶点-疾病网络;STRING数据库构建PPI网络;借助DAVID数据库进行GO功能富集和KEGG通路富集分析;运用AutoDock软件对关键的活性成分和靶点进行分子对接验证。结果:康力欣胶囊中59个有效成分通过调控106个靶点和43条通路对乳腺癌产生作用,法尼斯淝醇A、多胶阿魏素、宽叶阿魏酮、山奈酚、法尼斯淝醇B、泽兰黄醇素、槲皮素、宽叶阿魏醇、啤酒甾醇、阿魏种素等成分可以通过EGFR、JUN、PPARG、PTGS2、CCNA2、CHEK1、CDK1、CDK2、MMP9、TOP2A等关键靶点介导癌症的中枢碳代谢、细胞周期、代谢途径、癌症途径、AMPK、松弛素、FoxO、IL-17、Ras、HIF-1、MAPK、钙、胰岛素等信号通路来治疗乳腺癌。分子对接分析发现10个靶点蛋白与10个活性成分具有较好的结合能力。结论:康力欣胶囊可以通过多成分、多靶点、多途径参与乳腺癌的治疗,为其临床应用及治疗乳腺癌的机制深入研究提供了理论依据。

GEO芯片结合网络药理学及分子对接研究升降龙莲汤治疗子宫内膜癌的作用机制

目的 研究基于网络药理学、基因芯片和分子对接探讨验方升降龙莲汤治疗子宫内膜癌的作用机制。方法 通过口服生物利用度和类药性在TCMSP数据库中挖掘升降龙莲汤的有效成分,利用GEO中GSE115810数据集、OMIM和GeneCards数据库获取子宫内膜癌的靶基因。对活性成分和Endometrial cancer的共同靶点进行GO功能和KEGG通路富集分析。使用STRING建立蛋白相互作用PPI网络,导入Cytoscape后根据度值筛选核心靶点,然后整合差异基因的上调和下调,通过Kaplan Meier-Plotter生存曲线分析,进一步筛出与子宫内膜癌预后关系更紧密的靶基因。最后,利用AutoDock对关键成分与核心靶基因进行分子对接验证。结果 从升降龙莲汤中获取成分66种和289个潜在治疗靶点。通过3个数据平台共获取1048个子宫内膜癌相关靶点,其中交集靶点97个。从PPI网络中获得靶基因12个,经K-M生存曲线进一步筛选得到靶基因7个。GO和KEGG富集结果显示,生物进程方面,尤以细胞迁移的正调控最显著,癌症信号通路富集最多。分子对接验证发现槲皮素、木犀草素、汉黄芩素、山柰酚、黄芩素与靶基因结合较紧密。结论 升降龙莲汤干预子宫内膜癌主要机制是通过多靶点、多信号通路,抑制或提高关键基因的表达,阻滞癌细胞增殖与侵袭,促进肿瘤细胞凋亡。

基于GEO基因芯片联合网络药理学及分子对接技术探讨参苓脾喜汤治疗慢性胃炎、胃黏膜上皮内瘤变、胃早期癌作用机制

目的 基于GEO基因芯片、网络药理学及分子对接技术探讨参苓脾喜汤防治慢性胃炎(CG)、胃黏膜上皮内瘤变(GIN)、胃早期癌(EGC)的作用机制。方法 从GEO数据库下载含CG、GIN、EGC基因芯片GSE130823,使用R4.1.1筛选共同差异表达基因。利用TCMSP数据库筛选参苓脾喜汤活性成分及对应靶点,使用R4.1.1对共同表达基因与药物靶点取交集,通过Cytoscape3.9.1软件构建中药-活性成分-靶点网络,并通过STRING数据库构建蛋白相互作用(PPI)网络并进行拓扑分析,以筛选核心靶点,使用R4.1.1对交集基因进行GO功能和KEGG通路富集分析。最后将排名靠前的药物活性成分与核心靶点蛋白进行分子对接验证。结果 共筛选出1 115个差异表达基因,参苓脾喜汤活性成分119种,靶点247个,主要活性成分包括槲皮素、豆甾醇、木犀草素等。预测得到参苓脾喜汤治疗CG、GIN、EGC潜在作用靶点22个,包括CHRM3、AR、ADRB2、DPP4等。GO功能和KEGG富集分析结果显示,参苓脾喜汤治疗CG、GIN、EGC主要涉及对cAMP、IL-17、TNF、离子跨膜转运蛋白活性的调节、钙信号通路等方面。分子对接结果显示,木犀草素与ALB、AR、DPP4有较强结合能力,槲皮素与ALB、DPP4有较强结合能力,豆甾醇与AR有较强结合能力。结论 参苓脾喜汤中多种活性成分可能通过cAMP、IL-17、TNF等信号通路,调控ALB、AR、DPP4、CYP3A4等靶点治疗CG、GIN、EGC。

基于GEO芯片及网络药理学探讨夏桑菊颗粒治疗高血压病的机制研究

[目的]基于基因表达汇编(GEO)芯片、网络药理学及分子对接技术探讨夏桑菊颗粒治疗高血压病的作用机制。[方法]利用TCMSP数据库获取和筛选夏桑菊颗粒的活性成分及成分靶点构建“中药-化合物-靶点”网络;利用GEO芯片技术、GeneCards、OMIM、TTD数据库获取并筛选高血压病的疾病靶点;将成分靶点与疾病靶点取交集靶点构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络,两次处理筛选关键靶点;对交集靶点进行基因本体(GO)及京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析;将关键靶点前4位与其对应活性成分进行分子对接分析。[结果]获得成分靶点194个、疾病靶点2168个、交集靶点126个、关键靶点6个;GO和KEGG富集分析显示夏桑菊颗粒主要与对激素、无机物、氮化合物、脂多糖、细胞外刺激等的反应等生物过程有关,主要富集通路涉及脂质与动脉粥样硬化、晚期糖基化产物-晚期糖基化终末产物受体(AGE-RAGE)、磷酸酰肌醇3-激酶-丝苏氨酸蛋白激酶(PI3K-AKT)、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)、肿瘤坏死因子(TNF)等信号通路;分子对接结果显示关键靶点与活性成分结合良好。[结论]夏桑菊颗粒可通过多成分-多靶点-多途径发挥作用,为其防治高血压病临床使用提供了一定的参考依据。

循证研究与临床转化联合GEO数据库和网络药理学方法探讨芪参益气滴丸治疗心肌梗死的分子机制

目的使用GEO数据库和网络药理学方法探讨芪参益气滴丸(QSYQ)干预心肌梗死(MI)的疗效基础和作用机制。方法GEO数据库筛选MI差异基因;TCMSP数据库以及文献检索筛选QSYQ的相关活性成分,SwissTargePrediction数据库预测成分的靶点;对差异基因和成分靶点取交集,Cytoscape软件构建“活性成分-交集靶点”调控网络;STRING数据库构建蛋白互作网络,Cytoscape中MCODE插件对网络进行分析,得到显著基因模块;clusterProfiler等R包对交集靶点进行GO功能和KEGG通路富集分析;AutoDock Vina进行成分-靶点的分子对接。CIBERSORT算法对GEO数据进行免疫浸润分析,并对关键基因表达量和免疫细胞含量进行Spearman相关性分析。结果共得到MI差异基因687个,活性成分靶点777个,交集靶点48个。PTGS2、MMP9、STAT3可能为QSYQ治疗MI的关键靶基因,分子对接模拟了与之对接最好的三个有效成分,分别为隐丹参酮、山奈酚、木犀草素。KEGG结果表明,交集靶点主要富集在NF-κB信号通路、TNF信号通路、流体剪切应力与动脉粥样硬化等通路上。关键基因与活化的肥大细胞、中性粒细胞、活化的自然杀伤细胞具有显著正相关(P<0.05),与未活化的CD4记忆性T细胞呈显著负相关(P<0.05)。结论QSYQ治疗心肌梗死是以多成分、多靶点、多通路的方式进行的,研究初步确定了QSYQ疗效的物质基础、关键靶标和通路,以期为后续研究提供参考。

基于GEO芯片联合网络药理学探讨胃复春治疗胃低级别上皮内瘤变机制

目的基于胃低级别上皮内瘤变(LGIN)患者GEO芯片及网络药理学,探究胃复春治疗胃LGIN的作用机制。方法从GEO数据库下载LGIN芯片,以logFoldChange=1、adjust P=0.05为标准筛选差异表达基因作为疾病靶点,检索文献收集胃复春入血成分并预测得到药物靶点,疾病靶点与药物靶点交集得到潜在作用靶点,采用蛋白互作网络及构建“入血成分-疾病”筛选核心靶点及化合物。通过ClusterProfiler包对交集靶点进行GO富集分析、KEGG通路富集分析并构建核心通路-靶点关系。核心靶点及核心通路共有靶点整合得到药效靶点,构建药效团模型预测核心化合物对药效靶点作用,采用分子对接进一步验证。结果基于数据集GSE130823/GSE55696筛选得到差异表达基因2871个,文献整理分析得到入血成分75个,对应靶点663个,潜在作用靶点131个,蛋白互作网络分析显示,白细胞介素6、表皮生长因子受体、JUN、细胞色素P4503A4酶、肝细胞核因子4α、肾上腺素受体等为核心靶点,药材-入血成分-靶点网络分析显示,槲皮素、香茶菜素O、线纹香茶菜酸、异橙黄酮、桔皮素、蓝萼甲素、蓝萼乙素为核心化合物。网络药理学分析结果显示,神经活性配体-受体相互作用、化学致癌作用、Rap1信号通路、类固醇激素生物合成、HIF-1、FoxO信号通路等为胃复春治疗慢性胃炎进展性LGIN病变的核心通路,药效团及分子对接显示核心化合物可调节药效靶点表达,发挥抗炎、调节能量代谢及癌症形成、调节黏膜血流量及黏膜损伤修复等作用。结论胃复春通过作用于神经活性受体-配体互作、钙离子、化学致癌、胆碱能、Rap1、药物代谢酶、HIF-1、FoxO等信号通路干预胃LGIN进程。

基于GEO基因芯片联合网络药理学及分子对接探讨补肾健脾方治疗2型糖尿病作用机制

目的 基于GEO基因芯片、网络药理学及分子对接技术探讨补肾健脾方治疗2型糖尿病(T2D)的作用机制。方法 通过SymMap、TCMID、TCMSP和TCM-ID数据库获取补肾健脾方有效成分及对应靶点,通过GeneCards、OMIM数据库获取T2D相关靶点,采用Cytoscape3.7.2软件构建蛋白相互作用(PPI)网络。利用GEO数据库筛选T2DM核心靶点基因并进行基因富集分析;通过STRING数据库筛选核心靶点,并进行GO功能和KEGG通路富集分析。最后运用AutoDock软件对有效成分与核心靶点进行分子对接验证。结果 共筛选出补肾健脾方有效成分1 230种,靶点594个,主要活性成分包括β-谷甾醇、山嵛酸酯、槲皮素等。预测得到补肾健脾方治疗T2D潜在作用靶点9个,包括VEGFA、IL1B、COL1A1、CXCL8等。GO功能及KEGG通路富集分析结果显示,补肾健脾方治疗T2D主要涉及糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路、类风湿关节炎、非酒精性脂肪肝等通路。分子对接结果表明,有效成分β-谷甾醇、槲皮素与VEGFA、IL1B、COL1A1等核心靶点有较强结合能力。结论 补肾健脾方中多种活性成分可能通过AGE-RAGE、类风湿关节炎等信号通路,调控VEGFA、IL1B、COL1A1等靶点治疗T2D。

基于GEO基因芯片结合网络药理学和分子对接技术探究玉屏风散治疗原发性肾病综合征的作用机制研究

目的 利用GEO基因芯片结合网络药理学和分子对接技术探究玉屏风散(YPFP)治疗原发性肾病综合征(primary nephrotic syndrome,PNS)的作用机制。方法 利用TCMSP数据库、文献挖掘以及靶点预测工具Swiss Target Prediction数据库筛选YPFS活性成分及其对应的作用靶点,通过GeneCards、OMIM、Drugbank数据库检索PNS靶点,再结合GEO基因芯片,汇总得到PNS疾病靶点,将所得活性成分作用靶点与疾病靶点取交集,借助可视化软件Cytoscape 3.9.1软件构建“YPFP-药物成分-交集靶点”网络,应用STRING数据库进行蛋白互作分析,获取核心靶点,利用Metascape数据库对核心靶点进行GO基因功能以及KEGG信号通路富集分析。应用AutoDock Tools-1.5.6软件进行分子对接分析。结果 得到YPFP活性成分56个,与PNS的交集靶点136个,拓扑分析提示YPFP治疗PNS的核心成分为槲皮素、山奈酚、汉黄芩素、升麻素、β-谷甾醇等。获取核心靶点40个,TP53、SRC、JUN、RELA、AKT1等可能是关键靶点。GO富集分析得到1 192个生物过程,66个分子功能,44个细胞组分。KEGG通路富集分析得到糖尿病并发症AGE-RAGE信号通路、HIF-1信号通路、TGF-β信号通路、Wnt信号通路等165条相关信号通路。分子对接结果显示YPFP的核心成分与关键靶点具有较好的结合活性。结论 YPFP治疗PNS具有多成分、多靶点、多通路的作用特点,本研究为今后治疗PNS的深入研究提供科学依据。

GEO芯片分析联合网络药理学探讨青风藤治疗特发性膜性肾病的作用机制

目的利用GEO芯片联合网络药理学探讨青风藤治疗特发性膜性肾病(idiopathic membranous nephropathy,IMN)的可能作用机制。方法通过TCMSP数据库获取青风藤的活性成分和有效靶点,利用GEO芯片提取IMN的差异表达基因。借助Venny 2.1.0获取药物与疾病的共同靶点,采用Cytoscape 3.9.0构建“活性成分-靶点”网络。使用STRING数据库构建核心靶蛋白互作网络图,通过DAVID平台对有效靶点进行GO富集和KEGG通路富集分析,对主要成分与核心靶点进行分子对接验证并进行可视化分析。结果筛选获取青风藤有效活性成分6个,作用靶点52个,获得IMN差异表达基因3983个,药物与疾病交集基因8个。富集分析显示,青风藤可以影响对脂多糖的反应、凋亡信号通路等生物学过程,通过调控MAPK和cAMP等凋亡相关通路发挥治疗IMN作用。分子对接结果显示青风藤主要活性成分β-谷甾醇、拉兹马宁碱等与核心靶点JUN、CASP3等均能实现自发结合。结论青风藤可能通过作用于JUN和CASP3等关键靶点调控MAPK等信号通路,从而发挥调节细胞调亡、抑制炎症因子和调节免疫功能等作用来治疗IMN。

基于网络药理学及分子对接联合GEO芯片分析红花治疗冠心病的作用机制

运用网络药理学及分子对接联合GEO芯片分析的方法,分析红花治疗冠心病的分子靶点和作用机制。通过TCMSP平台筛选红花的有效成分和靶点;在GEO芯片数据库检索、分析、筛选芯片数据并提取冠心病的差异表达基因;将获得的药物靶点与疾病靶点取交集基因,使用STRING平台对关键靶点构建蛋白互作网络;利用Metascape数据库对关键靶点进行GO和KEGG富集分析,应用AutoDockTools软件进行分子对接,预测作用机制。共获得红花17个有效成分,对应218个作用靶点,药物靶点与疾病靶点交集基因22个;筛选到核心活性成分黄芩素、β-胡萝卜素、β-谷甾醇等,核心靶点VEGFA、MMP9、JUN等;GO和KEGG分析呈现生物过程199个,细胞组分17个,分子功能19个,富集通路涉及到IL-17信号通路、糖尿病并发症相关AGE-RAGE信号通路等;分子对接结果β-胡萝卜素、豆甾醇等与核心基因结合良好。文章初步揭示红花治疗冠心病的活性成分、作用靶点及信号通路,红花通过多成分、多靶点、多通路的方式发挥治疗冠心病的效用。

神经源性高血压小鼠差异靶基因分析——基于GEO数据库数据挖掘

目的通过分析GSE25076基因芯片数据,探索神经源性高血压小鼠下丘脑的差异基因,尝试寻找该病的潜在治疗靶点。方法在NCBI提供的GEO2R平台内检索GSE25076,将全部数据下载保存为Excel格式,并进行差异基因分析。采用DAVID平台进行GO分析,京都基因与基因组百科全书(KEGG)平台进行KEGG通路分析,STRING平台进行基因互作(PPI)分析。结果在GEO2R平台内对神经源性高血压小鼠芯片数据进行分析,共获得34760个差异基因,最终获得28个符合条件的基因。这28个差异基因富集在磷脂分解代谢过程、水解酶活性调节等过程。KEGG分析表明其富集于RNA转运通路。结论真核翻译起始因子(EIF)4A3和核糖核酸酶(POP4)最为可能是神经源性高血压发生的基因层面的原因,通过RNA转运通路,影响神经发育、血管生成及神经发生等过程,最终导致本病的发生发展。

GEO芯片筛选非小细胞肺癌差异表达基因及与预后的关系

目的筛选非小细胞肺癌(NSCLC)的关键基因,探索其与发病关系。方法从开放基因芯片数据库(GEO)检索有关非小细胞肺癌表达的数据,利用GEO2R方法筛选存在表达差异的基因,分析关键基因和非小细胞肺癌预后的关系。结果共选入3套非小细胞肺癌基因芯片数据,选出有交集且未报道的差异表达基因4个,其中ADCY4基因与非小细胞肺癌预后有关。结论利用生物信息学技术能有效筛选出目标基因,ADCY4基因或许为非小细胞肺癌新的目标研究分子,并可为进一步研究提供依据。

GEO芯片分析联合网络药理学探讨雷公藤治疗溃疡性结肠炎的分子机制

目的通过网络药理学方法联合GEO芯片预测雷公藤治疗溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)核心成分及靶点。方法利用TCMSP数据库提取雷公藤的活性成分及对应靶点基因,通过GEO芯片提取UC的差异表达基因,对药物与疾病的交集基因进行富集分析和蛋白互作分析;构建雷公藤“活性成分-药物靶点”网络、“活性成分-疾病靶点”网络及蛋白互作网络,以此筛选出核心成分及靶点,分子对接初步验证核心成分及靶点的结合活性。结果共获得雷公藤28个活性成分,对应132个作用靶点;GEO数据获得UC差异表达基因1355个;药物与疾病交集基因31个;富集分析多与炎症相关;筛选得到核心活性成分Kaempferol、Triptonoterpene等、核心靶点PTGS2、PPARG;运用分子对接模拟证实核心成分与核心靶点之间有较好的结合活性。结论雷公藤可能通过参与炎症相关信号通路及生物功能作用于PTGS2、PPARG等疾病靶点,从而发挥治疗UC的效用。

基于网络药理学联合GEO芯片探讨金雀异黄素治疗子宫内膜癌的机制

目的采用网络药理学联合GEO数据库差异基因分析的方法,探讨金雀异黄素(genistein)治疗子宫内膜癌(endometrial carcinoma,EC)的潜在作用机制。方法依托TCMSP等8个数据库获得金雀异黄素的靶标基因,并通过Uniport蛋白质数据库进行名称规范;然后,运用GEO数据库获取子宫内膜癌GSE17025数据集,并运用R语言获取其差异表达的基因;进而,作金雀异黄素靶标基因与子宫内膜癌差异基因的映射集合,再将交集靶点提交至STRING平台获得蛋白互作网络,并采用Cytoscape 3.7.2进行网络拓扑分析,筛选重要靶点;最后,对交集靶点进行GO注释和KEGG富集分析。结果金雀异黄素作用于70个交集靶点发挥对子宫内膜癌的治疗作用,其中重要靶点有STAT3、BIRC5、MKI67等基因,主要富集在IL-17(IL-17 signaling pathways)、p53(p53 signaling pathway)、TGF-β(TGF-beta signaling pathway)等多条信号通路上。结论金雀异黄素通过多靶点、多途径治疗子宫内膜癌,其可能是通过IL-17、p53、TGF-β等信号通路发挥治疗作用。此研究为深入阐释金雀异黄素治疗子宫内膜癌的临床研究及进一步实验验证提供了思路。

基于网络药理学联合GEO芯片分析干姜黄芩黄连人参汤治疗2型糖尿病的机理和分子靶点

目的基于网络药理学联合GEO芯片差异基因分析的方法,分析干姜黄芩黄连人参汤治疗2型糖尿病的机理和分子靶点。方法在TCMSP和Drugbank数据库检索相关药物信息,限定物种为“Homo sapiens”,获得干姜黄芩黄连人参汤的活性成分和分子靶点。在GEO数据库检索疾病“Type 2 diabetes”,通过分析与筛选,获取GSE29221芯片数据,使用R软件获取其差异基因,绘制热图和火山图。通过cytoscape3.7.2构建干姜黄芩黄连人参汤与2型糖尿病差异基因分子靶点图,使用Bisogenet和CytoNCA绘制核心靶点拓扑网络,并进行药物与疾病基因的GO(BP、CC、MF)和KEGG分析。结果获得干姜黄芩黄连人参汤治疗2型糖尿病的49个活性成分,其治疗2型糖尿病的主要成分为槲皮素(quercetin)、黄芩素(wogonin)、山奈酚(kaempferol),以及与GEO共有差异基因55个,将差异基因进行PPI拓扑网络构建,筛选出候选基因8个,与KEGG通路富集基因合并,得到治疗2型糖尿病主要的9个基因为ERBB2、AKT1、EGF、PARP1、CDK2、EIF6、AHSA1、CAV1、HSPB1。GO生物过程731条,细胞成分31个,分子功能48个,主要涉及response to steroid hormone生物过程、cyclin-dependent protein kinase holoenzyme complex细胞成分,steroid hormone receptor activity分子功能等。KEGG通路11条,主要涉及HIF-1信号通路等。结论研究提供了干姜黄芩黄连人参汤在治疗2型糖尿病重要的分子靶标和机理,为其临床与实验应用提供基础。

基于网络药理学联合GEO芯片探析培土清心方治疗特应性皮炎的分子机制

目的基于网络药理学方法联合GEO芯片差异基因分析,探析培土清心方治疗特应性皮炎的分子机制。方法检索GEO数据库,获取特应性皮炎的基因芯片,绘制差异基因火山图与热图。运用TCMSP、BATMAN-TCM、Drugbank数据库,获取培土清心方治疗特应性皮炎的有效成分及基因,并利用cytoscape 3.7.2,构建培土清心方-特应性皮炎-分子基因网络,行拓扑网络分析。运用R软件,对基因进行GO功能与KEGG通路富集分析。结果获得培土清心方治疗特应性皮炎的143个活性成分,治疗特应性皮炎的主要活性成分为槲皮素、豆甾醇、木犀草素。培土清心方对应疾病的核心基因共42个,其中重要候选基因为PPARG等。拓扑网络分析重要候选基因为TP53、NTRK1等。GO分析生物通路共516条,细胞成分8个,分子功能44个,主要涉及response to steroid hormone生物过程,nuclear receptor activity分子功能,condensed chromosome细胞过程。KEGG通路22条,主要涉及AGE-RAGE signaling pathway in diabetic complications。结论培土清心方治疗特应性皮炎是通过多成分、多基因、多通路,发挥抗炎、调节细胞免疫、抑菌的作用,这将为进一步研究此方作用机制提供参考,也为培土清心方治疗AD的基础、临床研究及新药研制提供一定的理论依据。

基于GEO基因芯片结合网络药理学和分子对接技术探究火把花根片治疗IgA肾病的作用机制

目的基于GEO基因芯片及网络药理学和分子对接技术探究火把花根片(HBHGT)治疗IgA肾病(IgA nephropathy,IgAN)的作用机制。方法从DrugBank、OMIM、GeneCards3个疾病数据库结合GEO基因芯片获得IgAN的疾病靶点。从中药系统药理学数据库与分析平台(traditional Chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform,TCMSP)、本草组鉴、BATMAN-TCM 3个中药数据库、相关文献以及SwissTargetPrediction数据库获得HBHGT的主要成分和靶点。对HBHGT-IgAN交集利用STRING构建蛋白互作(protein-protein interaction,PPI)网络,筛选出关键靶点。进行基因本体(gene ontology,GO)注释和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)富集分析后对关键成分及关键靶点进行分子对接验证。结果HBHGT治疗IgAN的核心成分为雷公藤红素、雷公藤甲素等,核心靶点有白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、纤维连接蛋白1(fibronectin1,FN1)、白蛋白(albumin,ALB)等,分子对接显示大部分靶点与成分有着较好的结合活性。HBHGT治疗IgAN通路主要有核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)、磷脂酰肌醇3-激酶(phosphoinositide 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)等信号通路。结论火把花根片可通过多靶点、多通路来介导免疫和炎症反应,修复血管损伤,改善肾脏炎症,减少蛋白尿及血尿,延缓IgAN的进展,以达到治疗IgAN的效果。

基于GEO芯片评价乳品中胰岛素生长因子-Ⅰ、维生素D3和雌二醇联合对乳腺癌标志因子效应的研究

多项研究表明雌二醇(E2)、维生素D_(3)(VD_(3))和胰岛素生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)均对乳腺病发生及身体发育机能调控等具有潜在影响,但目前缺乏三者联合效应的研究报道。本研究主要基于生物信息学方法,分析乳品中E2、VD_(3)、IGF-Ⅰ联合效应及其对乳腺癌标志因子的调控机制,为科学摄取乳品提供参考依据。依据美国国立生物技术信息中心(NCBI)人乳腺癌细胞(MCF-7)的3套GEO芯片(GSE160497、GSE27220、GSE145787),使用cytoscape3.7.2筛选关键基因,应用R软件进行GO/KEGG通路富集分析,挖掘E2、VD_(3)、IGF-Ⅰ联合效应,探究三者对乳腺癌标志因子的调控机制。结果表明E2、VD_(3)、IGF-Ⅰ共同作用DNA复制、染色体合成等促进机体生长发育信号通路,可使乳腺癌标志因子MUC1表达沉默。E2单独作用可使微小染色体维持蛋白7、核糖体RNA加工蛋白等基因显著下调,可促进MUC1过表达。认为E2可与VD_(3)、IGF-Ⅰ互作维持平衡机体代谢,但过量E2可能激活MUC1乳腺癌标志因子通路,因此特殊人群正常摄入乳品可满足营养及生理需要,但额外补充雌激素应慎重。

基于GEO数据库芯片筛选冠心病标志物及生物信息学分析

目的筛选冠心病病人基因芯片数据并进行生物信息学分析,以期筛选冠心病的特征基因。方法利用GEO数据库筛选冠心病基因集,经过GEO数据库的GEO2R在线分析工具找出符合条件的基因,绘制Venn图寻找共同表达差异基因,再进行GEO富集可视化分析、基于京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析及蛋白-蛋白相互作用(PPI)可视化分析。结果冠心病的3个基因集中找到50个共同表达差异基因及3个特异基因(IL3ST、PIAS2及SOCS1)。结论经过对GEO数据库中冠心病的3个基因集行Venn图绘制、GEO富集可视化分析、KEGG通路分析及PPI可视化分析,3个特异基因符合研究条件,进而实现冠心病的早期诊断及特异性的靶向治疗。