基于网络药理学和分子对接技术探讨“黄芪-海风藤”治疗紫癜性肾炎的作用机制

目的:基于补气通络法运用网络药理学方法和分子对接技术探讨“黄芪-海风藤”药对治疗紫癜性肾炎(HSPN)的作用机制。方法:通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)分别检索黄芪和海风藤的活性成分及药物靶点,通过GeneCards、DisGeNET数据库查找HSPN的疾病靶点,取活性成分与疾病的交集靶点,运用Cytoscape软件构建活性成分-交集基因靶点PPI网络;经DAVID数据库分析进行GO功能和KEGG通路富集分析,运用AutoDock软件对关键活性成分与核心靶点进行分子对接。结果:筛选出黄芪活性成分10个,海风藤活性成分18个,作用靶点205个,HSPN疾病靶点795个,药物与HSPN共同靶点基因73个;GO功能分析涉及凋亡过程的负反馈、肿瘤坏死因子受体结合等调控,KEGG通路富集分析涉及肿瘤坏死因子(TNF)、白细胞介素-17(IL-17)等信号通路。分子对接显示连接度排名前4位的药对活性成分槲皮素、豆甾醇、海风藤酮与关键核心靶点基质金属肽酶-9(MMP-9)、TNF、肿瘤蛋白P53(TP53)具有较好的结合活性。结论:研究初步验证“黄芪-海风藤”治疗HSPN作用机制,并为进一步研究提供科学依据。

基于“血实宜决之”理论运用网络药理学讨论丹参-海风藤治疗紫癜性肾炎的作用机制

目的:基于“血实宜决之”理论运用网络药理学讨论丹参-海风藤治疗紫癜性肾炎(Henoch-Schonlein Purpura Nephritis,HSPN)的作用机制。方法:“血实宜决之”出自《素问•阴阳应象大论篇》,是活血化瘀法的治疗总纲。基于“血实宜决之”理论,选取“丹参-海风藤”作为研究药物。使用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)获取丹参-海风藤的活性成分和其对应的靶点。借助GeneCards数据库、DisGenet数据库获取HSPN的致病靶点。使用在线绘图工具微生信获得药物-疾病交集靶点,导入Cytoscape 3.9.1绘制“药物-主要活性成分-疾病-靶点”图。采用STRING数据库获取交集靶点的蛋白质-蛋白质相互作用(Protein-protein Interaction,PPI)网络信息,并通过CytoNCA插件筛选出治疗HSPN的核心靶点。利用Metascape数据库对交集靶点进行基因本体论(GO)富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析,采用AutoDuck Vina对核心成分与核心靶点进行分子对接验证。结果:本研究筛选丹参-海风藤治疗HSPN的靶点47个,对应2个药物(丹参、海风藤)、74个活性成分(其中丹参56个活性成分、海风藤18个活性成分)。筛选出核心靶点15个,包括基质金属蛋白酶(Matrix Metalloproteinase,MMP)-9、白细胞介素(Interleukin,IL)-6、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1(Akt Serine/Threonine Kinase 1,AKT1)、肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor,TNF)、肿瘤蛋白p53(Tumor Protein p53,TP53)、血管内皮生长因子A(Vascular Endothelial Growth Factor A,VEGFA)、MYC基因、信号转导因子和转录激活因子3(Signal Transducer and Activator of Transcription 3,STAT3)、半胱氨酸天冬氨酸酶(Caspase,CASP3)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(Peroxisome Proliferator Activated Receptor Gamma,PPARG)基因、前列素内环氧化物合成酶2(Prostaglandin-endoperoxide Synthase 2,PTGS2)、雌激素受体(Estrogen Receptor 1,ESR1)、淀粉样β前体蛋白(Amyloid Beta Precursor Protein,APP)、MMP1、一氧化氮合成酶3(Nitric Oxide Synthase 3,NOS3)。GO富集分析得到基因信息共1119条。KEGG富集分析得到通路141条,主要包括晚期糖基化终末产物(Advanced Glycation End Products,AGE)-晚期糖基化终末产物受体(Advanced Glycation End Product Receptor,RAGE)信号通路、磷脂酰肌醇3激酶(Phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)-Akt信号通路、缺氧诱导因子(Hypoxia Inducible Factor,HIF)-1信号通路、IL-17信号通路、肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor,TNF)信号通路、Relaxin信号通路、细胞凋亡通路(Apoptosis)等。分子对接的结果表明核心成分与核心靶点的分子对接结果均小于–5 kcal/mol,可以稳定结合。结论:“丹参-海风藤”可以基于“血实宜决之”理论通过多种成分、多个靶点、多条通路来治疗HSPN,主要涉及其抗炎、抗氧化、抗纤维化、调控细胞缺氧、促进细胞凋亡等方式。

基于马尔科夫随机场理论的木材图像恢复

木材图像恢复技术对提高木材资源的利用率有着重要的意义,但传统的木材图像恢复如均值滤波算法的恢复效果不够理想。基于马尔科夫特性,提出了一种基于马尔科夫随机场理论的图像恢复算法,并将其应用于有噪声的木材图像恢复上。通过将恢复图像与均值滤波恢复算法得到的图像进行对比,证明对于不同的噪声类型,马尔科夫随机场算法的恢复效果都要比均值滤波好。而且,对椒盐噪声,马尔科夫随机场恢复效果很好,可以完全去除椒盐噪声且不影响图像的清晰度;而对高斯噪声,马尔科夫随机场的恢复效果则不够明显,说明马尔科夫随机场算法的恢复效果依赖于噪声的类型。