基于网络药理学及体内实验探讨射麻止喘液治疗中性粒细胞型哮喘的分子机制

目的基于网络药理学及体内实验探讨射麻止喘液治疗中性粒细胞型哮喘(NA)的分子机制。方法(1)利用中药系统药理学数据库和分析平台(TCMSP)、文献检索及Swiss ADME、Swiss Target Prediction数据库检索、筛选射麻止喘液的活性成分及其作用靶点。利用OMIM、Gene Cards、Dis Ge NET及Drug Bank数据库检索、筛选NA疾病相关靶点。通过微生信平台对射麻止喘液活性成分作用靶点与NA疾病相关靶点取交集,得到射麻止喘液治疗NA的潜在作用靶点(共有靶点)。采用Cytoscape 3.8软件构建“中药-活性成分-潜在作用靶点”网络。通过STRING数据库建立潜在作用靶点蛋白互作(PPI)网络,使用内置Mcode插件分析获得核心靶点。使用Metascape平台对潜在作用靶点进行基因本体(GO)、京都基因和基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。(2)将BALB/C小鼠适应性喂养1周后,随机分为空白组、NA模型组、射麻止喘液低剂量组(2.5 g·kg^(-1))、射麻止喘液高剂量组(10 g·kg^(-1))、地塞米松对照组(1 mg·kg^(-1));通过腹腔注射致敏剂[鸡卵清白蛋白(OVA)+弗氏完全佐剂(CFA)]并通过雾化吸入激发的方法复制NA小鼠模型,第0、7、14天分别腹腔注射OVA+CFA(20μg OVA+75μg CFA,0.3 m L)致敏,第21~30天采用5%OVA混悬液雾化激发(每次8 m L,每次雾化时间40 min,每天1次);雾化激发前1 h各组灌胃给药,地塞米松对照组腹腔注射给药,每天1次。采用HE染色法观察小鼠肺组织病理变化;ELISA法检测肺泡灌洗液中IL-8含量;RT-q PCR法检测肺组织中NLRP3、CXCR2 m RNA表达水平;免疫组化法检测肺组织中p-m TOR蛋白表达水平。结果(1)共筛选得到射麻止喘液活性成分作用靶点826个,NA疾病相关靶点154个,取交集后得到射麻止喘液治疗NA的51个潜在作用靶点(共有靶点)。通过“中药-活性成分-潜在作用靶点”网络分析得到槲皮素、木犀草素、山柰酚、豆甾醇、柚皮素等关键活性成分。通过对潜在作用靶点的PPI网络分析得到29个核心靶点,包括AKT1、IL6、TNF、EGFR、NLRP3、RELA、MIF、CXCR2、VEGFA等。GO功能富集分析得到882个生物学过程条目、33个细胞组分条目、61个分子功能条目;KEGG通路富集分析得到142条信号通路,主要涉及TNF信号通路、甲型流感信号通路、Toll样受体通路、MAPK信号通路、m TOR信号通路等。(2)动物实验结果:与空白组比较,NA模型组小鼠的气道黏膜损伤明显,结构紊乱,有大量炎性细胞浸润,黏膜充血、水肿,肺泡壁明显增厚,肺泡腔缩小;肺泡灌洗液中的炎症因子IL-8水平明显升高(P<0.05);小鼠肺组织NLRP3、CXCR2 m RNA表达显著上调(P<0.01),p-m TOR蛋白表达水平明显升高。与NA模型组比较,射麻止喘液低、高剂量组小鼠肺组织支气管上皮细胞结构排列可见少许紊乱,气管及血管周围有少量的炎性细胞浸润,支气管黏膜充血水肿明显减轻;小鼠肺组织CXCR2 m RNA表达显著下调(P<0.01),p-m TOR蛋白表达水平明显降低。射麻止喘液高剂量组小鼠肺泡灌洗液中的IL-8水平明显降低(P<0.05);射麻止喘液低剂量组小鼠肺组织NLRP3m RNA表达明显下调(P<0.05)。结论射麻止喘液对NA的治疗作用可能是通过槲皮素、木犀草素、山柰酚等关键活性成分,作用于NLRP3、CXCR2等核心靶点,调控TNF信号通路、MAPK信号通路、Toll样信号通路、m TOR等关键信号通路来实现的。

基于网络药理学、分子对接及实验验证探讨参附益心颗粒治疗心力衰竭的作用机制

目的基于网络药理学、分子对接及实验验证探讨参附益心颗粒治疗心力衰竭的作用机制。方法(1)通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)检索、筛选参附益心颗粒组方中药的有效活性成分;利用PubChem数据库、Swiss Target Prediction平台进行作用靶点预测;通过GeneCards、OMIM数据库检索、筛选心力衰竭疾病相关靶点;通过Venny 2.1.0平台对参附益心颗粒活性成分作用靶点与心力衰竭疾病相关靶点取交集(共同靶点),即为参附益心颗粒抗心力衰竭的潜在作用靶点。将潜在作用靶点导入STRING数据库,构建蛋白互作(PPI)网络,筛选参附益心颗粒治疗心力衰竭的核心靶点。通过Cytoscape 3.6.1软件构建“药物-活性成分-疾病-靶点”网络,筛选参附益心颗粒治疗心力衰竭的关键活性成分。利用DAVID数据库对潜在作用靶点进行GO功能及KEGG通路富集分析。利用AutoDock Vina软件对关键活性成分和核心靶点进行分子对接验证。(2)将SD大鼠随机分为假手术组、模型组、参附益心颗粒组(5.28 g·kg^(-1))及阳性药组(沙库巴曲缬沙坦组,20.8 mg·kg^(-1)),每组8只。采用结扎左冠状动脉前降支的方法复制急性心肌梗死后心力衰竭大鼠模型。灌胃给药,每日1次,连续4周。采用超声心动图检测大鼠心功能:左室射血分数(LVEF)、左室短轴缩短率(LVFS);HE、Masson染色法观察大鼠心脏组织病理变化;ELISA法检测血清脑钠素(BNP)、心钠肽(ANP)、醛固酮(ALD)水平;qPCR及Western Blot法检测心脏组织CAV1、F2、MAPK1 mRNA及蛋白表达水平。结果(1)共获得参附益心颗粒的活性成分210个,作用靶点1196个,心力衰竭疾病相关靶点801个;通过Venny 2.1.0平台取交集,共得到参附益心颗粒治疗心力衰竭的潜在作用靶点(共同靶点)97个。通过“药物-活性成分-疾病-靶点”网络分析得到槲皮素、木犀草素、花生四烯酸、山柰酚、丹参醛等关键活性成分。通过潜在作用靶点的PPI网络分析得到MAPK1、F2、CAV1、EDN1、GJA1等核心靶点。潜在作用靶点主要集中在基因表达的正向调节、心脏发育及对MAPK级联的正向调节等生物过程,涉及MAPK信号通路、HIF-1信号通路和PI3K/Akt等关键通路。MAPK1、CAV1、EDN1、F2与槲皮素、木犀草素、山柰酚、丹参醛以及MAPK1、F2与花生四烯酸均具有较好的结合活性。(2)与假手术组比较,模型组大鼠的LVEF、LVFS显著降低(P<0.01),心脏质量指数明显升高(P<0.05);心肌组织病理损伤明显,间质纤维化程度严重,心脏胶原容积分数显著升高(P<0.01);血清BNP、ANP、ALD水平显著升高(P<0.01);心肌组织中CAV1、F2、MAPK1 mRNA及蛋白表达水平显著升高(P<0.05,P<0.01)。与模型组比较,参附益心颗粒组、阳性药组大鼠的LVEF、LVFS均显著升高(P<0.01),但是心脏质量指数下降不明显(P>0.05);心肌组织病理损伤明显改善,间质纤维化程度明显减轻,心脏胶原容积分数显著降低(P<0.01);血清BNP、ANP、ALD水平显著降低(P<0.01);心肌组织中CAV1、F2、MAPK1 mRNA及蛋白表达水平显著下降(P<0.05,P<0.01)。结论参附益心颗粒可能是通过槲皮素、木犀草素、花生四烯酸、山柰酚、丹参醛等活性成分,作用于MAPK1、F2、CAV-1、EDN1等靶点,调控MAPK信号通路、PI3K/Akt信号通路等相关通路,从而改善心力衰竭大鼠的心功能及心肌纤维化。

大数据+AI制导的临床试验受试者智能招募实践

受试者的招募,尤其是肿瘤患者、罕见病患者等,一直是研究者面临的一个难点。笔者医院临床试验项目逐年增多,目前主要通过主诊医生人工识别患者是否适合某临床试验入组的条件,存在效率低下、入组率低等问题。本文介绍笔者医院基于大数据平台的临床试验受试者智能招募系统的建设与实践。该系统实现了受试者和临床试验项目智能匹配、项目管理、项目查询等功能,通过系统一年多的应用,该系统增加项目信息曝光量,使得医患信息对等,有利于患者了解相关信息,进一步增加入组的概率,同时智能匹配可提高受试者招募效率和成功率,为笔者医院临床试验的开展提供支撑。

基于网络药理学及分子对接探讨四逆散对溃疡性结肠炎与抑郁症“异病同治”的作用机制

目的 基于网络药理学及分子对接探讨四逆散对溃疡性结肠炎与抑郁症“异病同治”的作用机制。方法 利用TCMSP数据库获取四逆散的潜在活性成分及其相关作用靶点;利用GeneCards、CTD、TTD数据库筛选溃疡性结肠炎和抑郁症的疾病相关靶点;对上述预测得到的活性成分作用靶点与疾病相关靶点取交集,获得四逆散治疗溃疡性结肠炎和抑郁症的潜在作用靶点(共有靶点),采用Cytoscape 3.7.2软件构建“中药-活性成分-疾病-共有靶点”网络,分析核心成分;将共有靶点导入STRING数据库,构建共有靶蛋白相互作用(PPI)网络,分析关键靶点;通过DAVID数据库对共有靶点进行GO功能及KEGG通路富集分析;对核心成分与关键靶点进行分子对接验证。结果 共获得四逆散的活性成分136个,四逆散治疗溃疡性结肠炎和抑郁症的潜在作用靶点(共有靶点)220个,涉及657个生物过程、70个细胞组分、147个分子功能以及133条信号通路。筛选得到槲皮素、山柰酚、木犀草素、柚皮素、7-甲氧基-2-甲基异黄酮等核心活性化合物,JUN、MAPK3、STAT3、AKT1、MAPK1等关键靶蛋白,以及TNF、IL-17、Th17细胞分化、HIF-1、Toll样受体等信号通路。5个关键靶点均与槲皮素、山柰酚、木犀草素、柚皮素有较强的结合活性。结论 四逆散可能是通过槲皮素、山柰酚、木犀草素、柚皮素等活性成分,作用于JUN、MAPK3、STAT3、AKT1、MAPK1等关键靶点,通过TNF、IL-17、HIF-1、Toll样受体、Th17细胞分化等信号通路,发挥对溃疡性结肠炎与抑郁症“异病同治”的作用。

基于网络药理学及NLRP3炎症通路探讨丹参保心茶对冠心病合并抑郁症小鼠的作用机制

目的基于网络药理学及NLRP3炎症通路探讨丹参保心茶对冠心病合并抑郁症小鼠的作用机制。方法(1)利用TCMSP、BATMAN-TICAM数据库筛选丹参保心茶的活性成分及其作用靶点;通过Gene Cards、OMIM数据库筛选冠心病合并抑郁症疾病相关靶点。将丹参保心茶活性成分作用靶点与冠心病合并抑郁症疾病相关靶点导入Venny 2.1在线平台,获得二者的交集靶点(共同靶点),即为丹参保心茶治疗冠心病合并抑郁症的潜在作用靶点。通过STRING平台对潜在作用靶点进行蛋白互作(PPI)网络分析,筛选出关键靶点;构建“药物-活性成分-疾病-靶点”网络,筛选丹参保心茶治疗冠心病合并抑郁症的关键活性成分以及重要靶点;将潜在作用靶点通过Metascape数据库进行GO功能和KEGG通路富集分析。(2)将昆明小鼠随机分为6组:正常组、模型组、阳性对照组(酒石酸美托洛尔片5.14 mg·kg^(-1)+盐酸舍曲林片10.3 mg·kg^(-1))及丹参保心茶高、中、低剂量组(30.8、15.4、7.7 g·kg^(-1)·d^(-1)),每组8只。采用慢性不可预知性刺激(CUMS)和皮下注射盐酸异丙肾上腺素(ISO)诱导冠心病合并抑郁小鼠模型。每天灌胃给药1次,连续18 d。采用行为学实验(旷场实验、强迫游泳实验、悬尾实验)检测小鼠抑郁水平;HE、尼氏染色法观察海马组织病理变化;q PCR法检测海马组织中IL-6、TNF-α、NLRP3、IL-1β、Caspase-1、IL-10 m RNA表达水平。结果(1)筛选出65种丹参活性成分、9种绿茶活性成分,共得到1042个作用靶点以及2116个冠心病合并抑郁症的疾病相关靶点。将活性成分作用靶点与疾病相关靶点经Venny 2.1平台取交集,共得到丹参保心茶治疗冠心病合并抑郁症的潜在作用靶点(共同靶点)299个。通过潜在作用靶点PPI网络分析筛选出IL-1β、AKT1、TNF-α、IL-6、VEGFA、CASP3、IL-10等关键靶点。通过“药物-活性成分-疾病-靶点”网络分析得到维生素B、木犀草素、丹酚酸、丹参酮ⅡA、儿茶素等关键活性成分,以及PTGS2、IL-1β、IL-6、TNF-α和IL-10等重要靶点。潜在作用靶点主要集中在炎症反应、肿瘤坏死因子调控、糖皮质激素调控、核因子κB(NF-κB)转录因子调控等生物过程,以及PI3K-Akt信号通路、TNF信号通路、细胞凋亡信号通路和NF-κB信号通路等主要通路。(2)与正常组比较,模型组小鼠的旷场总距离和中心距离均显著缩短(P<0.01),漂浮时间及摇摆不动时间显著延长(P<0.01);海马组织的IL-6、TNF-α、Caspase-1、NLRP3、IL-1βm RNA表达均显著上调(P<0.01),IL-10m RNA表达明显下调(P<0.05)。与模型组比较,丹参保心茶高、中、低剂量组小鼠的旷场总距离、中心距离均显著增加(P<0.05,P<0.01),漂浮时间及摇摆不动时间显著缩短(P<0.01);丹参保心茶高、中、低剂量组小鼠海马组织的IL-6、IL-1β、NLRP3、TNF-α、Caspase-1 m RNA表达均显著下调(P<0.01),丹参保心茶高、中剂量组小鼠海马组织的IL-10 m RNA表达显著上调(P<0.01)。结论丹参保心茶对冠心病合并抑郁症小鼠的干预作用可能是通过木犀草素、丹参酮、丹酚酸、儿茶素等活性成分,作用于IL-6、TNF-α、IL-1β和IL-10等关键靶点,调控NLRP3炎症通路来实现的。

基于网络药理学、分子对接及实验验证探讨益气通脉散抗脑缺血再灌注损伤的作用机制

目的基于网络药理学、分子对接及实验验证探讨益气通脉散(人参、丹参、三七、水蛭、土鳖虫、大黄)抗脑缺血再灌注损伤(CIRI)的作用机制。方法(1)通过TCMSP、TCMID、ETCM数据库筛选益气通脉散各中药活性成分及其作用靶点;通过GeneCards、OMIM、TTD疾病数据库筛选CIRI疾病相关靶点;通过Venny 2.1在线平台获得上述靶点的交集靶点,即益气通脉散治疗CIRI的潜在作用靶点。通过Cytoscape 3.7.1软件构建“药物-活性成分-靶点”网络,并筛选出益气通脉散治疗CIRI的潜在活性成分。通过STRING 11.0数据库进行潜在作用靶点的蛋白互作(PPI)分析,筛选核心靶点。通过Metascape数据库对潜在作用靶点进行GO功能及KEGG通路富集分析。采用AutoDockTools 1.5.7软件对关键活性成分与核心靶点进行分子对接验证。(2)采用大脑中动脉阻塞再灌注(MCAO/R)术建立CIRI大鼠模型。将SD大鼠随机分为:假手术组、模型组、益气通脉散低剂量组(0.27 g·kg^(-1))、益气通脉散高剂量组(1.08 g·kg^(-1))、尼莫地平组(30 mg·kg^(-1)),每组10只。造模前3 d开始预给药,每日1次,连续7 d。采用改良神经功能缺损程度评分(mNSS)法对MCAO/R大鼠的神经功能缺损进行评估;TTC染色法检测脑梗死体积;尼氏染色法观察脑组织神经元受损情况;ELISA法检测大鼠血清炎症因子及氧化应激相关指标;TUNEL染色法检测脑组织细胞凋亡情况;Western Blot法检测脑组织中Bax、Bcl-2蛋白表达水平。结果(1)共得到益气通脉散的46个有效活性成分,178个益气通脉散治疗CIRI的潜在作用靶点。分析出槲皮素、毛地黄黄酮、山柰酚、缬氨酸、尿嘧啶等关键活性成分;TNF、IL-6、STAT3、VEGFA、AKT1、IL-1β、CASP3、TP53、MAPK3、EGFR等核心靶点;潜在作用靶点参与炎症反应、氧化应激、细胞增殖分化、细胞凋亡等生物过程,涉及cAMP、NF-κB、PI3K-Akt等信号通路。主要活性成分槲皮素、毛地黄黄酮、山柰酚、缬氨酸与TNF、IL-6、STAT3、VEGFA等靶蛋白有较好的结合活性。(2)与模型组比较,各给药组大鼠的神经功能缺损评分明显降低(P<0.05,P<0.01),脑梗死面积均显著缩小(P<0.01),脑组织缺血坏死区病理变化得到改善,脑组织缺血区神经元数量显著增加(P<0.01),神经细胞凋亡率显著降低(P<0.01),血清IL-1β、IL-6、TNF-α水平及MDA含量显著降低(P<0.05,P<0.01),SOD、GSH-Px活性显著升高(P<0.05,P<0.01),脑组织中Bax蛋白表达显著下调(P<0.01),Bcl-2蛋白表达显著上调(P<0.01)。结论益气通脉散可能通过通过减轻炎症及氧化应激反应,抑制细胞凋亡,发挥抗CIRI的作用。

补阳还五汤“异病同治”2型糖尿病和阿尔兹海默症作用机制的网络药理学分析

目的基于网络药理学和分子对接技术探讨补阳还五汤对2型糖尿病(T2DM)和阿尔兹海默症(AD)“异病同治”的作用机制。方法借助TCMSP、SymMap等数据库检索和筛选补阳还五汤中7味组方中药的活性成分,并利用PharmMapper服务器对活性成分进行靶点预测。通过OMIM、DrugBank、GeneCards及Disgenet数据库收集T2DM和AD疾病相关靶点。对疾病相关靶点与活性成分作用靶点取交集,获得补阳还五汤“异病同治”T2DM和AD的潜在作用靶点。使用STRING数据库和Cytoscape软件分别构建潜在作用靶点的蛋白-蛋白互作(PPI)网络和“药物-成分-靶点”网络,通过网络拓扑分析筛选出核心活性成分和核心靶点。并借助Metascape数据库对潜在作用靶点进行GO功能及KEGG通路富集分析。采用AutoDock软件对筛选出的核心活性成分和核心靶点进行分子对接验证。结果94个补阳还五汤活性成分可作用于342个蛋白靶点,与3140个AD疾病相关靶点和1708个T2DM疾病相关靶点比对后,得到100个潜在作用靶点(交集靶点)。GO功能富集分析显示,潜在作用靶点主要参与MAPK级联调控、激素介导的信号通路、细胞对脂质的反应、调节炎症反应等生物过程。KEGG通路富集分析得到MAPK、PI3K/Akt、FoxO、AGE/RAGE、胰岛素抵抗、脂质和动脉粥样硬化、非酒精性脂肪肝等通路。PPI和“药物-成分-靶点”网络拓扑分析筛选出MAPK8、MAPK14、GSK3B、PPARG等10个核心靶点,以及芍药苷、苯甲酰芍药苷、(+)-儿茶素等10个核心活性成分,分子对接结果表明上述成分与靶点均有较强的结合能力。结论补阳还五汤可能通过芍药苷、儿茶素等核心成分,作用于PPARG、GSK3B等关键靶点,参与调控MAPK、PI3K/Akt等信号通路,进而发挥“异病同治”T2DM和AD的作用。

天麻-丹参药对治疗高血压作用机制的网络药理学分析及实验验证

目的基于网络药理学方法及动物实验验证探讨天麻-丹参药对治疗高血压的作用机制。方法(1)通过TCMSP、BATMAN及TCMIP数据库筛选天麻-丹参药对活性成分及其作用靶点;通过Drugbank、Genecard、TTD、Disgenet数据库检索获得高血压疾病相关靶点;对药对的活性成分作用靶点与高血压疾病相关靶点取交集(共同靶点),所得交集靶点即为天麻-丹参药对治疗高血压的潜在作用靶点。将天麻-丹参药对活性成分及其作用靶点导入Cytoscape 3.9.1软件,构建“中药-活性成分-靶点”网络,筛选关键活性成分;构建潜在作用靶点的蛋白互作(PPI)网络,筛选潜在核心靶点;使用Metascape平台对潜在作用靶点进行GO功能及KEGG通路富集分析。选择关键活性成分与潜在核心靶点进行分子对接验证。(2)将30只雄性自发性高血压大鼠(SHR)随机分为模型组、西药组(坎地沙坦酯,0.72 mg·kg^(-1))及天麻-丹参药对低、中、高剂量组(2.25、4.50、9.00 g·kg^(-1)),另选雄性WKY大鼠为空白组,每组6只,每日1次,连续灌胃给药8周。分别在给药前及药物干预2、4、6、8周后检测大鼠尾动脉收缩压;采用HE染色法观察胸主动脉组织病理变化;Western Blot法检测腹主动脉中GRP78、CHOP、Caspase-12蛋白表达水平。结果(1)共得到天麻-丹参药对活性成分83个,筛选出天麻-丹参药对治疗高血压的潜在作用靶点(交集靶点)158个;5个关键活性成分:对羟基苯甲酸、4-羟基苄胺、丹参酮Ⅰ、丹参酮、γ-谷甾醇;6个潜在核心靶点:IL6、TNF、CASP3、JUN、PTGS2、IL1B;GO功能富集分析得到1826条生物学过程条目、89条细胞组分条目、199条分子功能条目;KEGG通路富集分析获得186条通路,主要涉及神经活性配体-受体相互作用、钙信号通路、炎症应答(如TNF和MAPK信号通路)、血管保护(如HIF-1和cAMP信号通路)、氧化应激(如PI3K-Akt信号通路)等信号通路;丹参酮Ⅰ、丹参酮对6个潜在核心靶点均有较强的结合力,γ-谷甾醇对IL6、CASP3、JUN、PTGS2、IL1B具有较强的结合力。(2)与空白组比较,模型组大鼠的收缩压显著升高(P<0.01);胸主动脉内皮损伤明显,内皮细胞形态异常,可见肿胀、脱落细胞,组织内膜排序紊乱,内膜结构不完整,出现内膜增厚;腹主动脉中GRP78、CHOP、Caspase-12蛋白表达量显著升高(P<0.01)。与模型组比较,给药组大鼠的收缩压均显著下降(P<0.01);胸主动脉损伤减轻,内皮细胞形态、内膜结构及厚度等均得到不同程度改善;腹主动脉中GRP78、CHOP、Caspase-12蛋白表达量显著降低(P<0.01)。结论天麻-丹参药对可能是通过对羟基苯甲酸、丹参酮、γ-谷甾醇等关键活性成分,作用于IL6、TNF、CASP3、JUN、PTGS2、IL1B等核心靶点,调控TNF信号通路、MAPK信号通路、PI3K-Akt信号通路、PERK信号通路等关键信号通路,发挥改善血管内皮功能障碍、抑制内质网应激及降血压的作用。

基于网络药理学、分子对接及实验验证探讨滋肾健脾化瘀片对糖尿病视网膜病变的干预机制

目的运用网络药理学方法和分子对接技术探讨滋肾健脾化瘀片(山萸肉、三七、黄芪、葛根、鸡血藤、生地黄)治疗糖尿病视网膜病变(DR)的作用机制,并通过体外实验进行验证。方法(1)利用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)及BATMAN-TCM数据库筛选滋肾健脾化瘀片的有效成分及其对应的靶点蛋白。利用GeneCards、OMIM及TTD数据库检索DR疾病相关靶点。利用VENNY 2.1.0平台对药物活性成分靶点与DR疾病相关靶点取交集(共同靶点),即为滋肾健脾化瘀片治疗DR的潜在作用靶点。构建“中药-活性成分-共同靶点”网络,筛选出滋肾健脾化瘀片治疗DR的关键活性成分。将共同靶点导入STRING数据库,获取PPI网络关系,并筛选出核心靶点。运用Metascape平台对共同靶点进行GO功能及KEGG通路富集分析。将关键活性成分及核心靶点通过Autodock 4软件进行分子对接验证。(2)制备滋肾健脾化瘀片含药血清及空白血清。将人视网膜微血管内皮细胞(HRmECs)随机分成5组:对照组(低糖DMEM培养基+10%空白血清)、高糖组(高糖DMEM培养基+10%空白血清)及滋肾健脾化瘀片含药血清低、中、高剂量组(高糖DMEM培养基+10%低、中、高剂量含药血清),培养48 h后进行检测。采用CCK-8法检测HRmECs细胞增殖活性;RT-qPCR法检测HRmECs细胞中IL-1β、AKT1、VEGFA、TP53 mRNA表达水平。结果(1)共筛选出滋肾健脾化瘀片治疗DR的潜在作用靶点(共同靶点)74个;9个关键活性成分包括槲皮素、芒柄花黄素、毛地黄黄酮、β谷甾醇、山柰酚、毛蕊异黄酮、γ-氨基丁酸、豆甾醇、异鼠李亭;12个核心靶点:IL-1β、PPARG、NOS3、CXCL8、IL-6、AKT1、TNF、INS、EGF、VEGFA、TP53、PTGS2。GO功能及KEGG富集分析显示核心靶点主要参与了炎症反应、蛋白质磷酸化的正调控、细胞迁移等生物过程,以及NF-κB信号通路、AGE-RAGE信号通路、HIF-1通路、TNF通路、PI3K-AKT通路等。关键活性成分与核心靶点均具有较好的结合亲和力。(2)与对照组比较,高糖组HRmECs细胞活性显著降低(P<0.01);细胞中VEGFA、TP53、IL-1βmRNA表达水平显著升高(P<0.01),AKT1 mRNA表达水平显著降低(P<0.01)。与高糖组比较,滋肾健脾化瘀片含药血清低、中、高剂量组的HRmECs细胞活性均显著升高(P<0.05,P<0.01),并呈浓度依赖性;含药血清高剂量组细胞的VEGFA、TP53、IL-1βmRNA表达水平显著降低(P<0.05,P<0.01),而AKT1 mRNA表达水平显著升高(P<0.01)。结论滋肾健脾化瘀片可能通过槲皮素、山柰酚、毛地黄黄酮等多种活性成分,作用于IL-1β、IL-6、VEGFA等核心靶点,以及NF-κB信号通路、AGE-RAGE信号通路、PI3K-AKT通路等关键通路,从而发挥对DR的治疗作用。

基于网络药理学及分子对接探讨养血清脑颗粒治疗高血压的作用机制

目的基于网络药理学及分子对接探讨养血清脑颗粒(四物汤加味)治疗高血压的作用机制。方法以课题组前期对养血清脑颗粒的化学成分分析结果作为活性化合物筛选的基础,以口服生物利用度≥30%及类药性≥0.18为筛选条件,结合文献补充入血成分。利用TCMSP平台、化学专业数据库和SWISS数据库预测养血清脑颗粒潜在活性化合物的作用靶点。通过GeneCards及DiGSeE数据库获得高血压疾病相关靶点。将高血压疾病相关靶点与养血清脑颗粒潜在活性化合物的作用靶点取交集(共同靶点),即为养血清脑颗粒治疗高血压的潜在作用靶点。将潜在作用靶点与养血清脑颗粒的潜在活性化合物进行匹配,得养血清脑颗粒的降压活性化合物。通过STRING数据库对养血清脑颗粒治疗高血压的潜在作用靶点进行PPI分析,并根据度值筛选出核心靶点。采用DAVID数据库对核心靶点进行GO功能及KEGG通路富集分析。选择度值排前6位的核心靶点作为对接靶蛋白,分别与降压活性化合物进行分子对接验证。结果得到养血清脑颗粒32个潜在活性化合物,161个活性化合物作用靶点,1539个高血压疾病相关靶点,取交集后得到88个养血清脑颗粒治疗高血压的潜在作用靶点(共有靶点),涉及29个降压活性化合物。PPI分析筛选出14个核心靶点:PPARG、ACHE、IL4、CCL2、JUN、NOS3、APP、IL1B、CAT、PTGS2、CASP3、TP53、TNF、IL6,涉及158个GO条目、13条信号通路。通过分子对接得到绿原酸、迷迭香酸、芍药苷、儿茶酸、芦荟大黄素等5个关键活性成分,分别与PTGS2、CASP3、TNF、CAT、TP53、IL6结合稳定。结论养血清脑颗粒可能通过绿原酸、迷迭香酸等关键活性成分,作用于PTGS2、CASP3等核心靶点,调控TNF信号通路、MAPK信号通路、Toll样受体信号通路等关键通路,通过抗炎作用发挥治疗高血压的作用。

单细胞转录组测序在多发性骨髓瘤诊治和预后中的意义

多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)是一种在临床和生物学都具有异质性的浆细胞恶性肿瘤。尽管进行了广泛的研究,在治疗方面取得了相当大的进展,但疾病的异质性和复发仍然是MM治疗的一大挑战。基于新一代测序的单细胞转录组测序(single-cell transcriptome sequencing,scRNA-seq)技术,能够从单细胞水平探测肿瘤细胞和骨髓微环境的异质性,从而提高我们对MM诊断分层、精确治疗和预后预测的认识。本文就scRNA-seq在MM诊断、治疗及预后中的应用进行综述。

基于生物信息学探讨益气养阴方干预鼻咽癌的分子机制及风险模型构建

目的采用生物信息学方法,研究益气养阴方干预鼻咽癌(Nasopharyngeal Carcinoma,NPC)的分子机制,并构建风险模型,为NPC诊断、药物干预提供新方法。方法利用R语言并联合GEO、TCGA、MsigDB、TCMSP、TCMID、TCMIP、Pubchem、GeneCards、STRING多个数据库信息,首先对NPC芯片进行差异分析、GSEA富集分析及网络药理学分析,获取益气养阴方干预NPC自噬靶点;Lasso回归聚焦后,进行分子相关性分析及GO、KEGG富集分析;TCGA表达矩阵与HPA数据库初步验证分子靶点的差异表达情况;计算风险得分后,构建风险预测模型,并进行预后及生存验证;最后采用Pearson分析评估分子靶点的免疫浸润相关性。结果NPC有440个DEGs,其中106个高表达,334个低表达,主要富集于DNA复制、苯丙氨酸代谢、错配修复等KEGG通路,且与免疫相关;益气养阴方中多个有效组分可干预NPC自噬的分子靶点共13个;Lasso回归聚焦后,发现PTGS2、NTRK2、TYMS、TOP2A、PLAU、NQO1、F3分子靶点最显著;表达矩阵与免疫组化结果初步验证PTGS2、TYMS、TOP2A、PLAU在NPC中高表达;以分子靶点为核心要素,构建NPC的Nomogram风险预测模型,此模型C-index为0.616,AUC为0.718,Kaplan-Meier生存曲线的HR=2.09;免疫浸润结果构建了13个分子靶点与24种免疫细胞的相关性。结论本研究以生物信息学为手段,多数据库联合预测出益气养阴方干预NPC自噬的分子靶点,评估其分子靶点的差异表达、富集分析、预后生存、免疫浸润机制,为抗NPC药物研发提供理论依据,为中医药现代化提供了新思路。

基于网络药理学及分子对接探讨三七总皂苷治疗脓毒症的作用机制

目的基于网络药理学与分子对接技术探讨三七总皂苷治疗脓毒症的作用机制。方法通过检索TCMSP、Swiss Target Prediciton和PharmMapper数据库得到三七总皂苷的作用靶点;在Genecard、Drugbank、Disgenet和OMIM数据库检索脓毒症的疾病相关靶点;将筛选出的三七总皂苷作用靶点与脓毒症疾病相关靶点取交集,作为三七总皂苷治疗脓毒症的潜在作用靶点。通过STRING数据库构建潜在作用靶点的蛋白互作(PPI)网络,并筛选关键靶点;对潜在作用靶点进行GO功能及KEGG通路富集分析,构建药物-疾病-靶点-通路网络;利用AutoDock Vina软件对三七总皂苷5种单体皂苷成分与三七总皂苷治疗脓毒症的关键靶点进行分子对接验证。结果获得三七总皂苷治疗脓毒症的潜在作用靶点206个;筛选得到AKT1、TP53、SRC、STAT3、JUN、TNF、IL6、MAPK1、PIK3R1和IL1B等关键靶点。潜在作用靶点GO功能富集分析得到2548项生物过程(BP)条目,174项分子功能(MF)条目,47项细胞组分(CC)条目;KEGG通路富集分析共得到171条信号通路。三七总皂苷主要活性成分三七皂苷R1、人参皂苷Rg1、人参皂苷Re、人参皂苷Rb1、人参皂苷Rd与关键靶点AKT1、TP53、STAT3、SRC、JUN具有较强的结合活性。结论三七总皂苷可能通过AKT1、TP53、SRC、STAT3、TNF等关键靶点,作用于PI3K-Akt、AGE-RAGE等主要信号通路,进而影响脓毒症的炎症反应、细胞凋亡和凝血反应等生理过程,发挥治疗脓毒症的作用。

Obg样ATP酶1促进人B细胞淋巴瘤Romas细胞生长的机制研究

目的:探讨Obg样ATP酶1(Obg-like ATPase 1,OLA1)基因在人B细胞淋巴瘤Romas细胞发生发展过程中的作用机制。方法:利用基因表达谱数据交互分析(Gene Expression Profiling Interactive Analysis,GEPIA)数据库,对弥漫性大B细胞淋巴瘤(diffuse large B-cell lymphoma,DLBCL)组织中OLA1基因的差异表达进行分析,并考察GSE181063数据库中OLA1的表达对患者生存期的影响。采用感染逆转录病毒的方法,在Romas细胞中构建OLA1基因稳定敲减(OLA1-sh)和阴性对照细胞系。为判定敲减OLA1对Romas细胞生长机制的影响,采用细胞计数法、CCK-8法、小鼠皮下成瘤实验以及Ki67免疫组化染色检测细胞活力和增殖,流式细胞术检测细胞周期及凋亡,TUNEL荧光染色检测细胞凋亡。通过TCGA数据库中48例DLBCL患者的差异基因,分析OLA1基因与细胞周期和凋亡相关基因的关联。RT-qPCR法检测细胞周期及凋亡相关基因,Western blot检测细胞周期及凋亡相关蛋白。结果:OLA1基因在DLBCL中呈高表达(P<0.05),敲减OLA1能显著抑制Romas细胞的增殖,阻滞细胞周期并诱导其凋亡(P<0.05或P<0.01)。此外,敲减OLA1还能促进Bax的mRNA及蛋白表达,抑制细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶6(cyclin-dependent kinase 6,CDK6)、细胞周期蛋白E1(cyclin E1)和BCL2的mRNA及蛋白表达(P<0.05或P<0.01)。结论:敲减OLA1基因能够显著抑制人B细胞淋巴瘤Romas细胞的生长,其作用机制可能涉及细胞周期的阻滞及细胞凋亡的诱导。

动脉粥样硬化小鼠lncRNA表达谱分析及lncRNA AI662270的功能初探

目的:分析动脉粥样硬化模型小鼠主动脉中的长链非编码RNA(lncRNA)表达谱,探讨lncRNA AI662270调控小鼠巨噬细胞炎症和脂质吞噬的功能及机制。方法:将20只8周龄雄性载脂蛋白E基因敲除(ApoE^(-/-))小鼠随机分为实验组和对照组,每组10只。实验组给予高脂饲料喂养12周构建动脉粥样硬化模型,对照组给予普通饲料喂养。检测小鼠体重变化和血脂水平,采用油红O染色检测主动脉斑块面积;高通量RNA测序(RNA-seq)分析小鼠主动脉lncRNA表达谱,采用RT-qPCR对差异表达的lncRNA进行验证;利用反义寡核苷酸(ASO)敲减小鼠巨噬细胞RAW264.7中lncRNA AI662270的表达。根据对细胞的不同处理,设置空白对照(blank)组(无任何处理)、氧化型低密度脂蛋白(oxLDL)组(80 mg/L oxLDL诱导)、阴性转染对照(ASO-NC)组(转染ASONC)、oxLDL+ASO-NC(转染ASO-NC后80 mg/L oxLDL诱导)、ASO-AI662270组(转染ASO-AI662270)和oxLDL+ASOAI662270组(转染ASO-AI662270后80 mg/L oxLDL诱导)6个组。ELISA检测细胞上清中细胞因子肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白细胞介素6(IL-6)的表达;Western blot检测NF-κB通路相关分子的表达;利用荧光探针标记检测细胞核中NF-κB p65的表达。结果:动脉粥样硬化模型小鼠的体重、血脂水平和主动脉斑块面积与对照组小鼠具有显著差异(P<0.01)。RNA-seq共鉴定出29个表达差异显著的lncRNA(P<0.05),这些差异表达的lncRNA参与代谢途径、吞噬体形成和细胞黏附分子表达等通路。lncRNA AI662270在小鼠主动脉斑块和oxLDL刺激后的RAW264.7细胞中表达均显著上调(P<0.05),敲减AI662270可显著降低RAW264.7细胞中TNF-α和IL-6的表达(P<0.01),减少吞噬脂质,抑制磷酸化NF-κB p65和磷酸化IκBα的表达(P<0.05);此外,敲减AI662270可减少RAW264.7细胞核中NF-κB p65的含量。结论:动脉粥样硬化模型小鼠主动脉组织中lncRNA表达谱发生显著改变,lncRNA AI662270可能通过NF-κB通路调控小鼠巨噬细胞的炎症和脂质吞噬。

S100A4在肥大细胞的表达及血清S100A4含量的检测对过敏性哮喘的诊断价值

目的初步研究S100钙结合蛋白A4(S100A4)是否参与肥大细胞脂质代谢以及对过敏性哮喘的临床意义。方法从基因表达数据集(GEO)数据库中下载过敏性哮喘相关的单细胞RNA(scRNA)表达矩阵GSE213085,使用R包进行数据可视化处理。通过体外培养C57肥大细胞,慢病毒感染肥大细胞建立S100A4低表达的细胞系,实时荧光定量PCR和Western blot法分别检测S100A4的mRNA和蛋白水平,实时荧光定量PCR检测脂质代谢相关基因ATP柠檬酸合成酶(ACLY)、乙酰辅酶A羧化酶1(ACC1)、CD36、溶质载体家族27a成员6(SCL27a6)、过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)的mRNA水平。采集过敏性哮喘的患者和健康对照人群外周血,ELISA检测血清S100A4水平,绘制受试者工作特征(ROC)曲线,分析S100A4对疾病的诊断效能,并计算曲线下面积(AUC)。结果用scRNA数据集GSE213085鉴定出26225个细胞,提取出肥大细胞进行后续分析,功能富集分析结果表明,肥大细胞特征基因集中于脂质代谢相关的途径。肥大细胞低表达S100A4时,其脂质代谢相关基因ACLY、ACC1、CD36、SCL27a6、PPARα表达下调。ELISA检测显示过敏性哮喘患者血清S100A4较健康对照人群升高,ROC曲线发现,血清S100A4含量对过敏性哮喘具有一定诊断效能(AUC=0.746)。结论S100A4可能参与肥大细胞脂质代谢调节,血清S100A4检测对过敏性哮喘诊断可能有一定价值。

PKM2缺失通过巨噬细胞极化促进溃疡性结肠炎黏膜修复

目的:探索巨噬细胞M2型丙酮酸激酶(PKM2)缺失对溃疡性结肠炎(UC)黏膜修复的影响及其调控机制。方法:通过多组学数据库(PXD001608、GSE193677和GSE214695)分析UC患者黏膜组织代谢变化及糖酵解限速酶的表达、细胞定位和临床意义。使用巨噬细胞PKM2敲除转基因(PKM2^(ΔMAC))小鼠构建葡聚糖硫酸钠诱导的小鼠急性UC模型,分析巨噬细胞PKM2敲除对小鼠体重变化及疾病活动度指数(DAI)评分的影响,采用HE染色检测结肠组织病理损伤情况及隐窝增生情况,RT-qPCR检测黏膜屏障主要标志物的mRNA表达水平。体外诱导小鼠骨髓源巨噬细胞极化,流式细胞术检测PKM2敲除对巨噬细胞M1/M2极化相关标志物表达水平的影响,RNA转录组测序分析基因表达谱的变化,并采用RT-qPCR进一步验证。结果:多组学数据库提示UC患者肠道组织中糖酵解增强,其中糖酵解限速酶PKM表达增高,并与疾病严重程度呈正相关。且PKM家族中的PKM2(而非PKM1)在肠炎小鼠巨噬细胞中表达增加。与对照小鼠相比,PKM2^(ΔMAC)小鼠体重下降、腹泻、便血及结直肠长度缩短等情况显著缓解,DAI评分降低;此外,黏膜破坏及组织损伤程度减轻,伴随结肠隐窝数量及黏膜屏障主要标志物Ocln、F11r和Tjp-1的mRNA表达水平显著升高。流式细胞术显示,与对照小鼠骨髓源巨噬细胞相比,LPS刺激降低了PKM2^(ΔMAC)小鼠中促炎型F4/80^(+)CD45^(+)CD86^(+)巨噬细胞水平,而IL-4刺激则增加了促修复型F4/80+CD45+CD206+巨噬细胞水平。RNA转录组测序结果提示,PKM2^(ΔMAC)小鼠巨噬细胞发生显著的基因差异性表达,且在白细胞迁移、组织重塑及细胞因子互作等生物过程中富集。PKM2^(ΔMAC)小鼠巨噬细胞促修复因子Il18、Cxcl1、Ptgs2、Wnt6等表达上调,并进一步在PKM2稳定敲除的THP-1细胞株中得以验证。结论:糖酵解限速酶PKM2缺失通过调控巨噬细胞向修复表型转变促进UC黏膜修复。

细胞周期相关肿瘤高表达蛋白(CREPT)在前列腺癌高表达并促进前列腺癌进展

目的研究细胞周期相关肿瘤高表达蛋白(CREPT)在前列腺癌中的表达情况和对前列腺癌发生发展的影响。方法采用基因表达谱交互分析数据库2(GEPIA2)和癌基因组图谱(TCGA)数据库进行生物信息学分析,22Rv1前列腺癌细胞转染CREPT小干扰片段下调CREPT表达,采用CCK-8法、Transwell^(TM)实验和划痕愈合实验检测细胞的增殖、侵袭和迁移。体内裸鼠荷瘤实验检测CREPT对前列腺癌发生发展的影响。结果CREPT在前列腺癌中异常高表达,并与无进展生存期、肿瘤T分期、N分期、前列腺特异性抗原(PSA)水平和Gleason评分相关。CREPT能够促进前列腺癌22Rv1细胞增殖、侵袭和迁移。体内裸鼠荷瘤实验表明CREPT能够促进前列腺癌的进展。免疫浸润分析结果表明CREPT高表达与CD8+T细胞的浸润呈负相关。结论CREPT是潜在前列腺癌预后标志物,有望成为前列腺癌新的治疗靶点。

数字化技术在华清宫智慧景区中的应用

世界范围内的城市发展和人为驱动过程已经破坏各地的考古遗迹。为升级旅游景区的管理方法,该文通过测量数字化技术在华清宫建立智慧景区,地理信息系统(GIS)在管理中发挥重要作用。智慧景区在开发中可用于可视化研究区域的图形和属性数据,包括地下三维管网,可视化三维影像图也得到更加广泛的应用。以期为相关工作提供有价值的参考。

高质量循证医学证据获取与应用研究

随着医疗大数据时代的到来,循证医学的发展迎来了新的变革。本文介绍了数据驱动的循证医学思维定义,并阐释其为循证医学发展带来的变化。从越来越科学的原始证据来源、智能化的循证医学文献信息提取、基于AI的真实世界健康医疗数据分析、创新的临床科研专病数据库、基于AI的临床指南等场景,探讨了智慧化高质量循证医学证据的获取与应用过程,总结了循证医学证据质量的影响因素,包括数据集成、数据质量、技术偏差、数据安全和伦理、人才队伍等。