液相色谱-质谱结合网络药理学及实验验证新疆樱桃李花色苷改善动脉粥样硬化的作用机制

目的:研究新疆樱桃李花色苷(XJP-ACY)抗动脉粥样硬化(AS)作用的活性成分及作用机制。方法:通过液相色谱-质谱(LC-MS)鉴定的新疆樱桃李花色苷主要成分,从XJP-ACY主要成分和AS角度,应用网络药理学方法,筛选其潜在活性成分潜在靶点,构建“成分-疾病-靶点”网络,并预测XJP-ACY抗AS作用信号通路。观察XJP-ACY对氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)诱导EA.hy926内皮细胞损伤模型作用,分析内皮细胞活力、测定抗氧化酶活力,细胞凋亡以及内皮细胞黏附等的影响。蛋白质印迹检测相关蛋白表达,初步验证网络药理学的预测结果。结果:从新疆樱桃李花色苷中鉴定成分4个,预测得到其潜在抗AS作用靶点21个;聚类分析得到2个基因簇和2个核心基因,核心基因为FGF2、ADRA2C。基因本体(GO)分析结果表明筛选得到的靶点主要涉及炎症反应、MAPK的正调控等生物过程。京都基因和基因组百科全书(KEGG)通路富集分析得到28条信号通路,涉及PI3K-AKT信号通路、糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路、C型凝集素受体信号通路等相关通路。细胞实验表明,ox-LDL诱导EA.hy926建立内皮细胞损伤模型:100μmol/L ox-LDL作用24 h,为适合本研究的最优条件。XJP-ACY可提高ox-LDL诱导的EA.hy926细胞存活率,增加一氧化氮(NO)水平和超氧化物歧化酶(SOD)活力,降低乳酸脱氢酶(LDH)、丙二醛(MDA)含量和内皮素-1(ET-1)表达水平,降低细胞活性氧(ROS)水平,抑制细胞间黏附分子-1(ICAM-1)的表达,减少炎症介质分泌;XJP-ACY可抑制ox-LDL诱导的EA.hy926细胞凋亡,其机制与其提高B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)蛋白表达相关。结论:本研究初步阐释XJP-ACY治疗AS多成分、多靶点、多途径的作用特点在于参与抑制炎症反应、促进细胞凋亡。

基于数据挖掘和网络药理学探讨杨丽新治疗抽动障碍用药规律和作用机制

目的 探讨杨丽新教授治疗抽动障碍的用药规律及作用机制。方法 搜集杨丽新教授2016年于广东省中医院儿科门诊治疗抽动障碍的病历资料,运用“中医传承辅助平台(V2.5)”对中药数据进行频数分析和关联度分析,获取核心组方,并根据结果进行网络药理学分析。用TCMSP、ETCM、TCMID、Batman等数据库筛选核心处方中药活性成分,利用Genecard、Drugbank等数据库获取抽动障碍相关疾病靶点并生成韦恩图,得到药物-疾病交集靶点并上传至STRING,使用Cytoscape 3.7.2构建核心网络。运用Metascape数据库对共同靶点进行GO功能及KEGG通路富集分析。运用AutoDock vina和Pyrx软件进行分子对接,进一步筛选核心处方治疗抽动障碍的核心靶点。结果 共录入3 443个病例,处方涉及77味中药,高频药物10味,寒性药物运用最多,多归肺经、脾经,性味以辛、甘、苦多见;关联规则得到32条数据,聚类分析得到4组核心组合。7种核心药物(陈皮、甘草、法半夏、竹茹、茯苓、牡蛎及钩藤)中的核心活性成分145个,靶点基因220个,疾病靶点1 290个,药物-疾病共同靶点共58个。GO功能富集条目422条,生物过程304条,细胞过程44条,分子功能74条,生物功能186条,KEGG富集通路68条。主要活性成分有山柰酚、7-甲氧基-2-甲基异黄酮、刺芒柄花素、β-豆甾醇等,作用于SLC6A4、SLC6A3、HTR2A、HTR2C等靶点,通过神经活性配体-受体相互作用、血清素神经突触、cGMP-PKG等关键信号通路进行调节实现。分子对接结果显示主要活性成分与核心靶点有强烈的结合活性。结论 通过数据挖掘、网络药理学分析和分子对接得出杨丽新教授治疗抽动障碍组方用药规律及作用机制,可为治疗抽动障碍的新方组合提供思路。

基于网络药理学和大鼠体内验证的藏药红景天改善脑微循环障碍作用机制研究

目的基于文献研究、网络药理学、分子对接与实验验证的方法,探究藏药红景天改善脑微循环障碍的核心靶点、关键成分和作用机制。方法通过文献和数据库收集红景天化学成分,利用反向药效团匹配预测红景天的潜在靶点;获取脑微循环障碍靶点,并与红景天靶点映射,构建交集靶点蛋白互作网络,获取核心靶点;构建“中药-成分-核心靶点-疾病”调控网络并获取关键成分;进行GO和KEGG富集分析,构建“核心靶点-信号通路-生物过程”网络;进行分子对接验证;采用RT-qPCR和Western blot进行动物实验验证,进一步证实网络药理学分析结果。结果从红景天中筛选出76个活性成分和285个靶点,获取脑微循环障碍靶点1074个,交集靶点97个,核心靶点6个,关键成分6个。分子对接结果表明,有3个关键成分与核心靶点的结合性大于核心靶点蛋白与其原始配体结合性。RT-qPCR结果显示红景天能下调核心靶点CASP3、AKT1 mRNA水平,Western blot检测结果显示藏药红景天能降低CASP3、AKT1蛋白表达(P<0.05)。结论藏药红景天可通过多成分、多靶点、多通路协同改善脑微循环障碍,该研究为临床应用藏药红景天治疗脑微循环障碍提供实验依据。

基于网络药理学和实验验证研究丹参饮治疗心衰的作用机制

目的用网络药理学方法及体外实验验证,研究丹参饮(Danshenyin,DSY)治疗心衰的药理作用并探讨治疗机制。方法使用中药系统药理学分析平台(TCMSP),UniProt等数据库筛选丹参饮的有效成分及作用靶点,以“heart failure”为关键词检索Gene Cards等数据库得到疾病靶点,二者交集得到核心靶点。用STRING数据库构建核心靶点蛋白质-蛋白质相互作用网络,利用DAVID数据库进行生物功能和信号通路富集分析。构建“药材-成分-靶点-疾病”网络,将活性成分与靶点分子对接验证。手术结扎小鼠心脏冠状动脉左前降支建立心衰模型,丹参饮干预,超声检测、蛋白免疫印记对预测结果进行实验验证。结果网络药理学分析显示,丹参饮通过丹参醛、丹参酮ⅡA、miltiononeⅡ等成分发挥对心衰的治疗作用,其作用机制可能与参与MAPK信号级联的生物调控过程以及调控MAPK等信号通路相关;动物实验对这一发现进行了初步验证:实验发现丹参饮治疗后小鼠左心室心功能、流出道血流等超声指标得到改善;心肌组织中MAPK信号通路蛋白ERK、JNK、p38磷酸化水平降低(P<0.05)。结论丹参饮能够保护心肌,影响MAPK通路从而发挥对慢性心衰的治疗作用。

基于网络药理学和分子对接技术探讨沙棘多酚治疗阿尔茨海默病的作用机制

目的基于网络药理学—分子对接技术的方法初步探讨沙棘多酚治疗阿尔兹海默症(Alzheimer’s disease,AD)的作用机制。方法检索中国知网、万方数据库查找目前报道的沙棘多酚化学成分,获得沙棘多酚有效活性成分及预测靶基因。通过Cytoscape 3.8.2软件构建中药—化合物—靶点(基因)网络;采用Gencards、OMIM、DisGeNET等数据库获取AD主要作用靶点,并与化合物基因靶点作韦恩图、明确交集靶点,运用String平台构建蛋白相互作用(PPI)网络模型并挖掘网络中潜在的蛋白质功能模块;通过Metascape平台进行基因本体(GO)功能富集分析及基于京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,预测其生物过程及作用通路。应用Cytoscape3.8.2软件构建“药物成分-作用靶点-作用通路”网络,运用AutoDock vina软件对核心成分及关键靶点进行分子对接。结果共获得12个沙棘多酚候选化合物、142个成分靶点以及95个沙棘多酚与AD的共同靶点。网络分析结果显示,沙棘多酚调治AD的核心活性成分为阿魏酸、藜芦酸、咖啡酸等,核心靶点包括ALB、EGFR、PTGS2、STAT3、CTNNB1、MMP9、ESR1、TLR4、ICAM1和PPARA。GO和KEGG分析显示,沙棘多酚治疗AD的通路主要富集在化学致癌-受体活化、癌症的通路和糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路等。其功能主要为氧化还原酶活性、丝氨酸水解酶活性和金属蛋白酶活性等。分子对接研究显示,沙棘多酚的5个关键治疗AD的化合物可与5个核心基因的对接口袋相匹配。结论沙棘多酚可通过多个化合物作用于多个分子靶点和通路发挥对AD的治疗作用。

基于网络药理学和分子对接探讨羽扇豆醇治疗类风湿关节炎的作用机制

目的基于网络药理学和分子对接探讨羽扇豆醇(Lupeol)治疗类风湿关节炎(Rheumatoid arthritis,RA)的作用机制。方法通过Swiss和TCMSP分析平台获取羽扇豆醇的作用靶点,在GeneCards数据库检索“RA”获取其相关靶点,并转化为相应的标准化基因名。利用R包绘制羽扇豆醇和RA共同靶点的韦恩图,获取交集基因。将交集基因导入STRING数据库,构建蛋白-蛋白相互作用(Protein-protein interactions,PPI)网络。通过clusterProfiler数据库进行京都基因(Geneontology,GO)和基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and gnomes,KEGG)通路富集分析。通过分子对接评价羽扇豆醇与AR、CASP3和CCNB1的结合作用。构建RA小鼠模型,测量各组小鼠的足体积,HE染色检测病理学变化,ELISA试剂盒检测小鼠血清TNF-α、IL-1β和IL-6的表达水平,采用Western blot检测各组小鼠Bcl-2、Bax、Casp3、Casp9的蛋白表达水平。结果获取羽扇豆醇40个作用靶点,RA疾病4734个相关靶点,羽扇豆醇-RA共同靶点27个,PPI网络自由度靠前的3个基因为AR、CASP3和CCNB1,GO富集结果是291个和KEGG通路富集为20条信号通路。分子对接显示羽扇豆醇与AR、CASP3和CCNB1亲和作用较好。第8、12、16、20天模型组小鼠足体积显著高于正常对照组(P<0.05),相较于模型组,羽扇豆醇组在第8、12、16、20天时小鼠足体积显著降低(P<0.05),双氯芬酸钠组在第12、16、20天时小鼠足体积显著降低(P<0.05)。HE染色结果表明,与模型组相比,羽扇豆醇药物组明显改善病理学状态。与模型组相比,羽扇豆醇药物组小鼠血清中TNF-α、IL-1β和IL-6水平降低(P<0.01)。Western blot结果显示,与正常组相比,模型组小鼠Bax、Casp3和Casp9蛋白表达显著降低(P<0.05),Bcl-2的蛋白表达显著升高(P<0.05)。与模型组比较,双氯芬酸钠组和羽扇豆醇药物组小鼠Bax、Casp3和Casp9蛋白表达显著上调(P<0.05),Bcl-2蛋白表达显著下调(P<0.05)。结论羽扇豆醇可通过调控p53信号通路中的Bax、Bcl-2、Casp3和Casp9从而发挥对RA的治疗作用。

丹参-当归治疗缺血性脑卒中作用机制网络药理学研究

目的探讨丹参-当归治疗缺血性脑卒中(CIS)的潜在作用机制。方法通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)、Swiss TargetPrediction数据库获取丹参和当归的活性成分及作用靶点,并通过检索PubMed、中国知网相关文献进行补充;通过GeneCards、人类孟德尔遗传数据库(OMIM)、DisGeNET数据库获取CIS的潜在靶点;将丹参-当归治疗CIS的共有靶点导入String 11.0平台,构建活性成分与疾病靶点蛋白的蛋白相互作用(PPI)网络,利用Cytoscape 3.8.2软件构建疾病-药物-活性成分-靶点可视化网络;将共有靶点导入DAVID数据库进行基因本体论(GO)功能富集和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,并利用Cytoscape 3.8.2软件构建活性成分-核心靶点-通路网络;利用AutoDock软件对疾病-药物-活性成分-靶点网络中度值排名前6的核心靶点和活性成分进行分子对接验证。结果共检索到82种活性成分,其中丹参65个、当归17个,潜在作用靶点787个,疾病靶点671个,共有靶点76个。度值排名前6的活性成分为丹参醇B、丹参新醌D、木犀草素、阿魏酸、藁本内酯、丹参酮ⅡA,核心靶点为MAPK14,MAPK1,AKT1,PTGS2,EGFR,JAK2。共获得GO功能条目2545个,其中生物学过程2244个,细胞组成128个,分子功能173个,分别涉及对脂多糖的反应、膜筏、内肽酶活性等;KEGG信号通路152条,主要涉及PI3K-Akt信号通路、脂质和动脉粥样硬化、钙信号通路等。分子对接结果证明了6种活性成分与其相应核心靶点均有较好的结合活性。结论丹参-当归治疗CIS具有多成分-多靶点-多通路的调控特点,其作用机制可能与抗炎、抗氧化应激、抗神经细胞凋亡、调节自噬功能等有关。

基于HPLC-Q-Exactive Orbitrap MS/MS整合网络药理学研究衢枳壳降糖的物质基础及作用机制

目的以入血成分为研究对象,基于网络药理学探究衢枳壳对糖尿病起效的物质基础及作用机制。方法采用高效液相色谱串联四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱(high-performance liquid chromatography tandem quadrupole-electrostatic field orbitrap high resolution mass spectrometry,HPLC-Q-Exactive Orbitrap MS/MS)对衢枳壳入血成分进行鉴定,在此基础上通过Swiss Target Prediction与SuperPred数据库预测入血成分作用靶点,同时在OMIM,GeneCards等数据库获取糖尿病靶点。采用Cytoscape 3.9.1绘制中药衢枳壳“活性成分-靶点-疾病”网络关系图,利用String数据分析平台进行蛋白互作(protein-protein interaction,PPI)网络分析,筛选关键靶点。通过DAVID数据库对关键靶点进行基因本体功能(gene ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路富集分析。应用Autodock 1.5.7软件进行分子对接验证。结果共鉴定衢枳壳入血成分20个,筛选出潜在靶点170个,核心靶点32个。GO功能富集和KEGG信号通路分析结果显示缺氧诱导因子(hypoxia-inducible factor,HIF)-1信号通路、晚期糖基化终末产物(advanced glycation end products,AGE)-晚期糖基化终产物受体(receptor for advanced glycation end products,RAGE)信号通路、表皮生长因子(epidermal growth factor receptor,EGFR)信号通路、癌症蛋白聚糖通路等为衢枳壳降糖的关键通路,丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(RAC serine/threonine-protein kinase,AKT)1、白蛋白(albumin,ALB)、细胞肿瘤抗原p53(cellular tumor antigenp 53,TP53)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)、EGFR为其中关键靶点,且衢枳壳中5个活性成分与核心靶点经分子对接后的结合活性较好。结论衢枳壳中的芦丁、新橙皮苷、橙皮苷、芸香柚皮苷、川陈皮素等可能为衢枳壳降糖的物质基础,可能是通过调控HIF-1、AGE-RAGE、EGFR等信号通路及AKT1、ALB、TP53等核心基因发挥降糖作用。

基于网络药理学和分子对接探讨养血安胎颗粒治疗复发性流产分子作用机制

目的基于网络药理学和分子对接技术研究养血安胎颗粒治疗复发性流产(RSA)作用机制。方法通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)和中医药整合药理学研究平台(TCMIP)数据库收集养血安胎颗粒主要化学成分及其映射靶标,通过OMIM、GeneCards、Drugbank、PharmGkb、TTD数据库收集RSA疾病靶标,并通过在线工具draw venn diagram分析药物与疾病靶标交集,导入STRING数据库,分析共有靶标相互作用关系(PPI),并对其进行生物信息学分析。此外,根据Degree值分析养血安胎颗粒治疗RSA的核心靶标,采用分子对接技术,研究靶标与化学成分之间结合度,验证网络药理学分析结果。结果共收集养血安胎颗粒化学成分70个和靶标236个,疾病靶标去重后获得453个。通过交集分析共获得66分共有靶标。PPI互作分析发现IL6、MMP9、TNF、IL1B、IL10等靶标是养血安胎颗粒治疗RSA核心靶标。生物信息学富集分析发现,这些共有靶标主要作用于TNF信号通路、HIF-1信号通路、FoxO信号通路、雌激素信号通路等信号通路。进一步的分子对接结果表明,度值(degree)靠前的靶标MMP9与芍药苷、芝麻素、槲皮素和山柰酚对接良好。尤其是芍药苷对接结果优于阳性对照。结论通过网络药理学和分子对接分析,发现养血安胎颗粒中主要活性成分通过作用于MMP9影响多条信号通路发挥治疗RSA作用。

基于网络药理学和实验验证分析逍遥散治疗黄褐斑作用机制研究

目的基于网络药理学技术及实验验证分析逍遥散治疗黄褐斑的作用机制。方法应用TCMSP等数据库和相关的文献资料,检索逍遥散的生物活性成分及相关作用靶点,构建逍遥散的药物-有效成分-作用靶点网络。基于Drugbank和Genecards等数据库建立与黄褐斑相关的疾病靶点,与逍遥散的有效成分靶点匹配获得潜在治疗靶点。根据Metascape数据库和DAVID数据库对潜在的治疗靶点进行GO生物过程、KEGG信号通路和蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)分析,PPI网络的拓扑分析用Cytoscape软件进行。并用实验验证上述结果。结果逍遥散中有效化学成分有928种,包括白芍85种,白术55种,柴胡349种,当归125种,茯苓34种,甘草280种,有效成分作用靶点基因155个。在药物-有效成分-靶点网络内重要性前10的有效成分中,来源自柴胡4种,白芍3种,白术1种,甘草2种。共收集到49个黄褐斑相关疾病靶点,其中有24个是逍遥散治疗黄褐斑的潜在靶点基因。KEGG富集分析表明,在全部的20调信号通路中得到10条较为靠前的信号通路。GO功能富集分析显示,前10个生物过程包括分子调节功能、磷酸化等;前10个分子功能包括细胞传递部分、生物膜等;前10个细胞定位包括核苷酸、嘌呤核苷酸等。PPI网络经提取后获得了包含36个节点的核心网络,其中HSP90AA1、HSP90AB1、NTRK1、CUL3、APP、EGFR、TP53、UBC、MCM2、PRKACA基因是核心靶点。实验验证表明,逍遥散可显著改善大鼠黄褐斑情况;能升高血清SOD水平,降低血清Tyr和MDA含量;改善黄褐斑处皮肤组织结构和皮肤HMB45表达情况。结论逍遥散可通过多成分、多靶点和多通路治疗黄褐斑,起治疗作用的有效成分主要来源自柴胡、白芍、白术和甘草,而核心靶点主要有HSP90AA1等基因。

基于网络药理学和分子对接的半枝莲二萜类化合物抗肝癌作用机制

目的 基于网络药理学和分子对接技术探讨半枝莲二萜类成分抗肝癌的作用机制。方法 根据文献调研(1987年1月至2022年7月)获得的155个半枝莲二萜类化合物,通过SwissADME平台筛选后得到符合条件的93种活性成分,并通过Swiss Target Prediction网络平台预测得到其中65个化合物可能的作用靶点;通过GeneCards、OMIM、PharmGkb、TTD、DrugBank以及GEO、TCGA数据库获取与肝癌有关的靶点,利用Cytoscape软件构建可视化“活性成分-靶点-肝癌”网络作用图,并通过度值筛选主要活性成分;使用String平台进行蛋白质–蛋白质相互作用(PPI)网络功能富集分析,利用Cytoscape软件构建PPI可视化网络图,通过cytoHubba插件的评分规则筛选出核心靶点和关键靶点;采用R语言软件包对半枝莲二萜抗肝癌的作用靶点进行基因本体(GO)功能和京都基因和基因组数据库(KEGG)通路富集分析;使用AutoDock vina软件对主要活性成分与关键靶点进行对接分析。结果 筛选出半枝莲二萜中6种活性成分包括Scutebarbolide I、Scutebata O、Scutelinquanine D、Scutellone F、Scutellone H和Scutebarbatine J,预测得到10个抗肝癌核心靶点,其中蛋白STAT3、MAPK1、MAPK3、HSP90AA1、PIK3R1和PIK3CA为关键靶点。基因富集分析得到953个GO功能条目和137条通路(P<0.05);分子对接结果显示,半枝莲二萜活性成分与关键靶点间存在潜在结合位点;网络药理学分析表明半枝莲二萜成分可能通过肽基-丝氨酸磷酸化、肽基-丝氨酸修饰、磷酸酶结合、蛋白质丝氨酸/苏氨酸激酶活性等生物学过程,作用于STAT3、MAPK1、MAPK3、PIK3R1、PIK3CA等关键蛋白的表达,进一步调控癌症中蛋白多糖、化学致癌受体激活、催乳素信号通路、癌症程序性死亡受体配体1(PD-L1)表达和程序性死亡受体1(PD-1)检查点通路等信号通路,发挥治疗肝癌作用。结论 半枝莲二萜类化合物能够通过多分子、多靶点、多通路、多作用机制达到治疗肝癌作用。

基于网络药理学和分子对接技术探讨三七-淫羊藿治疗股骨头坏死的作用机制

目的运用网络药理学和分子对接技术探究三七-淫羊藿治疗股骨头坏死(ONFH)的作用机制。方法通过中药系统药理学数据库与分析平台筛选三七-淫羊藿的活性成分及其作用靶点,利用GeneCards®数据库、OMIM®数据库筛选ONFH的相关靶点,取交集后获得三七-淫羊藿治疗ONFH的潜在作用靶点。通过Cytoscape软件构建药物-活性成分-作用靶点网络,筛选关键活性成分。通过STRING数据库和Cytoscape软件构建蛋白-蛋白相互作用网络,筛选核心靶点。使用DAVID数据库对潜在作用靶点进行功能富集分析和通路富集分析。最后,对关键活性成分与核心靶点蛋白进行分子对接验证。结果最终获得三七-淫羊藿活性成分30个及其作用靶点214个,ONFH的相关靶点2112个。取交集后得到三七-淫羊藿治疗ONFH的潜在作用靶点131个。槲皮素、木犀草素、山柰酚、脱水淫羊藿素为三七-淫羊藿治疗ONFH的关键活性成分,蛋白激酶B1、血管内皮生长因子A、原癌基因c-Jun、肿瘤蛋白p53、白细胞介素1β为三七-淫羊藿治疗ONFH的核心靶点。三七-淫羊藿治疗ONFH的潜在作用靶点主要涉及对脂多糖的反应、对外来刺激的反应、细胞缺氧反应等生物过程,以及白细胞介素17信号通路、丝裂原活化蛋白激酶信号通路、糖尿病并发症中的晚期糖基化终末产物-晚期糖基化终末产物受体信号通路、磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B信号通路等信号通路。分子对接结果显示,关键活性成分与核心靶点蛋白均具有较好的结合活性(结合能≤-5 kcal/mol)。结论三七-淫羊藿治疗ONFH的作用机制可能与调控免疫-炎症反应、调控破骨细胞与成骨细胞的凋亡和分化、改善血运等有关。

网络药理学联合分子对接探究大丁草治疗类风湿关节炎的作用机制

目的:通过网络药理学联合分子对接技术探究大丁草治疗类风湿关节炎的潜在作用机制。方法:选用化学专业数据库、HERB本草组鉴查找大丁草化学成分,经Swiss ADME数据库筛选出有效成分,应用Swiss Target Prediction预测有效成分的潜在靶点,从Gene Cards、OMIM等数据库查筛类风湿关节炎的靶点,应用Venny 2.1.0数据库获得大丁草与类风湿关节炎交集靶点和韦恩图,采用Cytoscape 3.8.2构建大丁草-有效成分-靶点-类风湿关节炎网络并筛选核心成分,利用Cytoscape插件Biso Genet构建交集靶点蛋白质-蛋白质相互作用网络,经2次筛选获得核心靶点,应用Metascape平台对核心靶点进行富集分析,运用Auto Dock vina将5种核心成分与10个核心靶点进行对接。结果:大丁草治疗类风湿关节炎活性成分有大丁草酚、大丁苷等13种,靶点448个,类风湿关节炎靶点618个,交集靶点101个,核心靶点有雌激素受体1(Estrogen Receptor 1,ESR1)、生长因子受体结合蛋白2(Growth Factor Receptor-Bound Protein 2,Grb2)、表皮生长因子受体(Epidermal Growth Factor Receptor,EGFR)等;通过基因本体论(GO)分析获得调节先天免疫反应等条目,通过京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析获得磷脂酰肌醇3激酶(Phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)-蛋白激酶B(Akt)、丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated Protein Kinase,MAPK)、破骨细胞分化、白细胞介素-17(Interleukin 17,IL-17)等92条通路;核心成分与核心靶点有较好的结合活性。结论:大丁草中大丁草酚、大丁苷等核心成分可能通过ESR1、Grb2、EGFR等靶点,调控PI3K-Akt、MAPK等信号通路来治疗类风湿关节炎。

基于网络药理学探讨中药蟾毒灵在骨肉瘤中的抗肿瘤作用机制

目的:本研究运用网络药理学分析方法,了解蟾毒灵(bufalin)在骨肉瘤中的抗肿瘤作用机制,并进一步利用相关实验进行验证。方法:通过PharmMapper数据库预测得到蟾毒灵的潜在作用靶点,借助GeneCards数据库搜索骨肉瘤相关疾病靶点,对两个数据库中的靶点进行Venny分析,随后使用String数据库绘制蛋白互作(PPI)网络,利用David数据库对关键靶点进行基因本体(gene ontology,GO)富集及KEGG信号通路分析。最后运用Cytoscape 3.7.2及Origin 2020软件构建“化合物-通路-靶点-疾病”网络图。最后利用CCK-8实验和Western blot实验进行验证。结果:通过药理学分析一共获得蟾毒灵与骨肉瘤共同靶点107个,KEGG通路富集分析共得到相关信号通路34条,涉及到肿瘤信号通路有:PI3K-AKT信号通路、MAPK信号通路、p53信号通路、VEGF信号通路、ErbB信号通路等。将其进行PPI网络分析表明,MYC、CCND1、IL6、ESR1、CDKN2A、IGF1、CAT、CDKN1A、ANXA5、PTGS2为连接度最高、权重最大的靶点。CCK-8实验证实蟾毒灵具有抑制骨肉瘤细胞增殖的作用;Western blot发现增殖相关蛋白MYC、CCND1蛋白表达下降。回复实验进一步证实,蟾毒灵可能通过调控PI3K-AKT信号通路发挥抗骨肉瘤的作用。结论:基于网络药理学分析以及相关实验发现蟾毒灵可能通过调控PI3K-AKT信号转导通路抑制骨肉瘤的生长。

基于网络药理学探讨芦根治疗高血压的作用机制

目的:基于网络药理学筛选芦根治疗高血压的有效成分并挖掘其潜在作用靶点及机制。方法:通过中药网络药理学库(TCMSP)获取芦根活性成分,芦根活性成分的潜在靶点从PubChem和Swiss Target Prediction数据库中获得,从OMIM、DisGeNET和GeneCards数据库中获取疾病靶点,Venny交叉共同靶点,STRING构建蛋白-蛋白相互作用PPI网络。运行DAVID进行GO和KEGG分析,在微生信平台上进行数据映射分析,探究芦根治疗高血压的潜在作用机制。结果:芦根共26个化学成分,432个作用靶点,高血压靶点共1522个,两者共同取交靶点165个。抗高血压主要活性成分包含芳樟醇、丁香酚等6种,关键靶点有AKT1、SRC、STAT3、EGFR、TNF、PTGS2、ESR1等19个。GO和KEGG获得与芦根治疗高血压有关的HIF-1信号通路和AGE-RAGE信号通路,主要影响炎症和细胞增殖等生理活动的调控。结论:芦根主要通过多靶点、多通路降血压。

基于网络药理学探讨抗癌精方治疗胃癌的作用机制

目的:基于网络药理学探讨抗癌精方治疗胃癌药效物质基础及作用机制,为临床中药治疗胃癌提供生物信息学依据。方法:在中药系统药理数据库和分析平台(TCMSP)检索抗癌精方药物有效成分,结合UniProt数据库得到有效成分药物靶点,利用GeneCards、OMIM、TTD等数据库获得胃癌相关疾病靶点,使用Cytoscape 3.9.1软件构建“疾病-成分-靶点”网络,String数据库及Cytoscape软件构建PPI网络。通过UALCAN数据库分析核心基因的转录水平,Kaplan-Meier plotter数据库分析核心基因表达与患者生存之间的关系。通过DAVID数据库进行GO功能和KEGG通路富集分析。结果:抗癌精方活性成分236个,PPI网络筛选出16个关键靶点;MAPK3、MAPK1、RELA、AKT1、TP53、FOS、MAPK14、RXRA、MAPK8、EGFR在胃癌组织中异常表达(P<0.05),且均与胃癌患者预后呈相关性(P<0.05);GO功能分析主要富集于细胞分裂、细胞增殖凋亡等调控,KEGG通路富集分析主要富集于癌症通路、MAPK信号通路、Relaxin信号通路、TNF信号通路、T细胞受体信号通路、Prolactin信号通路、PI3K-Akt信号通路等。结论:抗癌精方具有多成分、多靶点、多途径的协同作用特点,主要通过槲皮素、山奈酚、β-谷甾醇、消旋卡文定碱等活性成分,作用于MAPK3、MAPK1、RELA、AKT1、TP53、FOS、MAPK14、RXRA、MAPK8、EGFR靶点,调控MAPK、Relaxin、TNF、T细胞受体、Prolactin、PI3K-Akt信号通路等发挥作用。

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。

栀黄止痛颗粒治疗痛风性关节炎作用机制的网络药理学及分子对接技术研究

目的通过网络药理学和分子对接技术研究栀黄止痛颗粒治疗痛风性关节炎(GA)的科学原理及作用机制。方法通过HERB数据库查找栀黄止痛颗粒的主要活性成分和作用靶点,利用UniProt数据库进行靶点名称规范及转化,通过GeneCards、OMIM、PharmGkb、TTD、DrugBank数据库总结GA相关疾病靶点,将疾病靶点与药物靶点取交集,利用Cytoscape3.8.0软件生成“药物-活性成分-靶点网络”,通过STRING数据库构建交集靶点的蛋白相互作用网络,使用Cytoscape进行拓扑分析,获得核心基因;运用Metascape网页、R软件构建的数据包对核心基因进行基因本体(GO)功能和基因组数据库(KEGG)通路富集分析,最后选取核心靶点与药物活性成分进行分子对接验证。结果筛选出栀黄止痛颗粒活性成分88种,作用靶点212个;GA疾病靶点312个,疾病与药物交集靶点43个。GO富集分析共包含56条富集通路,其中生物过程4条、分子功能21条、细胞组成31条;KEGG通路富集分析得到133条通路,涉及脂质和动脉粥样硬化、IL-17信号通路、糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路、TNF信号通路、流体剪切应用与动脉粥样硬化等通路。分子对接结果表明药物主要活性成分与核心基因之间能相互结合并有较好的亲和力。结论栀黄止痛颗粒是通过多成分、多靶点、多途径对GA产生药理作用,这为探索该方剂药效药理作用机制建立了基础。

基于网络药理学与分子对接探讨蒙药查干乌日勒治疗慢性萎缩性胃炎的作用机制

目的:基于网络药理学和分子对接技术探讨蒙药查干乌日勒治疗慢性萎缩性胃炎(CAG)作用机制。方法:通过TCMSP数据库检索查干乌日勒3味植物药材的活性成分和作用靶点;从GeneCards、OMIM、Drugbank数据库收集慢性萎缩性胃炎的相关靶点,利用Venny在线平台得到查干乌日勒和慢性萎缩性胃炎共有靶点;使用STRING 11.5数据库和Cytoscape 3.9.1软件构建共有靶点的PPI网络图,并筛选出关键靶点;使用R语言的ClusterProfiler包,进行GO和KEGG通路富集分析;应用Autodock Tools 1.5.7软件对核心成分与关键靶点进行分子对接。结果:收集到查干乌日勒28个活性成分、作用靶点512个,慢性萎缩性胃炎的相关靶点829个,共有靶点111个,其共有靶点主要富集于720个生物功能及20条信号通路。分子对接表明核心成分山柰酚、异鼠李素、槲皮素、山柰素、橙皮素和胡椒碱与关键靶点AKT1、SRC有较强结合活性。结论:查干乌日勒能保护胃黏膜,对抗血管生成及调节异常免疫,可能通过作用于AKT1和SRC等核心靶点调控癌症通路、HIF-1等信号通路治疗CAG。

基于网络药理学和分子对接探讨八珍汤治疗乳腺癌的作用机制

目的基于网络药理学和分子对接探讨八珍汤防治乳腺癌的分子机制。方法利用数据平台筛选八珍汤活性成分,利用数据库筛选乳腺癌相关靶点。以软件构建“药物-化合物-靶点”网络,并用分子对接验证有效成分与靶点亲和力。结果筛选出八珍汤有效成分2336个,潜在靶点211个。分子对接结果显示活性成分槲皮素、柚皮素、山柰酚与关键靶点ATK1、CASP3具有良好亲和力。结论初步明确八珍汤治疗乳腺癌的作用机制是通过山柰酚、槲皮素、柚皮素等活性成分作用于AKT1、CASP3等关键靶点。