基于网络药理学探寻淫羊藿治疗哮喘的关键靶标及作用机制

目的:基于网络药理学与分子对接方法,系统挖掘淫羊藿治疗哮喘的关键靶标及作用机制。方法:利用多种数据库寻找淫羊藿的活性成分与作用靶标,建立预测模型并利用分子对接技术对靶标进行筛选与验证;查找疾病数据库得到哮喘相关靶标;构建靶标互作网络筛选关键靶标;利用数据库进行GO功能富集分析与KEGG通路富集分析;构建生物网络并进行拓扑分析。结果:通过筛选得到白细胞介素(Interleukin,IL)-6、肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor,TNF)、血管内皮生长因子A(Vascular Endothelial Growth Factor A,VEGFA)等10个关键靶标,富集的通路有IL-17信号通路、TNF信号通路、缺氧诱导因子(Hypoxia-inducible Factor,HIF)-1信号通路等66条,功能信息共得到446条,包括参与炎症反应、调控细胞增殖与细胞凋亡等。结论:淫羊藿中的活性成分靶标及作用通路在对抗炎症反应、逆转气道重塑方面均表现出显著富集,与治疗哮喘的作用机制相符合,在哮喘防治方面具有广阔的发展前景。

基于网络药理学和分子对接探寻人参治疗特发性肺间质纤维化的关键靶标及作用机制

本研究基于网络药理学与分子对接方法,对人参治疗特发性肺间质纤维化(idiopathic pulmonary fibrosis, IPF)的关键靶标及作用机制进行系统探索。在TCMSP数据库中寻找人参的活性成分与作用靶标;查找NCBI、GeneCards、Disgenet、OMIM和DrugBank疾病数据库得到IPF相关靶标;利用Uniprot数据库将靶标名称转化为Gene symbol;构建PPI网络筛选关键靶标;利用Metascape进行GO和KEGG富集分析;构建生物网络并进行拓扑分析;利用分子对接技术对预测结果进行筛选与验证。结果显示,通过筛选得到TNF、IL1B、PPARG、PTGS2、JUN、IFNG、VCAM1、IL2、HMOX1和NOS2等10个关键靶标,富集的通路有流体切应力与动脉粥样硬化、IL-17信号通路、糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路及TNF信号通路等20条,功能信息得到649条,包括炎症反应、细胞凋亡和对氧气水平的调节等,在分子对接中表现出较好的抗纤维化潜力的活性成分有人参皂苷Re、人参皂苷Rb1和山柰酚等。人参通过抑制炎症、抑制细胞凋亡、激活细胞自噬和抗氧化应激等生物学过程干预IPF,具体机制可能与人参中的人参皂苷、山柰酚通过Nrf2或IL-17A所在的信号通路介导氧化还原或者细胞自噬过程有关。

基于网络药理学对白术治疗阿尔茨海默症的机制探讨

目的利用网络药理学探讨中药白术"成分-靶标-疾病"的相互关系及其有效成分治疗阿尔茨海默症的作用机制。方法从中药系统药理学数据库(TCMSP)中筛选白术活性成分,利用Cytoscape 3.2.1软件将活性成分、成分靶标及相关疾病构建可视化网络图,通过生物信息学方法进行关键靶标的GO功能分析和KEGG信号通路富集分析;并通过MTT细胞增殖实验与活性氧(ROS)荧光探针实验验证白术有效成分对损伤神经细胞的保护作用。结果通过网络药理学方法收集到白术共55个化学成分,进一步筛选出18个活性成分,其中包括主要有效成分双白术内酯。网络富集得到17个关键靶标,72种相关疾病及5条通路。这些成分靶标,疾病靶标和信号通路均表明白术可以有效作用于阿尔茨海默症。细胞实验表明白术的有效成分双白术内酯能显著提高损伤神经细胞的细胞活力,并减少活性氧的生成。结论本研究筛选了白术的有效成分、关键靶标及相关通路,为其治疗阿尔茨海默症的作用机制研究提供了科学依据。

金匮肾气丸防治骨质疏松症的机制研究

目的探讨金匮肾气丸防治骨质疏松症的作用机制。方法从TCMSP数据库中筛选金匮肾气丸活性成分与作用靶标,用Cytoscape3.6构建金匮肾气丸“药物-活性成分-靶标基因”网络图;在DisGeNET、GeneCards数据库中查询骨质疏松症疾病基因,与金匮肾气丸活性成分靶标基因取交集后,从STRING数据库获取PPI网络信息,导入Cytoscape3.6构建网络图,再用CytoHubba插件中的MCC和Degree算法筛选并获得关键基因;用David对关键基因进行GO生物功能和KEGG通路富集分析,使用Omicshare绘制高级气泡图,通过KEGG数据库找出重要通路并标记关键基因。结果金匮肾气丸活性成分47种,对应196个作用靶标,与骨质疏松症疾病基因有145个交集靶标,筛选得到30个关键基因。GO富集分析结果表明,生物途径主要有药物反应、转录正调控和DNA模板化、RNA聚合酶Ⅱ启动子的转录正调控等;分子功能主要有酶、相同蛋白、蛋白等的结合;细胞组分为核浆、胞浆、细胞核等。关键基因则主要富集在TNF、MAPK、PI3K-Akt及其他重要信号通路上。结论金匮肾气丸中的槲皮素、豆甾淳、β-谷甾醇、山柰酚等核心活性成分通过TNF、MAPK、PI3K-Akt、HIF-1等信号通路干预AKT1、TP53、IL6、MAPK1、MAPK8、JUN等关键靶标基因的表达,促进成骨细胞生成、抑制破骨细胞分化,维持骨代谢平衡,从而达到防治骨质疏松症的目的。

四至丸治疗膝骨关节炎的网络药理学作用机制研究

以网络药理学方法为基础,分析四至丸治疗膝骨关节炎(KOA)的潜在作用机制。方法 通过中药系统药理学分析平台(TCMSP)获取药物的活性组分,利用PubChem数据库、Swiss Target Predictio数据库预测潜在靶标;用Genecards数据库、OMIM数据库、DisGeNET数据库搜寻“knee osteoarthritis”KOA靶标,绘制韦恩图,得到四至丸与KOA交汇靶标;基于STRING数据库构建药物与疾病共同靶标的蛋白互作(PPI)网络,获得关键靶标信息;利用Cytoscape软件构建“药物-成分-靶标”网络;利用DAVID数据库对药物及疾病靶标进行GO(gene ontology)分析、KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)通路富集分析。结果 通过TCMSP检索共获取药物活性成分42个,药物靶点538个,作用于KOA的潜在靶标162个,关键靶标有28个,GO功能富集分析显示四至丸参与炎症应答、胞质钙离子浓度的正调节、蛋白激酶B的正向调节等生物过程,涉及AGE-RAGE、细胞凋亡、HIF-1、破骨细胞的分化、TNF、PI3K-Akt等165条信号通路。结论 使用网络药理学研究方法,初步探明四至丸调控炎症、保护关节软骨从而治疗KOA的潜在机制。

基于中药整合药理学平台探究开心散治疗AD的物质基础与作用机制

目的:探究开心散治疗阿尔茨海默病的"成分-靶点-疾病"相互关系。方法:利用中药整合药理学平台V1.0收集开心散所含4味中药的相关活性成分及潜在靶点,并搜索阿尔茨海默病疾病靶标,对其节点(hubs)进行基因本体数据库和京都基因与基因组百科全书数据库富集分析。结果:开心散的250个化合物中有2 877个靶点与阿尔茨海默病相互关联。其中线粒体三功能酶α亚基(HADHA),羟基酰基辅酶A脱氢酶(HADH),甾醇-4-α-羧酸盐3-脱氢酶(NSDHL)等关键靶标主要通过调控嘌呤代谢、核苷酸代谢、亨廷顿氏病、阿尔茨海默病、神经退行性疾病,氧化磷酸化以及内分泌与代谢性疾病等生物过程,在细胞质、线粒体、三磷酸腺苷结合、线粒体基质等分子反应中发挥其药理作用。结论:通过该平台能够预测出开心散治疗阿尔茨海默病的关键靶标及其参与的相关通路,可为深入揭示该复方的物质基础和作用机制提供参考,同时为深入挖掘和开发经典名方开心散提供依据。

Analyte-responsive fluorescent probes with AIE characteristic based on the change of covalent bond

It is important for the determination of biologically and/or environmentally relevant species by utilization of fluorescent probes. Conventional fluorescent probes are subjected to the influence of aggregation-caused quenching that is limiting their application due to low selectivity as well as photobleaching. Additionally, quencher pairs are usually introduced in the design of these probes, which lead to the complex synthetic procedure. A novel class of fluorogens with aggregation-induced emission (AIE) characteristic provide a solution to address the dilemma. By taking advantage of the unique characteristic of AIE fluorogens, specific turn-on probes have been developed via combination with recognition components, exhibiting low background, good selectivity and outstanding photostability. This review focuses on the development of fluorescent probes with AIE characteristics via the bond cleavage as well as formation strategy.