生物信息学分析桑白皮汤治疗慢性阻塞性肺病急性加重的关键靶点和潜在机制

目的运用网络药理学探究桑白皮汤治疗慢性阻塞性肺病急性加重期的关键靶点和分子机制。方法利用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)数据库检索桑白皮汤的活性成分,预测其对应靶点;利用基因库(GeneCards)、在线人类孟德尔遗传数据库(OMIM)、药品数据与综合药物靶点信息DrugBank数据库检索慢性阻塞性肺病急性加重疾病相关靶点,利用全球蛋白质资源(Uniprot)数据库将预测靶点和疾病靶点名称标准化后筛选出交集靶点,利用Cytoscape3.6.0绘制并分析中药-成分-靶点网络图。将共同靶点导入检索互作用基因/蛋白质的搜索工具(STRING)数据库获得蛋白质相互作用网络并利用Cytoscape3.6.0 CytoNCA插件筛选出核心靶点。将共同靶点导入富集分析库(Metascape)数据库进行基因本体论(GO)富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析,并利用自动对接工具(Auto Dock Tools)软件进行分子对接。结果桑白皮汤有效活性成分126个,预测对应靶点1351个,疾病相关靶点2296个,主要活性成分为槲皮素、木犀草素、山柰酚、汉黄芩素、β谷甾醇,核心靶点为肿瘤坏死因子(TNF)、白细胞介素6(IL-6)、肿瘤蛋白p53(TP53)、丝裂原激活蛋白激酶8(MAPK8)、MAPK14。GO富集分析共获得2720条,KEGG富集分析获得信号通路334条,分子对接结果表明主要活性成分可以和核心靶点结合,结合构象稳定。结论桑白皮汤可能通过多种有效成分、多个作用靶点和信号通路发挥抗炎、抗氧化等生物作用,进而具有治疗慢性阻塞性肺病急性加重的作用。

基于系统药理方法挖掘六君子汤的关键靶点与治疗疾病

目的通过系统药理学的方法挖掘六君子汤的关键靶标,为进一步研究六君子汤的作用机制提供新的方向。方法基于数据库及文献构建了六君子汤的成分组合库;通过口服生物利用度、药物相似度及半衰期三个参数对化学成分进行活性筛选,在此基础上,通过Sys DT靶点预测模型进行活性成分的靶点预测,然后通过Cytoscape软件构建活性成分-预测靶点网络;最后通过网络分析筛选出关键靶点,结合Uniprot数据库的靶点的疾病信息来构建靶点-疾病网络,并通过统计分析得出六君子汤的主治疾病。结果通过中心性算法进行计算分析得到六君子汤中最重要的四个靶点分别是环氧酶-2(PTGS2)、环氧酶-1(PTGS1)、γ-氨基丁酸受体α-1亚型(GARBRA1)、PKA催化剂C-α亚型的mRNA(PRKACA);结合Uniprot数据库获得与六君子汤的关键靶点相对应的疾病信息,统计发现该方对于溃疡性结肠炎和众多炎症可能具有治疗效果,同时对于前列腺癌、乳腺癌、实体瘤等癌症,以及心血管疾病、血栓症和阿兹海默症也显示出潜在的治疗作用,与部分已发表论文相互印证,其治疗癌症与阿兹海默症的效果还有待进一步研究。结论基于系统药理学的研究方法有助于寻找六君子汤的关键靶点和疾病网络,为深入研究六君子汤的作用机制提供新的研究方向和思路。

p38MAPK信号传导通路关键靶点基因及肿瘤坏死因子在鼻息肉组织中的表达与意义

目的探讨p38MAPK信号传导通路关键靶点基因及TNF-α在鼻息肉发病机制中的介导与调控作用。方法35例鼻息肉标本及15例下鼻甲组织标本,常规HE染色鉴别嗜酸性粒细胞浸润情况,免疫组织化学S-P法检测p38MAPK、P-p38MAPK、TNF-α的活性表达程度,并进行图像分析。结果鼻息肉组中p38MAPK、P-p38MAPK及TNF-α的表达活性均明显高于下鼻甲组(P<0.05),而且p38MAPK及TNF-α表达于胞浆中,P-p38MAPK主要表达于胞核;p38MAPK、P-p38MAPK及p38MAPK和TNF-α蛋白的表达具有相关性。在对照标本,没有或仅少量表达p38MAPK、P-p38MAPK及TNF-α。结论在鼻息肉的发病机制中,p38MAPK信号传导通路处于激活状态,并且可能通过TNF-α蛋白表达活性的增强而加剧黏膜炎症反应,促进鼻息肉的发生与发展。

痹祺胶囊对类风湿性关节炎关键靶点的调节作用

目的采用G蛋白偶联受体及酶活检测实验方法,探究痹祺胶囊对类风湿性关节炎关键靶点的调节作用,明确其作用机制。方法选取与抑制滑膜炎症相关的靶点[环氧化酶-2(cyclooxygenase-2,COX-2)、一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)、核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)、趋化因子受体4(C-C chemokine receptor type 4,CCR4)],与抑制血管翳生成相关的靶点[血管内皮生长因子受体(vascular endothelial growth factor receptor 2,VEGFR2/KDR)],与抑制基质降解相关的受体[基质金属蛋白酶-3(matrix metalloproteinase-3,MMP-3)],以及与活血相关的靶点[凝血酶、磷酸二酯酶(cGMP-inhibited 3′,5′-cyclic phosphodiesterase,PDE3A)、肾上腺素受体α1(alpha-1A adrenergic receptor,ADRA1A)]为研究载体,通过胞内钙离子荧光和酶抑制剂检测技术评价痹祺胶囊中19个主要单体成分对受体的拮抗作用以及对酶的抑制活性。结果19个化合物中,士的宁、党参炔苷、茯苓酸、丹参素、丹参酮Ⅱ_(A)、丹酚酸B、迷迭香酸、人参皂苷Rb_(1)、阿魏酸、藁本内酯、牛膝皂苷D可显著抑制COX-2活性;马钱子碱、士的宁、党参炔苷、白术内酯Ⅲ、茯苓酸、丹参素、丹参酮Ⅱ_(A)、丹酚酸B、迷迭香酸、三七皂苷R_(1)、人参皂苷Rg_(1)、人参皂苷Rb_(1)、藁本内酯、蜕皮甾酮、甘草苷可显著抑制NOS活性;丹参素、迷迭香酸、丹酚酸B对NF-κB有较好拮抗作用;藁本内酯、牛膝皂苷Ⅳ、甘草次酸可拮抗CCR4;茯苓酸、牛膝皂苷Ⅳ、丹酚酸B、藁本内酯、甘草次酸能抑制VEGFR2/KDR;党参炔苷、丹参素、丹酚酸B、迷迭香酸、藁本内酯可抑制MMP-3活性;丹参素、丹参酮Ⅱ_(A)、阿魏酸可抑制凝血酶活性,迷迭香酸、丹酚酸B、藁本内酯、甘草苷可抑制PDE3A活性;马钱子碱、士的宁、藁本内酯、牛膝皂苷Ⅳ、甘草次酸可拮抗ADRA1A。结论痹祺胶囊可能通过干预COX-2、NOS、NF-κB、CCR4、VEGFR2/KDR、MMP-3、凝血酶、PDE3A及ADRA1A等关键靶点,发挥抗炎止痛、抑制血管翳形成及基质降解、活血作用,进而起到治疗类风湿性关节炎的药效作用。其药效物质基础可能为马钱子碱、士的宁、党参炔苷、白术内酯Ⅲ、茯苓酸、丹参素、迷迭香酸、阿魏酸、丹参酮Ⅱ_(A)、丹酚酸B、三七皂苷R_(1)、人参皂苷Rg_(1)、人参皂苷Rb_(1)、藁本内酯、蜕皮甾酮、牛膝皂苷D、甘草次酸、甘草苷。

基于网络药理学和分子对接技术探究柯里拉京治疗卵巢癌的关键靶点及分子机制

目的:采用网络药理学和分子对接技术相结合的方法探究柯里拉京(Cor)治疗卵巢癌的关键作用靶点和分子机制。方法:利用PharmMapper、TargetNet及Swiss Target Prediction在线工具预测Cor的作用靶点,通过OMIM、TTD、CTD、DisGenet、PharmGKB及MalaCards数据库获取卵巢癌相关的疾病靶点,并将药物靶点与疾病靶点取交集得到Cor治疗卵巢癌的预测靶点。借助STRING数据库、Cytoscape软件构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络,并采用CentiScape插件筛选出PPI网络中的核心靶点。运用GEPIA和Kaplan-Meier Plotter在线平台分别对这些核心靶点进行基因表达差异分析和生存分析,以明确Cor治疗卵巢癌的关键靶点。利用DAVID数据库进行基因本体(GO)功能及京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。运用Autodock Vina软件进行正向分子对接,预测关键靶点和Cor之间的结合活性。结果:Cor治疗卵巢癌的预测作用靶点共24个,其中RAC-α丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(AKT1)、表皮生长因子受体(EGFR)、雌激素受体1(ESR1)、原癌基因酪氨酸蛋白激酶(SRC)是Cor治疗卵巢癌的关键靶点,主要涉及血管内皮生长因子(VEGF)信号通路、缺氧诱导因子-1(HIF-1)信号通路及叉头样转录因子(FoxO)信号通路,可能通过调控细胞凋亡、细胞增殖、血管内皮细胞迁移等生物过程而发挥治疗卵巢癌的作用。分子对接结果显示,Cor与预测靶点之间具有较好的亲和力,表明通过网络药理学预测作用靶点的方法具有良好的可靠性。结论:Cor是通过多靶点、多通路的协同作用来干预多个生物过程,从而发挥其抗卵巢癌疗效,为进一步研究其治疗卵巢癌的分子机制提供了新的线索。

基于网络药理学分析黄芪防控猪繁殖与呼吸综合征的物质基础及靶点信息

为揭示黄芪防控猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)的物质基础及靶点信息,采用网络药理学方法,从中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)筛选黄芪的潜在活性成分、作用靶点,同时从比较毒理基因组学数据库(CTD)收集PRRS相关宿主基因,最后构建“活性成分-关键靶点”网络、蛋白互作网络,并进行GO功能和KEGG通路富集分析。结果显示,从黄芪筛选出的17个潜在活性成分中,有14个潜在活性成分共计65个基因靶点与PRRS相关宿主基因交叉,其中槲皮素、山奈酚、刺芒柄花素、异鼠李素等潜在活性成分可能对治疗PRRS有重要作用,TNF、IL8、TP53、IL6、IL10、IL1B、JUN等45个蛋白靶点间存在相互作用。此外,黄芪治疗PRRS的作用机制可能涉及细胞外间隙和胞浆等组分,并可能与炎症反应、细胞凋亡、T细胞受体信号通路等生物过程相关。本研究为临床应用黄芪及其提取物治疗PRRS奠定了理论基础。

基于分子对接技术分析白术治疗2型糖尿病的核心靶点

目的:基于分子对接技术初步探索白术治疗2型糖尿病的核心靶点。方法:基于GEO数据库筛选2型糖尿病靶点,对靶点进行核心靶点及GO分析,通过TCMSP数据库下载白术化学成分。基于SYBYL对小分子配体进行优化,通过Surflex-Dock模块完成小分子配体及蛋白的分子对接。结果:获得2型糖尿病差异基因638个。对GSE25724样本的差异表达基因进行层次聚类分析输出前40个差异基因,核心靶点分析发现前蛋白转化酶枯草溶菌素1(neuroendocrine convertase 1,PCSK1),胰岛淀粉样多肽(islet amyloid polypeptide,IAPP),骨硬化病相关跨膜蛋白1(osteopetrosis-associated transmembrane protein 1,OSTM1)为关键靶点。分子对接技术发现白术21个化学成分与PCSK1有较好的结合(total score>5)。33个化学成分与IAPP有较好的结合(total score>5)。21个化学成分与OSTM1有较好的结合(total score>5)。通过交集分析发现,白术12个化学成分同时与PCSK1、IAPP和OSTM1有较好的结合。结论:筛选出的差异基因及化学成分为实验研究提供依据。

基于网络药理学的连翘治疗肾小球肾炎潜在靶点的研究

基于网络药理学方法研究连翘治疗肾小球肾炎潜在靶点。采用中药系统药理学数据库及技术平台(TCMSP)按照口服生物利用度(OB)≥30%和类药性(DL)≥0.18筛选出连翘的活性成分及其作用靶点,通过Uniprot数据库找出官方基因名称。利用Genecards数据库检索与肾小球肾炎相关的靶点基因。将活性成分所对应的基因靶点与肾小球肾炎相关靶点基因交集,获得两者的共同基因即为连翘治疗肾小球肾炎的关键靶点。用Cytoscape软件构建中药-活性成分-关键靶点网络。将关键靶点导入String数据库获得蛋白质互作关系,结果导入Cytoscape软件进行可视化。利用DAVID数据库及ClueGo插件对关键作用靶点进行GO注释分析和KEGG通路分析,进而探究连翘治疗肾小球肾炎的生物过程及作用通路。筛选得到连翘24个活性成分及478个潜在作用靶点,其中与肾小球肾炎重复的有217个关键靶点。通过网络药理学预测连翘防治肾小球肾炎的关键靶点及其相关信号通路,推测该方剂对肾小球肾炎的潜在作用机制,为阐明中药治疗肾小球肾炎提供了科学依据。

基于网络药理学与分子对接技术探讨麻子仁丸治疗功能性便秘的作用机制

目的:通过网络药理学和分子对接方法探讨麻子仁丸治疗功能性便秘的作用机制。方法:在TCMSP数据库中检索麻子仁丸中各药物的主要活性成分及作用靶点,并应用UniProt数据库筛选功能性便秘的相关疾病靶点。应用Cytoscape 3.7.2软件构建有效活性成分-靶点网络;用STRING数据库构建PPI网络,基于Bioconductor数据库利用R 3.6.3软件进行基因本体论(gene ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)富集分析,并提取前20条结果生成可视化图形。结果:获取麻子仁丸的主要活性成分57个;作用靶点167个,功能性便秘相关基因4948个,交集基因135个。较重要的有效活性成分包括木犀草素、山柰酚、柚皮素等。构建可视化PPI网络图共得到135个节点、2033条边、平均度值30.1,获得AKT1、IL-6、MAPK3等30个核心靶点蛋白。GO富集分析获得条目154个,其中10个富集最多,KEGG通路富集分析获得175条信号传导通路,其中16条富集显著性较高。结论:麻子仁丸可能是通过AGE-RAGE、TNF、IL-17、PI3K-Akt等信号通路控制AKT1、IL-6、MAPK3等靶点治疗功能性便秘,木犀草素可能发挥重要作用。

基于网络药理学与分子对接研究调中化湿汤治疗胃食管反流病的作用机制

目的通过网络药理学及分子对接的方法研究调中化湿汤治疗胃食管反流病(GERD)的作用机制。方法从中药系统药理学数据库与分析平台数据库中筛选出调中化湿汤药物活性成分及对应的靶点蛋白。通过STRING数据库将靶点蛋白转换成基因。通过人类孟德尔遗传数据库、人类基因综合数据库、治疗目标数据库获取GERD相关基因,运用Cytoscape3.8.2和STRING软件构建“中药-化合物-靶点”网络与蛋白质-蛋白质相互作用网络图,并对重要的靶点基因进行基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析获知其潜在的作用机制。最后通过PyMOLWin、AutoDockTools软件进行分子对接验证。结果经数据库检索获得调中化湿汤的196个有效成分、185个潜在靶点和1619个GERD靶点,将潜在靶点和GERD靶点进行映射,获得120个中药-疾病共同靶基因。通过GO功能分析结果得出1928个生物学过程、90个分子功能、50个细胞组分,KEGG通路分析发现167条信号通路,分子对接结果显示,信号传导与转录激活因子3(STAT3)、丝裂原活化蛋白激酶3(MAPK3)、MAPK1与对应化合物均有强烈的结合活性。结论调中化湿汤通过STAT3、MAPK3、MAPK1等关键靶点基因,通过调节炎症反应等生物过程达到治疗GERD的目的。

基于网络药理学探讨盐酸雷洛昔芬治疗绝经后骨质疏松症的作用机制

目的:运用网络药理学研究盐酸雷洛昔芬治疗绝经后骨质疏松症潜在的作用靶点和作用机制。方法:通过GeneCards数据库收集盐酸雷洛昔芬与绝经后骨质疏松症的靶点,共同靶点的交集通过Venny 2.1工具获得,采用STRING数据库构建共同靶点的PPI(Protein-Protein Interation,PPI),使用可视化软件Cytoscape 3.9.1的McCreight算法(MCC)对PPI进行分析,筛选出排名前10的中枢基因(Hub genes),通过DAVID生物信息学资源数据库进行GO生物功能、KEGG通路富集分析。结果:筛选出药物与疾病有168个共同靶点;关键靶点涉及STAT3、SRC、MAPK1、ESR1、JUN、PIK3R1、FOS、SP1、MAPK14和MYC等。盐酸雷洛昔芬可能通过调节STAT3、SRC、MAPK1、ESR1和JUN等关键基因,内分泌抵抗通路、糖尿病并发症晚期糖基化终末产物受体(AGE-RAGE)信号通路、脂质与动脉粥样硬化通路、与磷脂酰肌醇相关的PI3K-Akt信号通路等治疗绝经后骨质疏松症。结论:本文预测了盐酸雷洛昔芬治疗绝经后骨质疏松症的作用靶点和信号通路,可为下一步实验研究和研究方向奠定基础。

基于系统药理模式挖掘中药寒热药性的关键靶标和疾病网络

目的:通过系统药理学的方法挖掘影响中药寒热药性的关键靶标,为进一步研究寒热药性的实质提供新的思路。方法:构建寒热中药成分数据库;通过活性成分筛选及网络打靶构建有效成分-靶点网络;通过网络分析筛选出关键靶点,并以此构建靶点-疾病网络。结果:通过网络分析得到寒性中药网络中有PTGS2、PTGS1和SCN5A关键靶点,热性中药网络中有GABRA1、PTGS2和PTGS1关键靶点;寒性中药对于前列腺癌、乳腺癌等癌症及心血管疾病具有潜在的治疗作用,而热性中药在阿兹海默症、疼痛、认知障碍、焦虑症、帕金森症等精神类疾病方面显示出一定的应用价值。结论:基于系统药理学的研究方法有助于寻找寒热药性的关键靶点和疾病网络,为深入诠释寒热药性的生物学本质提供有益的信息和数据支撑。

网络药理学方法探讨苦丁茶防治食管鳞癌的活性成分及分子机制的研究

目的:应用网络药理学技术探讨苦丁茶的主要活性成分并预测其防治食管鳞癌的分子作用机制。方法:通过检索中药系统药理学数据库和分析平台(Traditional Chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform,TCMSP)中苦丁茶所有成分数据,筛选出苦丁茶主要入血活性成分,应用Swiss target prediction预测主要成分的蛋白作用靶点;在GEO数据库中查找食管鳞癌相关基因;通过Cytoscape进行网络拓扑分析,构建苦丁茶主要活性成分的作用靶点与食管鳞癌相关基因的相互关系网络,筛选出苦丁茶防治食管鳞癌的关键靶点;采用STRING中GO功能分析和DAVIDE的KEGG信号通路富集,分析苦丁茶防治食管鳞癌的分子作用机制。结果:利用TCMSP模型筛选出94个苦丁茶有效成分中的6个主要活性成分:蒲公英赛醇(Taraxerol)、丁子香萜(Mairin)、β-谷甾醇(beta-sitosterol)、棕榈酸异戊酯(amyrin Palmitate)、儿茶素没食子酸酯((-)-Catechin gallate)、坡模酸(tetradecahydropicene-4a-carboxylic acid)。应用Swiss target prediction软件预测出6个主要活性成分的174个蛋白作用靶点,活性成分与作用靶点之间形成392条对应关系。应用GEO数据库中检索食管鳞癌的差异表达基因,根据差异显著性,选取前250个差异表达基因;经网络拓扑分析后,筛选出73个苦丁茶活性成分靶点与食管鳞癌相关基因的关键交叉节点。应用STRING中GO功能富集和DAVIDE的KEGG通路富集分析结果显示,苦丁茶作用于食管鳞癌的关键节点涉及的生物过程主要包括:超分子纤维组织,细胞骨架组织,多细胞组织过程的调控等;分子功能主要包括:细胞骨架蛋白结合、蛋白质结合、酶结合、肌动蛋白结合、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)结合等;信号通路主要被富集于癌症中的蛋白多糖、环鸟苷酸蛋白激酶G信号通路、过氧化物酶体增殖物激活受体信号通路、脂肪细胞因子信号通路等。结论:通过网络药理学分析发现,苦丁茶的6个主要活性成分通过多个关键靶点基因、多个生物过程、多个分子功能及多条信号通路发挥防治食管鳞癌的作用。本研究分析结果表明苦丁茶的活性成分具有防治食管鳞癌的潜在功效。

基于网络药理学与分子对接技术探究逍遥丸治疗乳腺增生的作用机制

用网络药理学方法进行逍遥丸治疗乳腺增生过程的机制研究。通过中药系统药理学数据库和分析平台(TCMSP)进行逍遥丸活性成分的搜集和筛选,将纳入的化合物成分通过TCMSP数据库进行成分的靶点预测;在GeneCards数据库,NCBI基因数据库以及OMIM数据库进行乳腺增生疾病靶点筛选;取药物靶点和疾病靶点作韦恩图,并利用共有靶点在String数据库中作PPI网络图,利用拓扑分析和MCODE聚类分析筛选核心靶点和核心基因;在cytoscape 3.8.0软件中进行关键活性成分的筛选;关键靶点使用String数据库进行GO分析和KEGG分析,将相关结果导入Cytoscape3.8.0绘制成分—疾病—通路—靶点网络图。结果表明,筛选得到逍遥丸各药活性成分及靶点,其中与乳腺增生相关的有169个靶点。STAT3、AKT1、MAPK1、JUN、MAPK3等20个靶点为该药治疗乳腺增生的关键靶点,HTR2A、IL2、TOP2A、PCNA、MMP1为该药治疗乳腺增生的核心基因。槲皮素(quercetin)、山奈酚(kaempferol)、叶黄素(luteolin)、柚皮素(naringenin)、甘草酮a(licochalcone a)、7-甲氧基-2-甲基异黄酮(7-Methoxy-2-methylisoflavone)、芒柄花素(formononetin)、醋栗素(acacetin)等可能是逍遥丸治疗乳腺增生发挥作用的主要活性成分。GO富集分析总共富集到2 328条生物过程,160项分子功能相关,47项细胞组成相关。通路富集分析显示与166条通路相关,涉及AGE-RAGE信号通路、TNF信号通路、IL-17信号通路、TH17细胞分化、流体剪切应力与动脉粥样硬化等信号通路。分子对接验证结果说明关键活性成分与核心靶点均对接良好。

基于网络药理学探讨自拟桑蚕颗粒治疗2型糖尿病的 作用机制

目的:运用网络药理学研究自拟桑蚕颗粒治疗2型糖尿病的作用机制,为新药研发提供支撑。方法:通过文献挖掘和数据库检索得到桑蚕颗粒活性成分及潜在靶点;在GEO数据库中筛选2型糖尿病基因芯片,经差异分析获取差异基因作为疾病靶点。应用Cytoscape3.7.2软件构建中药复方调控网络图。利用Cytoscape3.7.2插件Bisogenet构建蛋白质-蛋白质相互作用网络(PPI),CytoNCA插件对其进行拓扑分析,MCODE插件对PPI核心网络进行功能聚类,应用Bioconductor分别对各功能模块实现GO功能富集分析和KEGG通路富集分析。结果:研究得到97个活性成分和42个关键靶点,PPI核心网络主要有4个功能模块,GO功能富集分析中生物学过程共涉及1396个条目,细胞组分共涉及113个条目,分子功能共涉及153个条目,KEGG富集分析共涉及17条通路。结论:自拟桑蚕颗粒有效成分可调控2型糖尿病发病重要通路中多个靶点。

仙芪消渴饮治疗糖尿病肾脏病的潜在作用机制

目的基于网络药理学和分子对接法研究仙芪消渴饮治疗糖尿病肾脏病的潜在作用机制,为经典名方再开发提供循证医学支撑。方法在检索数据库和查阅文献后对仙芪消渴饮的活性成分和相应靶点作出预测;从GEO数据库中获取糖尿病肾脏病相关基因芯片数据并分析筛选出差异基因序列确定为DKD靶点;通过Cytoscape软件及Bisogenet、CytoNCA、MCODE插件功能实现网络构建、拓扑分析与模块化分析;在R3.6.2环境下运行生物信息软件包Bioconductor实现富集分析;完成分子对接以验证活性成分与关键靶点的亲和力。结果仙芪消渴饮共涉及193个活性成分、24个关键靶点;围绕从蛋白互作核心网络中提取的2个模块,GO分析共得到588个生物学过程、47个细胞组分、72个分子功能;KEGG分析共富集30条通路,经拣择发现与糖尿病肾脏病关系较为密切的信号通路与生物学过程主要包括PI3K-Akt信号通路、甲状腺激素信号通路、泛素-蛋白酶体系统和内质网应激。经分子对接验证,槲皮素、熊竹素、食脂素、木犀草素可与其蛋白靶标有效结合,这四种可能活性成分作为药效分子具有一定肾脏保护作用。结论仙芪消渴饮是通过多成分、多靶点、多通路对糖尿病肾脏病进行干预而发挥作用。

基于网络药理学的茯苓甘草汤治疗腹水的作用机制研究

为进一步研究茯苓甘草汤有效成分和探讨其作用机制,分别利用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)和Genecards数据库筛选茯苓甘草汤的活性成分作用靶点和腹水的疾病靶点,将两者靶点取交集后利用Cytoscape软件构建“成分靶点”网络;采用String数据库构建PPI网络,拓扑分析获取关键靶点和成分;通过David数据库进行GO富集分析和KEGG通路富集分析;最后通过分子对接技术进一步佐证研究的可靠性。结果显示,茯苓甘草汤中活性成分共117种,可干预腹水相关靶点252个,GO富集519个,KEGG通路108条;其中,槲皮素、山奈酚、β-谷甾醇等可能为茯苓甘草汤治疗腹水的关键成分,PTGS2、ESR1、AR、BCL2、JUN等为潜在靶点;GO富集分析的生物功能涉及到凋亡负调节、细胞增殖、炎症反应等,KEGG通路富集分析涉及到TNF、PI3K-Akt、FoxO、HIF-1等信号通路;超过90%的分子对接结果都具有一定的结合活性。

基于网络药理学探讨四君子汤治疗糖尿病作用机制

目的基于网络药理学方法研究四君子汤治疗糖尿病的作用机制。方法借助TCMSP数据库及Uniprot数据库筛选出四君子汤有效成分及靶点基因。通过GeneCards数据库及OMIM数据库筛选出糖尿病的靶点基因,再用R语言将药物靶标基因与疾病靶标基因映射得到四君子汤作用于糖尿病的预测靶点,并用Cytoscape软件构建"药物-成分-靶点-疾病"相互作用网络图。将有效成分靶标与疾病靶标上传到STRING数据库,构建蛋白互作网络图(PPI),并在Cytoscape计算其度值(degree)及介数(Betweenness),并对得到的PPI进行核心基因的筛选。最后,运用R语言对关键靶点进行基因本体(GO)富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。结果预测得到四君子汤治疗糖尿病的有效成分161个及"药物-疾病"共作有效靶点106个。PPI网络中筛选出的关键靶点有12个,分别为PRKCA、IL6、FOS、MAPK8、EGFR、CCND1、ESR1、NR3C1、RELA、NCOA1、AR、NCOA2。其中度值较高的有原癌基因(FOS)、表皮生长因子受体(EGFR)及雌激素受体(ESR1)等;生物功能的富集分析显示卡波西肉瘤相关疱疹病毒感染为显著性最高的通路,其主要涉及核转录因子-κB(NF-кB),胱天蛋白酶9(caspase-9,CASP9),血管内皮生长因子(VEGF),低氧诱导因子(HIF)等信号通路。结论基于网络药理学的研究表明,四君子汤治疗糖尿病是多成分、多靶点、多通路的复杂过程,主要通过参与细胞凋亡、氧化应激、炎症反应、内皮细胞增殖等发挥治疗糖尿病的作用。

麻黄-葛根药对治疗糖尿病周围神经病变的药理作用

目的:利用中药整合药理学平台及分子对接研究探讨麻黄-葛根药治疗糖尿病周围神经病变的分子机制。方法:首先在疾病靶点筛选数据库和中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)检索获取与糖尿病周围神经病变(DPN)相关的靶标基因及麻黄、葛根的活性成分;然后使用Excel查重获得药物与疾病的共同靶点,使用Cytoscape绘制蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络图,对共同靶点进行基因本体(GO)富集分析,通过DAVID网站进行京都基因和基因组百科全书(KEGG)通路富集分析;最后用Cytoscape软件构建“药物-活性成分-关键靶点基因”关系网络,并用Systems Dock网站进行分子对接,评估活性成分及靶点结合的稳定性。结果:麻黄-葛根药对作用于DPN的活性成分有21个,共同靶点基因138个。该药对治疗DPN富集结果主要集中于去除超氧自由基等7个功能组别中,主要富集的通路包括蛋白激酶C通路、多元醇通路等,治疗作用的靶标主要是PKC、PTGS2、Nrf2等。结论:麻黄-葛根药可能是通过对抗氧化应激及炎症反应、减缓神经髓鞘及施万细胞的损害、改善微循环等途径来治疗DPN的。