基于整合药理学平台的当归补血汤治疗贫血分子作用机制研究

目的:借助整合药理学平台研究当归补血汤治疗贫血的分子作用机制。方法:依托中医药整合药理学平台(integrative pharmacology-based research platform of traditional Chinese medicine,TCMIP)V2.0,构建当归补血汤治疗贫血的“方剂-中药材-成分-疾病-靶标-通路”多维关系网络图,预测其治疗贫血疾病的关键靶标和作用通路,揭示其分子作用机制。结果:当归补血汤中与贫血疾病相关的化学成分包括谷甾醇、叶酸、华良姜素、豆甾醇、琥珀酸、叶酸、癸二酸、壬二酸8种,核心靶标176个,共有靶标9个;前20位核心靶标和通路中多数靶标与癌性贫血发生有关,如Akt1、CCND1、ABL1、EPOR、GATA1、SMAD4等可能通过细胞增殖正调节、细胞增长负调节、蛋白激酶b信号蛋白正调节、细胞分化等通路起抑制癌细胞增殖、增长、分化及凋亡等作用;而NFKB1、HSP90AA1、TFRC、TF、NDUFV1、NDUFS1等靶标可能通过细胞因子介导的信号通路、Nf-kappab转录因子正调节、线粒体呼吸链组装、红细胞分化、促红细胞生成素介导信号通路、肽丝氨酸磷酸化正调节等途径,以提高免疫力、补充营养、消除炎症等方式治疗缺铁性贫血、炎性贫血、心脑缺血、糖尿病并发症及改善营养不良性等的贫血。结论:当归补血汤可通过多靶点、多通路治疗缺铁性贫血、心脑缺血、癌性贫血、炎性贫血、营养不良性贫血及糖尿病、高脂血症等引起的贫血。

基于血清化学成分研究藏药六味木香丸治疗慢性非萎缩性胃炎的分子作用机制

目的:以小鼠实验入血化学成分研究六味木香丸治疗慢性非萎缩性胃炎的作用靶点与机制。方法:采用Thermo TSQ-MS检测六味木香丸8种入血成分的含量;网络药理学方法(Swiss Target Prediction、Herb、GeneCards、OMIM、Cytoscape、STRING)筛选入血成分及疾病靶点,绘制交集靶点维恩图,构建“入血成分-靶点”及PPI关系网络;生物信息学方法(GO、KEGG)分析生物过程、信号通路,挖掘网络药理学预测靶点与动物实验差异表达蛋白(干预1、2个月)交集靶点,并使用Mestro进行分子对接;最后,通过Western Blot(WB)实验在动物组织验证共同交集靶点。结果:MRM靶向检测8个入血成分质谱响应良好,线性方程的R2接近于1,满足物质靶向检测与定量要求;六味木香丸8种入血成分映射416个靶点,慢性非萎缩性胃炎疾病靶点1250个,入血成分和疾病共同交集靶点157个。GO结果显示,入血成分的靶蛋白主要富集到基因表达的正调节、凋亡过程的负调控和炎症反应等生物过程,功能蛋白质与酶以及ATP结合,KEGG结果显示涉及有PI3K-Akt、MAPK、IL-17、TNF等信号通路;网络药理学预测靶点与小鼠模型蛋白库比较显示,共同交集靶点有TFAM、PARP1、COL3A1、NQO1、IDO1、CTSL、HMGCR等。分子对接结果发现,8个入血成分与3个核心蛋白受体对接分数均低于-5.0 kJ/mol。WB结果显示,3个靶蛋白在模型组、对照组中具有高表达,干预组的低、中、高剂量中均具有下调作用。结论:六味木香丸入血成分对治疗慢性非萎缩性胃炎具有潜在的抗炎、抗炎癌转化的作用。

中药抗骨质疏松症及其分子作用机制研究进展

骨质疏松症是一种以骨量减少、骨微结构退化和骨脆性增加的常见疾病。随着世界人口老龄化的加剧,其发病率呈逐年升高趋势,因此,针对骨质疏松症的防治受到越来越多的重视。近年来,传统中药治疗骨质疏松症作用机制方面的研究不断深入,发现其与细胞自噬作用、成骨细胞与破骨细胞的活性以及间充质干细胞的定向分化等因素关系密切。因此,结合中药有效成分对骨质疏松症的作用和精准信号调节通路,可为骨质疏松症的防治提供理论依据和潜在治疗靶点。

人参皂苷治疗哮喘的分子作用机制研究进展

哮喘是由多种细胞和细胞内组分参与的气道炎症性疾病,以气道的慢性炎症、气道高反应性、可逆性气流受限及气道重构为主要特征。哮喘的可逆性气流受限可逐渐发展成不可逆的气流受限,演变为重症哮喘。重症哮喘常合并呼吸衰竭等,危害人类健康。人参皂苷包含Rh_(1)、Rh_(2)、CK、Rb_(1)、Rg_(1)和Rg_(3)等有效成分,其中多个成分对哮喘的治疗具有有效性,通过抑制炎症因子、多条信号通路改善哮喘症状。本文对人参皂苷治疗哮喘的分子作用机制进行综述,为临床治疗哮喘提供理论依据。

基于网络药理学和分子对接技术探讨参苓白术散治疗抗生素相关性腹泻的分子作用机制

目的:运用网络药理学及分子对接技术探讨参苓白术散治疗抗生素相关性腹泻(Antibiotic-associated Diarrhea,AAD)可能的分子作用机制。方法:在中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)获取参苓白术散的活性成分与药物作用靶点,在GeneCards和OMIM数据库中获取AAD的靶点。采用Cytoscape 3.6.0构建“中药-活性成分-参苓白术散”对AAD作用靶点的调控网络图,结合String数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用网络,筛选出参苓白术散对AAD调控网络中潜在的最佳靶点。利用DAVID数据库进行基因本体论(GO)功能富集分析及京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。最后,运用AutoDock Tools 1.5.6和AutoDock Vina 1.0进行分子对接验证。结果:搜索得到参苓白术散活性化合物156个,对应的靶点276个;其中作用于AAD的靶点186个,AAD疾病靶点2787个。有GO条目440条与KEGG通路127条。参苓白术散的核心化合物木犀草素、槲皮素、山柰酚作用于关键靶蛋白JUN原癌基因(Jun Proto-oncogene,JUN)、肿瘤抑制蛋白p53(Tumor Protein p53,TP53)等信号通路对AAD发挥整体疗效。参苓白术散关键活性成分与最佳核心靶蛋白的分子对接结合能基本低于-7 kJ/mol,证明参苓白术散关键活性成分与关键靶蛋白具有较好的结合活性。结论:本研究初步预测了参苓白术散治疗AAD的分子作用机制,为日后研究提供参照。

山东大学揭示了硝态氮在玉米和拟南芥中保守地改善铝胁迫耐受性的分子作用机制

土壤酸化是世界范围内限制农业生产的主要问题之一。当土壤pH值低于4.5时,可溶性的铝离子(Al^(3+))会释放到土壤中,对农作物的生产造成很大影响。导致我国土壤酸化程度加重的主要原因之一就是氮肥的过度使用。硝态氮(NO_(3)^(-))和铵态氮(NH_(4)^(+))是土壤无机氮的主要形式,有研究表明不同形态的氮在植物耐铝性中起着不同的作用,而植物中氮和铝毒性之间的相互作用又因物种而异。截至目前,氮信号参与调控植物耐铝性的分子机制尚不清楚。

水滑石限域空间中Cl^-与H2O的超分子作用

构建水滑石(LDHs-Cl-yH2O)周期性计算模型,选用密度泛函理论-赝势平面波法对模型进行几何全优化,从结构参数、Mulliken电荷布居、态密度(DOS)、能量等角度研究层间Cl-和水分子的分布形态以及与LDHs层板间的超分子作用.计算结果表明,LDHs-Cl主客体间存在着较强的超分子作用,主要包括静电和氢键作用.LDHs-Cl层间引入水分子后,随着水分子数的增加,层间距逐渐增大后趋于平衡.水合过程中氢键作用比静电作用更占优势,layer-water型氢键要略强于anoin-water型氢键.当y=1,2时,Cl-与水分子所在平面以平行层板的方式存在于LDHs层板间,并且与两层板的距离基本相等;当y=3,4时,Cl-与水分子则以偏向某一层的方式随机地存在于LDHs层板间.随着层间水分子增加,LDHs-Cl-yH2O由离子型晶体向分子型晶体转化,LDHs-Cl的水合具有饱和量.

作物抗旱生理与分子作用机制研究进展

干旱胁迫是影响植物生长发育的主要逆境因子之一,从形态指标、渗透调节、活性氧清除、内源激素、胁迫诱导蛋白等方面对作物耐旱生理及其分子机制研究进展进行概述,以期为中国抗旱农业研究与生产提供一些思路。

中枢单胺类神经递质在酒精依赖中的分子作用机制

酒精依赖是以失去控制地饮用酒精为特征的慢性、复发性脑疾病,业已成为严重的社会问题。中枢单胺类神经递质(包括多巴胺、5-羟色胺等)在酒精依赖症的发生、发展和系统功能失调中发挥着重要作用。文章探讨了单胺类神经递质关键调控点多巴胺受体、5-羟色胺受体、转运体、酪氨酸羟化酶、色氨酸羟化酶及单胺氧化酶基因等在酒精依赖中的作用机制,结合本实验室在基因敲除小鼠模型方面的研究进展提出了酒精依赖分子机制的研究策略。在系统评述中枢单胺类神经递质介导的酒精依赖分子作用机制的基础上,结合本实验室在酪氨酸羟化酶激活剂钙调蛋白依赖的蛋白激酶Ⅱ方面的研究成果探讨了可用于酒精依赖症治疗的作用靶点,提出通过调整基因调控区的甲基化程度和改变pre-mRNA的选择性剪切等表观遗传学策略预防和治疗酒精依赖症,同时根据基因多态性研究结果提出对酒精依赖症患者进行个性化预防和治疗的新策略。

类水滑石主体层板与客体CO_3^(2-)、H_2O间的超分子作用

通过构建类水滑石双层计算模型,采用混合密度泛函B3LYP/6-31G(d)//B3LYP/3-21G方法计算类水滑石(LDHs-CO3-yH2O)的结构与能量,探讨LDHs限域空间中客体阴离子及水分子的分布形态以及主客体超分子作用.计算结果表明,客体阴离子与水分子以平行层板的方式存在于水滑石层间.主客体发生作用时,CO23-的HOMO轨道向层板的LUMO轨道转移电子.所形成的LDHs-CO3主客体作用要强于LDHs-F以及LDHs-Cl,与其离子交换性能相一致.水滑石去水结构(LDHs-CO3)水合过程,氢键作用较静电作用更占优势,并且layer-water型氢键要强于anion-water型氢键.此外,水合能计算表明LDHs水合具有一定的饱和量.

LDHs主体层板与卤素阴离子超分子作用的理论研究

构建了LDHs主客体作用模型,采用混合密度泛函B3LYP方法,在6-31G(d)水平上进行结构优化和频率分析,然后分别用6-31G(d)和6．311++G(d,p)基组计算主客体相互作用能,从几何参数、电荷布居、前线轨道、能量以及热力学参数等角度探讨LDHs主体层板与卤素阴离子(F-,Cl-)间的超分子作用．计算结果表明,LDHs主体层板复合卤素阴离子是一个自发过程．LDHs主客体间存在着较强的超分子作用,主要包括静电和氢键作用,相互作用能分别为-592．45和-444．01 kJ·mol-1．LDHs主体层板与卤素阴离子的前线轨道发生作用,电子容易从卤素阴离子的HOMO向层板的LUMO转移,形成的组装产物Mg6Al(OH)14+:F-比Mg6Al(OH)14+:Cl-稳定．

白藜芦醇治疗糖尿病的分子作用机制研究进展

目的:了解白藜芦醇治疗糖尿病的分子作用机制研究进展,为其后续深入研究及临床应用提供参考。方法:以"Resveratrol""Diabetes""白藜芦醇""糖尿病"等为检索词,对Pub Med、中国知网、万方数据库、维普数据库等收录的2008-2018年发表的文献进行组合检索,综述白藜芦醇治疗糖尿病的分子作用机制研究进展。结果:共查阅文献200余篇,获得有效文献39篇。白藜芦醇为多酚类化合物,化学名为3,4′,5-三羟基芪,主要存在于桑椹、虎杖、花生、葡萄等植物中,是一种天然的具有降糖活性的成分。在1型糖尿病模型动物中,白藜芦醇不仅能有效降低链脲佐菌素对胰岛B细胞的毒性作用,还能减轻自身免疫对胰岛B细胞的破坏,从而能够有效缓解胰腺炎症反应,改善胰岛B细胞功能。在2型糖尿病研究中发现,白藜芦醇能够通过增加葡萄糖转运蛋白4向细胞膜转移,抑制细胞内核因子κB信号通路改善炎症反应,激活组蛋白去乙酰化酶1(SIRT1)和一磷酸腺苷依赖的蛋白激酶(AMPK)信号通路,从而缓解骨骼肌、肝脏和脂肪组织的胰岛素抵抗;此外,白藜芦醇还能够缓解胰岛B细胞的氧化应激和内质网应激,发挥保护胰岛B细胞功能的作用。结论:白藜芦醇是一种多机制、多通路、多靶点、多器官作用的天然降糖活性成分,其改善糖尿病的作用主要是通过激活细胞内的SIRT1和AMPK通路实现的。白藜芦醇作为糖尿病治疗药物虽已被研究证明有效,但其分子作用机制及临床应用都需要更多的证据尤其是临床研究证据进一步支持。

清络通痹颗粒治疗类风湿性关节炎的分子作用机理研究

目的 :探讨清络通痹颗粒治疗类风湿性关节炎的作用机理。方法 :复制大鼠佐剂性关节炎模型 ,观察清络通痹颗粒对佐剂性关节炎大鼠IL 1、TNF α、NO及组织病理学的影响。结果 :清络通痹颗粒能明显降低佐剂性关节炎大鼠腹腔巨噬细胞产生的IL 1水平 ,减少佐剂性关节炎大鼠血浆TNF α、血清NO含量 ,抑制滑膜细胞分泌TNF α ,并能减轻关节组织和细胞超微结构的病理损伤。结论 :上述作用是清络通痹颗粒对佐剂性关节炎大鼠减轻关节病变 ,阻止骨质破坏发生、发展的主要机制。

镁锡水滑石中的超分子作用

通过构建镁锡水滑石(Mg3Sn-LDHs-yH2O)周期性计算模型,基于密度泛函理论,用CASTEP程序模块,进行模型的几何全优化.对各体系的结构参数、Mulliken电荷布居、态密度(DOS)、逐级水合能等进行分析,探究客体CO320-和H2O的分布形态及其与主体层板的超分子作用.结果表明,[Mg6Sn2(OH)16]4+层间插入客体阴离子CO320-和水分子后,主客体间存在着较强的超分子作用力,主要包括静电和氢键作用,且氢键作用在水合过程中起主导作用,总体上层板-水(L-W)型/层板-阴离子(L-A)型氢键强度要强于阴离子-水(A-W)型/水-水(W-W)型氢键.随着层间水分子的增多,层间距先增大后又稍降低.当y=0、1时,客体所在的平面与主体层板平行,且与两层板的距离基本相等;当y=2、3时,客体以偏向某一层板的形式存在.与层间H2O相比,层间阴离子CO230-对体系态密度的影响更显著,层板与CO320-的总体作用力大于与H2O的总体作用力.随着水分子数的增加,Mg3Sn-LDHs-yH2O体系的逐级水合能绝对值逐渐降低,说明Mg3Sn-LDHs的水合程度不会无限增加,而是具有饱和量.

核酸-甲基青莲6B分子作用体系的研究与应用

基于核酸对甲基青莲 6B的减色效应 ,以阳离子型染料甲基青莲 6B为生色探针 ,研究该染料与核酸的结合反应 ,建立了新的核酸测定体系 ,研究探讨了体系的作用机理。在pH =9 0条件下 ,hs DNA ,sm DNA ,ct DNA ,yeastRNA的浓度与甲基青莲 6B减色效应成线性关系 ,响应线性范围分别为 0 5 0～ 4 0 0 μg·mL-1 ,0 2 0～ 5 0 0 μg·mL-1 ,0 2 0～ 5 0 0 μg·mL-1 ,0 2 0～ 4 5 0 μg·mL-1 ,检出限 (3σ/K)分别为 0 0 82 ,0 0 37,0 0 38,0 0 4 1 μg·mL-1 。分析核酸合成样品 ,回收率为 93 5 %～ 1 0 5 0 %。

蒙特卡罗方法中分子作用模型的设计及应用

利用Lennard-Jones(6-12)作用势,设计GSS-3分子碰撞模型,通过与已有的分子模型及实验数值对比,该模型能够给出正确的气体输运性质.将GSS-3模型应用到非结构网格DSMC中,模拟二维超声速平板绕流和圆柱绕流.数值计算结果初步验证该分子模型的合理性与有效性.

激光对蛋白质分子作用产生的混沌态(英文)

在维一蛋白质分子链模型的基础上，引入了激光与蛋白质的相互作用项。用Ｍｅｌｎｉｋｏｖ方法讨论了激光对蛋白质分子上孤立子的作用，发现在弱激光的作用下蛋白质分子内的集体振荡可能进入混沌状态。

DOPO超分子作用阻尼硅材料的动态力学性能

以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)接入多乙烯基硅油中制得具有超分子作用的硅橡胶阻尼材料(DOPO-PMVSPVMQ)。研究了材料基团之间的超分子作用及其对材料阻尼性能的影响,建立具有超分子修正项的分数阶导数Kelvin-SI模型。采用模型对材料的动态力学性能进行了表征,研究其在不同环境条件下的性能变化情况。模型可以准确有效地对材料在不同温度(240~420 K)、不同频率(1~100 Hz)下的存储模量及损失模量进行描述。材料的存储模量及损耗因子都随着温度的升高逐渐减小,随频率的增加逐渐增大。在研究的温度及频率范围内材料的模量在0.4~0.8 MPa之间,损耗因子在0.15~0.3之间。在宽温宽频范围内,模型修正项贡献率在30%~60%之间。随着温度的升高、频率的增加贡献率逐渐下降,但仍然在20%以上。

高迁移率族蛋白B1及其信号分子作用研究进展

HMGBl是HMGB亚家族成员之一。早期研究显示，HMGBl是一种DNA结合蛋白，通过与多种转录因子、复制蛋白、甾体受体及RAGl重组酶作用，参与DNA重组、修复、基因转录调控，细胞复制和分化成熟等多种生命活动[1]。随着研究的深入，人们对HMGBl有了丰富的认识，包括其基因和分子结构、蛋白的合成和分泌、翻译后修饰、作用的靶细胞表面受体和胞内的信号传递通路、靶细胞活化后释放的炎症介质和由此导致的相关疾病、以及靶向治疗的方法等。

超分子作用阻尼材料的动态力学模型修正

研究了超分子作用对材料阻尼性能的影响,建立具有超分子修正项的分数阶导数Kelvin-SI模型。采用模型对材料的动态力学性能进行描述,研究其在不同环境条件下的性能变化情况。模型可以准确有效地对材料在不同温度(240~420K)、不同频率(1~100Hz)下的存储模量以及损失模量进行描述。未修正的分数阶Kelvin-Voigt模型计算的损失模量偏小而存储模量偏大,拟合程度较差,拟合度R-squared值仅为0.787 3。修正后的材料模型拟合较好,拟合度R-squared值在0.98以上。材料的存储模量以及损耗因子都随着温度的增加逐渐减小,随频率的增加逐渐增大。模型的各项参数与物理事实相符合,参数的变化可以对材料的动态力学行为的变化进行正确的描述。