基于计算机模拟探讨六味地黄丸治疗骨关节炎的多成分-多靶点作用

目的:探讨六味地黄丸治疗骨关节炎的多成分-多靶点作用。方法:以六味地黄丸所含的183个化合物和与骨关节炎相关的13个靶点蛋白质为研究对象,利用描述符计算、主成分分析、分子对接等计算机模拟方法,分析六味地黄丸所含化合物的物理化学性质及其作用的靶点,并据此构建六味地黄丸多成分-多靶点作用网络。结果:六味地黄丸所含化合物具有多样的物理化学性质,这些化合物与治疗骨关节炎药物分子、类药分子具有相似的化学空间。六味地黄丸多成分-多靶点网络模型中每个化合物的平均靶点数为2.24,平均每个靶点与5个化合物相关联。结论:六味地黄丸治疗骨关节炎具有多成分、多靶点作用的特点,可能在治疗骨关节炎方面具有良好的应用前景。

基于网络药理学探讨半夏-麻黄的潜在有效成分及药理机制

目的:采用网络药理学方法探讨“半夏-麻黄”的有效成分及作用机制。方法:本研究利用TCMSP、UniProt、BATMAN、CTD数据库检索“半夏-麻黄”的化学成分、靶点、疾病,采用Cytoscape绘制半夏麻黄丸化合物-靶点、靶点-疾病网络图。结果:共获得25种候选化合物,筛选出285个靶蛋白,涉及32类疾病。结论:本研究系统地预测了半夏麻黄丸在癌症、心血管疾病、神经系统、消化系统等疾病上不同的治疗价值,为麻黄半夏丸的临床应用与研究提供了思路。

基于网络药理学探讨“紫菀-款冬”药理作用机制

目的:通过网络药理学方法探讨"紫菀-款冬"作用机制。方法:利用TCMSP、UniProt、CTD数据库检索"紫菀-款冬"的化学成分、靶点、疾病,并利用DAVID数据库进行基因本体(gene ontology,GO)富集分析及基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路分析,采用cytoscape绘图。结果:共获得35个备选化合物,筛选出186个靶蛋白,涉及34类疾病。GO富集分析其生物过程与代谢、凋亡最为密切。KEGG分析最具显著性的通路是癌症通路。结论:通过系统地探讨"紫菀-款冬"候选成分所对应的靶点及作用机制,为今后的临床研究提供了思路。

附子多成分作用靶点预测及网络药理学研究

目的:以常用中药附子为例,探索以中药化学成分预测其作用靶点,并构建中药多成分-多靶点网络。方法:根据1 401个美国FDA批准上市药物的分子结构及其相应靶点数据,采用随机森林法建立靶点预测模型;进而依据附子所含化学成分预测其作用靶点,并据此构建附子多成分-多靶点网络。结果:以附子的22个化学成分预测出多个作用靶点,预测结果得到文献数据印证。所建网络模型中每个化合物的平均靶点数为16.3,平均每个靶点与4.77个化合物相关联,反映出中药"多成分、多靶点"特点。结论:本方法可用于发现中药的某些潜在作用靶点。

Network pharmacology： an important breakthrough in traditional Chinese medicine research

Objective： To study the relationship between traditional Chinese medicine （TCM） research and network pharmacology. Methods： Discuss the common features of TCM and network pharmacology through the analysis of the characteristics of TCM, the background of network pharmacology, so as better interpretation of TCM and in-depth understanding of TCM research and network pharmacology. Results： Multicomponent and multitarget characteristics of TCM as same as the study thought of network pharmacology. Network pharmacology breaks through the research model of linear and coincides with the complexity of TCM, provides technical support for rational design of TCM formulae, both and a new way in the research of TCM. It becomes a new strategy for modern TCM research. Conclusion： Network pharmacology is an important breakthrough in TCM research, its research promote modernization and internationalization process of TCM conduce to the research and development of TCM and have important significance for the integration of Chinese and Western medicine.

基于网络药理学的蒙药述达格-4抗癌作用机制研究

目的:对蒙药述达格-4进行网络药理学的研究,探索其抗胃癌的活性成分和作用靶点。方法:应用文献检索和中药系统药理学数据库和分析平台(TCMSP)筛选述达格-4中的化合物,从SuperTarget、DrugBank、BindingDB、Therapeutic Targets Database(TTD)等数据库收集述达格-4中化合物对应的靶点和胃癌相关靶点,采用Cytoscape3.1.0软件建立化合物-靶点-胃癌的网络。结果:筛选得到述达格-4中16个化合物和19个胃癌相关靶点。证明了蒙药述格达-4"多成分、多靶点"整体作用的特点。结论:本研究为阐明蒙药述达格-4抗胃癌的药效物质及作用机制奠定基础。从述达格-4中筛选得到16个化合物可作为先导化合物,为寻找抗胃癌新药做贡献。

基于网络药理学和实验验证交趾黄檀心材调控能量代谢治疗心肌缺血分子机制

交趾黄檀与名贵稀缺中药材降香化学成分相似并同属豆科黄檀属,用于治疗心血管疾病和癌症,但其在抗心肌缺血的潜在活性成分群、分子机制尚未完全明确。该研究以网络药理学和分子对接技术为基础筛选交趾黄檀心材治疗心肌缺血的活性成分群、作用靶点及信号通路,结合异丙肾上腺素(isoprenaline, ISO)诱导急性心肌缺血大鼠模型药效验证,阐明交趾黄檀心材基于多成分-多靶点作用通路靶点的分子机制。通过筛选心材活性成分和靶点的预测,确定交趾黄檀心材治疗心肌缺血的交叉靶点,并进行京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)通路富集和基因本体(Gene Ontology, GO)功能注释,利用AutoDock对活性成分群与通路靶点结合,揭示交趾黄檀心材治疗心肌缺血的物质基础及作用通路;最后通过ISO诱导急性心肌缺血大鼠模型对交趾黄檀心材水提物进行心电图、血流动力学、心肌酶、苏木素-伊红染色、高能磷酸化合物、聚合酶链反应(reverse transcription polymerase chain reaction, RT-PCR)和蛋白免疫印迹(Western blot, WB)药效实验,基于活性成分群与通路靶点的多成分-多靶点作用揭示交趾黄檀心材治疗心肌缺血的分子机制。网络药理学研究表明交趾黄檀心材18种成分对应靶点510个,心肌缺血相关靶点629个,交叉靶点101个。GO、KEGG富集分析显示交趾黄檀心材参与缺氧反应、血管收缩、一氧化氮生物合成,对血红素结合、蛋白质结合及ATP结合的分子功能产生作用,调控低氧诱导因子-1(hypoxia inducible factor 1,HIF-1)、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)、磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B(phosphatidylinositol-3-kinase/protein kinase B, PI3K/AKT)信号传导途径作用心肌缺血疾病。实验研究表明交趾黄檀心材能减缓ISO诱导急性心肌缺血大鼠心率和ST段变化(ΔST),升高收缩压(systolic blood pressure, SBP)、舒张压(diastole blood pressure, DBP)和平均动脉压(mean pressure, MBP),降低血浆乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase, LDH)、肌酸激酶MB(creatine kinase, CK-MB)、谷草转氨酶(aspartate transaminase, AST)水平,减轻心肌纤维紊乱和炎性细胞浸润,提高ATP及细胞能荷(cell energy, EC)水平,升高心肌组织钙调蛋白依赖性蛋白激酶激酶2(calcium/calmodulin dependent protein kinase kinase 2,CAMKK)、6磷酸果糖2激酶/果糖-2,6-二磷酸酶3(6-phosphofructo-2-kinase/fructose-2,6-bisphosphatase 3,PFKFB3)、雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin, mTOR)、PI3K、VEGF、内皮一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase, eNOS)、HIF-1α mRNA,降低丙酮酸脱氢酶(pyruvate dehydrogenase, PDH) mRNA表达水平,升高PFKFB3、VEGFA、eNOS蛋白表达水平。分子对接表明交趾黄檀心材中甘草素、豆甾醇、异黄檀素、阔叶黄檀酚、4-甲氧基黄檀醌、对苯二甲酸二丁酯和2,4′-二羟基-5-甲氧基二苯甲酮分别与表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor, EGFR)、HIF-1α、CAMKK、PI3K、mTOR和PDH产生生物结合活性。故交趾黄檀心材活性成分群“多成分-多靶点”作用HIF-1信号通路,调控心肌细胞能量代谢并增加ATP能荷,改善心功能和组织病理变化,保护ISO诱导的急性心肌缺血大鼠。