基于神经活性配体受体交互作用探讨党参-茯苓配伍改善痴呆小鼠学习记忆能力的作用机制

目的基于网络药理学分析和实验验证探讨党参-茯苓配伍对D-半乳糖诱导的痴呆模型小鼠学习记忆能力的影响及其作用机制。方法在中医药百科全书数据库(ETCM)、中药系统药理数据库和分析平台(TCMSP)和DisGeNET数据库分别筛选出党参、茯苓的有效成分及阿尔茨海默病(AD)的靶点,采用Cytoscape软件构建成分-疾病靶点网络图并借助STRING数据库京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。用4.5、9 g·kg^(-1)党参-茯苓水煎液灌胃处理D-半乳糖诱导的痴呆模型小鼠1个月后,采用水迷宫评价其学习记忆能力改变;伊红-苏木精染色观察海马病理形态学变化;免疫荧光观察海马突触素(Synaptophysin)、离子化钙结合适配分子1(IBA1)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、谷氨酸受体2(GluR2)、糖皮质激素受体(GR)、毒蕈碱型胆碱受体M1(CHRM1)、烟碱型胆碱受体β2(CHRNB2)和5-羟色胺受体1A(5-HT1A)的阳性表达;酶联免疫吸附法检测脑组织谷氨酸、肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白细胞介素10(IL-10)含量。结果网络药理学筛选获得党参和茯苓有效成分67个、靶点375个和AD疾病靶点3052个,共同靶点187个;KEGG富集分析得到111条与AD疾病相关的信号通路,主要涉及神经活性配体受体相互作用等。与空白组比较,模型组小鼠第5天的逃避潜伏期明显延长(P<0.01),平台象限停留时间(P<0.05)、穿越平台象限次数(P<0.05)和游泳平均速度(P>0.05)均降低,前三者的差异有统计学意义;海马区可见明显的神经细胞排列紊乱、细胞间间隙增加和细胞变性或死亡,且其受损神经细胞评分明显升高(P<0.01);海马区IBA1和GFAP的阳性面积明显增加(P<0.001,P<0.01),但Synaptophysin的阳性面积减少的差异无统计学意义(P>0.05);海马区GluR2、CHRM1和CHRNB2的平均荧光强度均明显下降(P<0.01,P<0.05)而GR则明显升高(P<0.01);脑组织谷氨酸和TNF-α含量均明显升高(P<0.05,P<0.001)而IL-10含量则明显降低(P<0.001)。与模型组比较,党参-茯苓高、低剂量组第5天的逃避潜伏期明显缩短(P<0.01),平台象限停留时间明显升高(P<0.05),但平均游泳速度和穿越平台象限次数升高的差异均无统计学意义(P>0.05);党参-茯苓高、低剂量组的海马神经细胞均排列较整齐、紧密,但还可见神经细胞变性或死亡,且受损神经细胞评分明显降低(P<0.01);海马区IBA1和GFAP的阳性面积明显减小(P<0.001,P<0.05),但Synaptophysin的阳性面积增加的差异无统计学意义(P>0.05);海马区GluR2、CHRM1、CHRNB2和5-HT1A的平均荧光强度均明显升高,而GR则明显降低(P<0.05,P<0.01,P<0.001);脑组织谷氨酸和TNF-α含量均明显降低(P<0.001),而IL-10含量则明显升高(P<0.05,P<0.001)。结论党参-茯苓配伍可改善D-半乳糖诱导的痴呆模型小鼠学习记忆能力,其作用机制可能与其调节神经活性配体受体相互作用有关。

长期使用地西泮对神经活性配体受体相互作用信号通路的影响

研究长期使用地西泮对小鼠神经活性配体受体相互作用信号通路的影响。通过长期且逐量递增的方式给小鼠连续灌胃地西泮60 d,提取小鼠全脑总mRNA,进行小鼠全基因组芯片检测,运用生物信息学方法筛选出差异表达基因,并通过《京都基因与基因组百科全书》(KEGG)的基因功能通路数据库分析神经活性配体受体相互作用信号通路的变化。结果发现,与正常组比较,地西泮组的神经活性配体受体相互作用信号通路上的16个基因表达发生了显著性变化,其中表达上调的基因有9个,表达下调的有7个。实验结果表明,长期使用地西泮对神经活性配体受体相互作用信号通路具有显著的影响,可能和长期使用地西泮导致机体所产生的不良反应密切相关。

基于网络药理学的僵蚕主要药效作用研究

目的:通过网络药理学方法探讨僵蚕的主要药效作用机制。方法:利用化学专业数据库及文献收集僵蚕的化学成分,借助中药系统药理学数据库和分析平台(TCMSP)以及Swiss Target Prediction数据库获得僵蚕化合物潜在作用靶点,结合TTD、DisGeNET等生物信息库及僵蚕现代药理作用将靶标映射在相关疾病上。运用Cytoscape构建药材-成分-靶点-疾病网络模型,并应用DAVID数据库基于KEGG通路分析僵蚕作用机制。结果:僵蚕39个化学成分共作用451个靶点,主要富集在糖尿病、哮喘、肿瘤、疼痛类疾病方面,其中27个化合物和20个靶点是网络中的关键节点。僵蚕以代谢通路、神经活性配体-受体相互作用、PI3KAkt信号通路、钙信号通路、cAMP信号通路、癌症通路等为主要作用通路。结论:僵蚕可通过多成分、多靶点、多通路治疗糖尿病、哮喘、肿瘤、疼痛类疾病。

基于网络药理学研究三棱-莪术药对治疗肝细胞癌的作用机制

目的:应用网络药理学的方法,研究三棱-莪术药对治疗肝细胞癌的作用机制。方法:通过中药系统药理数据库及分析平台(TCMSP)数据库以及手工查阅相关文献,搜集并整理三棱-莪术药物的活性成分及其靶标。通过人类孟德尔遗传数据库(OMIM)和人类基因数据库(Genecards)获得三棱-莪术药对治疗肝细胞癌潜在的靶标基因。使用Cytoscape 3.7.2软件建立相应的“成分-靶标”网络。结合String(functional protein association networks)数据库,构建其蛋白质相互作用网络。运用Bioconductor工具、R统计编程软件进行三棱-莪术药对的作用靶标进行相应的基因本体论(GO)分类富集分析以及京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。结果:共筛选得到6个活性成分,包括豆甾醇、β-谷固醇、丁芒柄花黄素等和39个作用靶标,包括雌激素受体1、雄激素受体、核受体共激活剂2、核受体亚家族3C组成员1、孕激素受体等,主要涉及神经活性配体-受体相互作用、雌激素信号转导途径、胆碱能突触等主要信号通路。结论:本研究基于网络药理学的方法初步预测了三棱-莪术药对治疗肝细胞癌的可能作用机制,三棱-莪术治疗肝细胞癌主要通过神经活性配体-受体相互作用、雌激素信号转导途径、胆碱能突触等信号通路发挥作用。

麦门冬汤抗肺纤维化作用机制的网络药理学研究

目的:采用网络药理学方法探讨麦门冬汤治疗肺纤维化的潜在作用机制。方法:通过中药分子机制的生物信息学分析工具(BATMAN-TCM)、中医药百科全书数据库(ETCM)获取麦门冬汤的化学成分和潜在作用靶点;通过治疗靶点数据库(TTD)、人类的非线性孟德尔遗传数据库(OMIM)、DRUGBANK数据库获取肺纤维化相关的作用靶点。采用Cytoscape3.6.2软件绘制单味药-成分-共有靶点网络;采用STRING数据库并结合Cytoscape3.6.2软件绘制关键靶点相互作用图;采用David 6.8数据库进行基因本体论(GO)分析与京都基因和基因组数据库(KEGG)通路分析。结果:获得麦门冬汤392个成分,2682个潜在靶点,98个肺纤维化相关靶点,麦门冬汤和肺纤维化共有靶点49个。对单味药-成分-共有靶点网络进行网络参数分析,筛选出24个麦门冬汤抗肺纤维化的主要作用靶点。GO及KEGG分析显示,麦门冬汤抗肺纤维化的主要靶点涉及119个生物学过程,28个细胞组分,27个分子功能以及12条信号通路。结论:麦门冬汤抗肺纤维化作用可能与5-羟色胺受体(5-HTR)、转化生长因子受体(TGF)等密切相关,麦门冬汤可能通过调节神经活性配体-受体相互作用通路、钙信号通路、环磷酸腺苷(cAMP)信号通路发挥抗肺纤维化作用,有待于进一步实验验证。

小建中汤治疗抑郁症作用机制的网络药理学研究

目的基于网络药理学探讨小建中汤治疗抑郁症多靶点、多通路的作用机制。方法采用计算机检索TCMSP,PubChem,Swiss TargetPrediction数据库,筛选小建中汤治疗抑郁症的潜在活性成分及作用靶点,运用Cytoscape 3.8.0软件构建潜在活性成分-靶点网络;检索GeneCard,OMIM,DisGeNET数据库,获取与抑郁症相关的靶点,通过Uniport数据库校对靶点基因名;运用String数据库确定核心靶点;使用Metascape在线分析工具,并通过GO富集分析和KEGG通路分析构建蛋白互作网络。结果从小建中汤中筛选出68个活性成分,包括荷叶碱、可可碱、左旋千金藤啶碱等;共得到144个与抑郁症相关的重合靶点,根据网络节点自由度筛选出核心作用靶点基因36个,包括雌激素受体1、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1、乙酰胆碱酯酶、单胺氧化酶B等;通过生物过程GO富集分析获得信号通路630条,包括化学突触传递、G蛋白耦联受体信号通路、与环状核苷酸第二信使耦联等;通过KEGG通路分析获得核心靶点的相关通路31条,包括神经活性配体-受体相互作用、血清素能突触、钙信号、多巴胺能突触、环磷酸腺苷(cAMP)等通路。结论小建中汤治疗抑郁症具有多靶点、多途径、多通路的特点,可能通过神经活性配体-受体相互作用、血清素能突触、钙信号、多巴胺能突触、cAMP等通路发挥抗抑郁作用。

恒古骨伤愈合剂对背根节压迫模型大鼠的镇痛作用及机制

目的:探讨恒古骨伤愈合剂(OK)对腰椎间盘突出压迫神经的镇痛作用及机制。方法:建立模拟临床腰椎间盘突出压迫神经的背根神经节慢性压迫(CCD)大鼠模型,将大鼠随机分为模型组、OK低、中、高剂量组(1.31、2.63、5.25 mL·kg^(-1))、普瑞巴林组(5 mg·kg^(-1)),每组8只;另取8只SD大鼠作为空白组,灌胃给予等体积的生理盐水。并采用行为学检测、不良反应评估、网络分析、蛋白免疫印迹法、免疫荧光及拮抗剂应用等方法进行探讨。结果:与空白组比较,模型组的机械痛敏、热辐射痛敏阈值、脊髓背角炎症因子表达均显著升高(P<0.01),患侧足印相关指标均显著下调(P<0.01);模型组脊髓背角小胶质细胞中信号转导和转录激活因子3(STAT3)、血管内皮生长因子A(VEGFA)、磷酸化细胞外调节蛋白激酶(p-ERK)表达显著升高(P<0.01)。与模型组比较,OK低、中、高剂量组可剂量依赖性提高CCD大鼠的机械痛敏、热辐射痛敏阈值(P<0.05,P<0.01),改善CCD大鼠步态(P<0.05,P<0.01),降低脊髓背角炎症因子表达(P<0.05,P<0.01),降低CCD大鼠脊髓背角小胶质细胞STAT3、VEGFA、p-ERK的表达(P<0.05,P<0.01),并有效降低醋酸诱导的小鼠伤害性反应(P<0.05,P<0.01),且无耐受性;体质量检测、脏器指数、强迫游泳、轮替等实验结果显示OK无明显的不良反应。进一步的拮抗剂实验显示,与OK高剂量组比较,MRS1523、RS127445能逆转OK的瞬时镇痛效应(P<0.01)。结论:OK对CCD模型有良好的镇痛效应且无明显不良反应,其机制可能与激动ADORA3、HTR2B及抑制小胶质细胞STAT3、VEGFA、p-ERK等元件相关。

基于网络药理学四逆散治疗抑郁症的作用机制探讨

目的探讨四逆散治疗抑郁症的作用机制。方法借助中药系统药理学分析平台(TCMSP)检索四逆散中柴胡、白芍、枳实、甘草的化学成分和作用靶点,通过OMIM、TTD、Drugbank、Digsee等多个数据库查询与抑郁症(depression)相关的基因。通过Uni Prot数据库查询靶点对应的基因,进而运用Cytoscape 3.2.1构建化合物-靶点(基因)网络、蛋白相互作用(PPI)网络筛选出核心靶点,最后通过DAVID进行基因本体(GO)功能富集分析和基于京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,预测其作用机制。结果化合物-靶点网络包含121个化合物和相应靶点259个,关键靶点涉及PTGS2、CALM1、ESR1、HSP90AA1、AR等。PPI核心网络包含15蛋白,关键蛋白涉及CASP3、CHRM2、CYP3A4等。GO功能富集分析得到GO条目375个(P<0.05),其中生物过程(BP)条目307个,细胞组成(CC)条目37个,分子功能(MF)条目31个。KEGG通路富集筛选得到37条信号通路(P<0.05),涉及神经活性配体-受体相互作用信号通路、多巴胺信号通路、IL-17信号通路等。结论四逆散中的有效活性成分主要通过作用于CASP3、CHRM2、DRD1等15个关键靶点调节多条信号通路从而发挥抗抑郁作用。