基于网络药理学和分子对接探讨“人参-茯苓”药对干预2型糖尿病的潜在作用机制

目的运用网络药理学和分子对接技术探讨健脾益气药对“人参-茯苓”干预2型糖尿病的作用机制。方法通过检索TCMSP数据库获得人参-茯苓药对的活性成分,借助TCMSP及BATMAN数据库预测活性成分的靶点,通过OMIM、CTD和GeneCards数据库检索2型糖尿病相关疾病靶点,获取人参-茯苓药对防治2型糖尿病的疗效相关靶点。利用Cytoscape构建药物-靶点网络,再通过STRING数据库构建蛋白相互作用网络(PPI)并进行网络基因的GO分析和KEGG通路富集分析,构建中药-成分-靶点-通路-生物过程网络。利用AutoDock软件将主要的活性成分与核心靶点进行分子对接。结果共筛选出人参-茯苓药对211个活性成分、1047个药物靶点以及7690个疾病靶点,其中药物-疾病共同靶点415个。通过PPI网络拓扑分析,可知人参-茯苓药对调控2型糖尿病,主要通过TP53、JUN、SRC、RXRA、AKT1等靶点发挥作用。GO分析和KEGG通路富集分析结果显示,其作用机制主要涉及生物过程,如对细胞外刺激的响应、对营养水平的响应、对药物的响应、对脂多糖的响应等过程。KEGG通路富集分析发现参与调节通路为脂质与动脉粥样硬化、MAPK信号通路、cAMP信号通路、钙信号通路、cGMP-PKG信号通路、糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路、PI3K-Akt信号通路、胰岛素抵抗等。分子对接结果表明,关键活性成分与核心靶点有较好的结合力。结论“人参-茯苓”药对可通过多成分、多靶点、多通路发挥其对2型糖尿病的干预作用,为后续深入研究该药对防治2型糖尿病的作用机制提供科学依据。

GEO基因芯片结合网络药理学和分子对接技术探讨人参-茯苓-白术配伍治疗鼻咽癌作用机制及验证

目的基于GEO基因芯片数据库、网络药理学及分子对接技术,从分子水平探讨人参-茯苓-白术配伍治疗鼻咽癌的作用机制。方法在GEO数据库检索、下载鼻咽癌差异表达基因。通过TCMSP数据库检索人参、白术、茯苓化学成分及作用靶点。利用STRING平台及R语言、Perl语言软件筛选出交集靶点并进行蛋白相互作用分析、GO和KEGG通路富集分析,利用Cytoscape3.8.2构建靶点-通路网络,将人参-茯苓-白术配伍有效成分与核心靶点基因进行分子对接验证。利用CCK-8法检测并验证有效化合物对鼻咽癌细胞增殖的影响,Western blot验证其对靶点蛋白表达水平的影响。结果从GPL6480数据集获得2078个鼻咽癌的差异表达基因,共筛选出44种有效化学成分,21个交集靶点。核心靶点为JUN、IL1B、PLAU、STAT1、PTGS2,主要通过活性氧及一氧化氮生物合成过程、类固醇结合等生物过程,肿瘤、代谢、免疫、炎症等通路发挥作用;分子对接显示,花生四烯酸-PTGS2、苏齐内酯-PTGS2、豆甾醇-PLAU、β-谷甾醇-JUN对接效果好。CCK-8实验结果显示,不同浓度花生四烯酸、苏齐内酯、豆甾醇、β-谷甾醇均可抑制鼻咽癌5-8F细胞增殖;Western blot结果显示,以上有效成分均可使对应的靶点蛋白表达下降。结论人参-茯苓-白术配伍通过多成分、多靶点、多通路防治鼻咽癌,可为后续研究提供方向。

基于生信分析预测人参-茯苓药对治疗结直肠癌的分子机制

目的通过生物信息分析获取人参-茯苓药对治疗疾病的潜在靶点基因,挖掘结直肠癌患者和健康人的基因数据芯片,预测人参、茯苓药对治疗结直肠癌的潜在机制。方法从GEO数据库中获取GSE128449基因芯片,使用GEO2R在线分析软件设置P<0.01,log2FC>1.5,得出差异基因。从中药分子机制的生物信息学分析工具BATMAN-TCM(A Bioinformatics Analysis Tool for Molecular Mechanism of Traditional Chinese Medicine)设置预测候选目标积分>20,P<0.05,获得人参-茯苓药对的化合物和可能干预的靶基因数,两者取交集获得药对治疗结直肠癌的靶点基因。使用PPI分析数据库STRING构建靶点互作(PPI)网络模型,采用Cyotoscape作图软件构建网络,利用CytoHubba插件进行Hub(核心)基因网络分析,采用R语言的Bioconductor包进行通路富集(KEGG)分析和生物过程(GO)分析。结果本实验从GEO2R中共获得CRC显著性高的基因890个(P<0.05),从BATMAN-TCM数据库中获得人参(Ginseng)293个化合物(其中138个化合物无结构信息),可能干预的靶基因1338个。茯苓(Indian Bread)共54个化合物(其中33个化合物无结构信息),可能干预的靶基因503个。两者交集共获得23个基因,分别为LEP、APOE、HTR3A、NPPA、TNF、PTGS2、HMBS、CREB1、AKR1C1、NFKB1、COX5A、RXRA、CAMK2D、PPARG、HDAC9、GABRA2、IL6、MAOB、NFIB、RAB3B、GRIN1、ADK、RRM2B。这些基因主要参与了代谢过程的积极调节,炎症反应、细胞凋亡、细胞死亡、细胞增殖的负调节等GO生物过程。主要调控TNF信号通路、PI3K/Akt信号通路、NF-κB信号通路及癌症中的转录失调途径等。结论人参-茯苓可能通过干预TNF、NFKB1、IL6、PTSG2等调控癌症相关和炎症相关途径来防治结直肠癌。

《伤寒论》茯苓药对探微

张仲景《伤寒论》方剂配伍精巧,立法严谨,单茯苓一味药,便与30味中药相互配伍,组成药对,形成15首方剂,对应不同证型,发挥多种功效,不仅重视茯苓本身功效发挥,通过剂量与配伍变化,达到一药多能效果,茯苓与30余味药味组成药对,对应不同证型,从茯苓淡渗利湿、健脾宁心功效出发,多种药对发挥不同功用,茯苓-猪苓、泽泻,渗湿利水;茯苓-桂枝,通阳化气,平冲利水;茯苓-附子,温阳利水;茯苓-人参,补气健脾,安神利水;茯苓-芍药,益阴利水;辨证施治,用药精准,实为后世末学之楷模。

基于网络药理学和分子对接研究人参-茯苓治疗COPD的作用机制

目的:基于网络药理学和分子对接探讨人参-茯苓药对治疗慢性阻塞性肺疾病(COPD)的作用机制。方法:通过TCMSP数据库获取人参-茯苓的活性成分及靶点,在GeneCards和OMIM数据库中收集COPD的相关靶点,运用Venny 2.1获取药物-疾病的共同靶点。通过Cytoscape 3.8.2构建药物-活性成分-共同靶点-疾病及核心靶点网络图。使用R软件绘制核心靶点条形图,对共同靶点进行基因本体(GO)功能及京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,并采用分子对接技术对关键靶点和主要活性成分的结合能力加以验算。结果:共获得37个有效药物成分,137个映射靶点,7389个疾病靶点,61个交集靶点。初步预测人参-茯苓药对治疗COPD主要与苯代南蛇碱(Celabenzine)、阿朴天仙子碱(Aposiopola mine)、灌木远志酮A(Frutinone A)、马卡因(Iner min)等活性成分密切相关;主要包括细胞色素P4503A4酶(CYP3A4)、内皮一氧化氮合成酶(NOS3)、V-rel网状内皮细胞过多症病毒癌基因同源物A(RELA)、信号传导与转录激活因子1(STAT1)等核心靶点;GO功能富集分析提示涉及93个生物过程,KEGG通路富集分析显示涉及29条通路;分子对接结果显示对接构象合理。结论:人参-茯苓药对治疗COPD是通过多成分、多靶点、多途径协同发挥治疗作用。