基于网络药理学探讨“黄芪-白术-熟地黄”组方防治肾病综合征的作用机制

本研究旨在通过网络药理学方法和分子对接技术探讨黄芪-白术-熟地黄组方(HBS)治疗肾病综合征的作用机制。通过多个数据库获取肾病综合征基因并进行功能模块分解,找出肾病综合征基因参与的主要生物学过程。通过文献以及数据库查找HBS活性成分和基因靶点,筛选出HBS治疗肾病综合征的有效靶点。通过有效靶点的KEGG和GO富集分析,找出其参与的主要生物学过程和信号通路,并以此构建靶点-生物功能(TF)网络和靶点-信号通路(TP)网络,综合分析后得到HBS治疗肾病综合征的机制网络,最后使用分子对接技术将HBS化合物和关键靶蛋白进行对接验证。肾病综合征基因主要与细胞增殖、凋亡以及肾脏发育有关。共筛选出18个有效靶点,有效靶点主要与免疫反应、炎症反应、细胞增殖和凋亡的调节有关,主要富集在IL-17、NF-κB、PI3K/Akt、FoxO、p53和Jak/STAT等信号通路上,这些信号通路是HBS调节免疫反应、炎症反应、细胞增殖和凋亡的主要途径。此外,分子对接结果证实HBS化合物与TGFβ1、PTGS2、IL1B、IL2、IL4、IL10、TNF和CD40LG等炎性细胞因子具有较好的结合活性。本研究表明HBS调控IL-17、NF-κB、PI3K/Akt、FoxO、p53和Jak/STAT信号通路上关键蛋白的表达,可能通过调节免疫反应和炎症反应,改善系膜细胞和足细胞的增殖、凋亡水平,进而对包括蛋白尿和肾小球硬化在内的肾病综合征病理改变发挥治疗作用。

基于网络药理学探讨黄芪-熟地黄药对治疗骨质疏松症的作用机制

目的:基于网络药理学方法,探讨黄芪-熟地黄药对治疗骨质疏松症(osteoporosis,OP)的作用机制。方法:首先,借助中药系统药理学数据库与分析平台(traditional Chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform,TCMSP)及UniProt数据库筛选黄芪-熟地黄药对的活性成分及作用靶点,利用Cytoscape 3.7.0软件构建并分析中药-活性成分-作用靶点网络。然后,通过GeneCards、OMIM和DisGeNET数据库筛选OP相关靶点,将两者相互映射后获得黄芪-熟地黄药对治疗OP的作用靶点,运用STRING数据库及Cytoscape 3.7.0软件建立并分析交集靶点蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络,筛选核心靶点。最后,分别利用Funrich 3.1.3软件和David 6.8数据库对核心靶点进行基因本体(gene ontology,GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路富集分析。结果:经筛选共得到黄芪-熟地黄药对活性成分19个,作用靶点117个,OP相关靶点3630个,中药-疾病交集靶点83个。经网络拓扑学分析后筛选出25个核心靶点,主要包括IL-6、JUN、VEGFA、TNF、TP53、MAPK1、MAPK8、IL-1β、EGF和PTGS2等。GO功能富集分析结果显示,核心靶点涉及到的生物过程主要包括影响类固醇受体通路、免疫反应和信号转导等;分子功能层面表明黄芪-熟地黄药对可能通过影响细胞因子、配体依赖性核受体和蛋白质丝氨酸/苏氨酸激酶等活性等分子途径发挥抗OP作用。细胞成分层面表明细胞外、核质等细胞组分可能与黄芪-熟地黄药对抗OP的机制有关。KEGG通路富集分析结果显示,核心靶点基因涉及到的信号通路主要与细胞增殖、分化,炎症和代谢相关通路有关。结论:黄芪-熟地黄药对治疗OP的作用机制呈多成分、多靶点和多通路的特性;可能通过影响机体成骨细胞和破骨细胞的增殖、分化,炎症反应和代谢等途径维持机体骨形成-骨吸收动态平衡,发挥抗OP的作用。

基于系统药理学研究黄芪-熟地黄治疗糖尿病肾病的作用机制

目的:基于系统药理学分析黄芪-熟地黄药对治疗糖尿病肾病的作用机制。方法:在中药系统药理学一体化分析数据库(TCMSP)中分别查询黄芪-熟地黄药对中所包含的有效化学成分;利用PubChem数据库查找黄芪-熟地黄中所筛化合物的结构式以及该化合物的SMILES,再通过Swiss Target Prediction、DrugBank数据库预测其靶点;通过DisGeNET、GeneCards数据库挖掘并筛选与糖尿病肾病相关性评分高的作用靶点,并构建“黄芪-熟地黄”所作用的蛋白/基因之间相互作用网络图、化合物与靶点相互作用的网络图以及药物-靶点-通路网络图;通过David数据库对“黄芪-熟地黄”药对作用靶点进行基因本体论(GO)富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析。结果:经过TCMSP数据库药物代谢动力学筛选得到“黄芪-熟地黄”药对活性成分20个,活性成分靶点651个;作用于糖尿病肾病的靶点139个;通过GO分析得到50个生物学过程、33个细胞组成和35个分子功能;经KEGG分析得到30条信号通路包括肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor,TNF)信号通路、血管内皮生长因子(Vascular Endothelial Growth Factor,VEGF)信号通路等。结论:本研究结果一定程度上诠释了“黄芪-熟地黄”药对可以降低微量白蛋白尿、炎症反应、缺氧介导等相关通路发挥治疗糖尿病肾病在中医层面的意义,以上结论尚不能作为临床疗效的依据,有待相关基础药理学和临床研究进一步验证。

基于复杂网络-关联规则-模糊联合的菟丝子保健食品组方设计与评价研究

目的应用数据挖掘技术分析含药食同源菟丝子的保健食品、中成药和方剂的组方规律,获得具有缓解疲劳和增强免疫力功能的潜在配方。方法借助国家市场监督管理总局特殊食品信息查询平台和药智网平台收集并组建含菟丝子的保健食品、中成药和方剂的数据库。利用复杂网络分析、Apriori关联规则算法、层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)-基于指标相关性的指标权重确定方法(criteria importance though intercrieria correlation,CRITIC)组合赋权算法和自组织映射(self-organizing maps,SOM)聚类算法从单味药、药对和药组层面研究其组方规律并设计新配方,利用逼近理想解法(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)和秩和比法(rank-sum ratio,RSR)的模糊联合对配方进行排序和评价。结果收集到45个保健食品、59个方剂、103个中成药,共142种原料,Apriori关联规则获得39对高频药对,SOM聚类将不同权重原料聚为8类。结合中医药传统理论,共获得28个潜在配方,根据模糊集理论,优化获得最优配方为菟丝子-熟地黄-杜仲-黄芪。结论以药食同源菟丝子为例,以缓解疲劳和增强免疫力功能为导向,结合数据挖掘技术和中医药传统理论,得到最优保健食品组,为中药类保健食品的配方设计提供新思路。

基于数据挖掘和网络药理学探讨中药治疗肌肉萎缩的用药规律和作用机制

目的基于数据挖掘分析中药治疗肌肉萎缩的用药规律,运用网络药理学探究核心药对治疗肌肉萎缩的作用机制。方法收集整理中国知网和《中医方剂大辞典》治疗肌肉萎缩的相关方剂,利用中医传承辅助平台(V2.5)探讨用药规律,基于药物频数分析和关联分析获得核心药对。在中药系统药理学数据库与分析平台和Swiss Target Prediction数据库获得核心药对的化学成分及作用靶点,在OMIM、GeneCards和TTD数据库筛选疾病作用靶点,使用在线韦恩分析工具获得药物和疾病的交集靶点,在STRING数据库中进行交集靶点的蛋白质与蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)分析,在Metascape数据库里完成交集靶点的GO及KEGG分析,最后采用分子对接技术完成核心成分和关键靶点的对接验证。结果数据挖掘共筛选出方剂182首,中药201味,以补虚药为主,其中黄芪-熟地黄支持度最高,作为核心药对。核心药对与肌肉萎缩的交集靶点有86个,对应16个化学成分,其中槲皮素、山奈酚和豆甾醇最为重要。经过PPI网络分析得到的关键靶点有AKT1、TNF和IL-6等。GO富集分析得到1616条生物过程,90条细胞组成,117条分子功能。KEGG通路分析得到176条相关信号通路,包括癌症通路、PI3K-Akt信号通路和HIF-1信号通路等。分子对接结果显示,核心成分与关键靶点对接良好,其中豆甾醇与AKT1的结合性最好。结论中药治疗肌肉萎缩以益胃养阴、补血滋阴、健脾益气为主。黄芪-熟地黄药对能通过多成分、多靶点、多通路来干预肌肉萎缩病程。

基于数据挖掘和网络药理学探讨中医药治疗糖尿病性勃起功能障碍的机制

目的:基于数据挖掘和网络药理学分析中医药治疗糖尿病性勃起功能障碍(Diabetes Mellitus-induced Erectile Dysfunction,DMED)的用药规律及作用机制。方法:检索中文数据库中中医药治疗DMED的文献,建立DMED处方信息数据库,运用EXCEL、SPSS Modeler 18软件进行数据挖掘,分析DMED的用药规律,并筛选出核心药物组合。通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)获取核心药物组合的活性成分,运用本草组鉴预测药物作用靶点;运用Gene Cards、OMIM及Dis Genet数据库预测疾病相关靶点;运用Venny平台得到疾病与药物的交集靶点;运用Cytoscape建立“活性成分-靶点”网络,筛选出关键成分;以STRING平台数据为基础,利用Cytoscape软件构建蛋白质-蛋白质相互作用网络,筛选核心靶点;通过DAVID数据库对交集靶点进行基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析;采用Auto Dock Vina进行分子对接。结果:共纳入文献104篇,提取出方剂135首,涉及药物191味,药物性味归经以性温、味甘、归肝经和肾经为主。筛选出菟丝子-山药-熟地黄为核心药物组合,涉及21个活性成分、235个药物作用靶点,与DMED有143个交集靶点;槲皮素、山柰酚、β-谷甾醇等为关键成分,肿瘤蛋白p53(Tumor Protein p53,TP53)、Jun原癌基因(JUN)、丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated Protein Kinase,MAPK)3等为核心靶点;GO分析得到生物过程718条、细胞组成85项、分子功能135项;KEGG分析显示核心药物组合主要通过调控癌症通路、脂质与动脉粥样硬化、糖尿病并发症中的晚期糖基化终末产物(Advanced Glycation End Products,AGE)-晚期糖基化终末产物受体(Receptor For Advanced Glycation End Products,RAGE)信号通路治疗DMED。分子对接结果显示,核心靶点与关键成分结合能均小于-5 kcal/mol,两者具有良好的亲和力。结论:养阴生津止渴、益肾固精填髓是DMED主要治法;核心药物组合通过多成分、多靶点、多通路治疗DMED,为临床治疗及优化用药提供依据与参考。

归逍方治疗肾虚肝郁型多囊卵巢综合征临床研究

目的观察归逍方治疗多囊卵巢综合征肾虚肝郁证的临床疗效并探讨其作用机制。方法将60例多囊卵巢综合征患者随机分为治疗组和对照组各30例。治疗组予归逍方口服治疗,对照组予口服炔雌醇环丙孕酮片治疗,疗程3个月。观察比较两组总疗效及治疗前后促黄体生成素(LH)、卵泡刺激素(FSH)、睾酮(T)、体质量指数(BMI)、F-G评分、痤疮评分、卵巢体积、中医证候积分变化。结果治疗组总有效率为87.6%,对照组为63.3%,治疗组疗效优于对照组(P<0.05);治疗组在降低BMI、LH、中医证候积分及缩小卵巢体积方面疗效优于对照组(P<0.05);两组在降低T、LH/FSH及改善患者多毛、痤疮方面疗效相当(P>0.05)。结论归逍方治疗肾虚肝郁型多囊卵巢综合征临床疗效确切,其作用机制可能与改善LH/FSH比值、降低T水平相关。

当归补血药对对血虚便秘模型大鼠的治疗作用

目的:观察当归补血药对对血虚便秘模型大鼠的治疗作用。方法:用乙酰苯肼、环磷酰胺和洛哌丁胺联合复制血虚便秘大鼠模型,观察当归补血药对(当归-黄芪、当归-白芍、当归-熟地黄)对血虚便秘大鼠体征、体重、外周血象、排便情况、肠道传输时间和结肠组织形态的影响,研究当归补血药对的补血润肠作用;ELISA法测定大鼠血清胆囊收缩素(CCK-8)、β-内啡肽(β-EP)、胃动素(MOT)和生长抑素(SS)的含量变化,研究当归补血药对对血虚便秘模型大鼠胃肠激素的影响;从外周血象和血清胃肠激素水平两方面用偏最小二乘判别分析法(PLS-DA)综合分析当归补血药对对模型大鼠的治疗规律,初步比较当归补血药对润肠通便的差异。结果:单用当归及当归补血药对(6g/kg)均能不同程度改善模型大鼠便秘症状和血虚体征,使大鼠12h排便量和粪便含水量显著增加;与模型对照组比较,单用当归、当归-黄芪和当归-熟地黄均能显著缩短首粒黑便排出时间,均显著升高模型大鼠白细胞(WBC)、红细胞(RBC)、血红蛋白(HGB)和红细胞压积(HCT);单用当归的大鼠血清CCK-8、MOT含量显著升高、血清β-EP含量显著降低,当归-黄芪和当归-熟地黄组大鼠血清MOT含量显著升高,血清β-EP、SS含量显著降低;当归-白芍组大鼠血清β-EP、SS含量显著降低;PLS-DA综合分析显示,WBC、HGB和血清CCK-8是研究当归补血药对润肠通便效应的关键指标,当归-黄芪、当归-熟地黄药对具有较强的作用优势。结论:当归及当归补血药对对血虚便秘模型大鼠具有确定的治疗作用,其作用机制可能与调节外周血象和体内CCK-8、MOT、β-EP、SS的含量有关,当归-黄芪、当归-熟地黄药对的效应较强。

基于半定量分析方法的药对配伍对制首乌成分含量及DPPH自由基清除能力影响研究

目的采用半定量分析方法对制首乌与9个补虚药配伍后成分含量及DPPH自由基清除能力变化进行研究。方法以UPLC-DAD建立制首乌多成分半定量分析方法,对制首乌与9味常用补虚药(当归、熟地黄、白芍、党参、黄芪、甘草、麦冬、枸杞子、墨旱莲)配伍后成分含量变化进行分析。采用DPPH法分别测定单味药以及配伍药对的自由基清除能力,绘制量-效曲线并计算半数清除浓度(EC50)。采用多元统计分析方法建立制首乌中多成分含量与DPPH自由基清除能力间的量-效回归模型,筛选量-效关系中影响显著的化学标志物,并通过质谱进行定性分析。结果线性范围、准确度、精密度、重复性及稳定性5项方法学验证结果表明,半定量分析方法可用于制首乌中12个成分在配伍前后的含量对比分析。含量对比分析结果表明,制首乌与不同药物配伍后,12个成分的含量均发生了不同程度的变化,且与墨旱莲配伍后制首乌中有33%的成分含量显著降低(P<0.05)、42%的成分含量显著升高外(P<0.05),与另8味药配伍后制首乌中至少50%的成分含量显著降低(P<0.05)。DPPH自由基清除能力实验结果显示,制首乌DPPH自由基清除能力高于其他9味中药,配伍后9个制首乌药对的DPPH自由基清除能力低于制首乌,但高于相应的配伍药物。量-效回归正交偏最小二乘法(orthogonal projections to latentstructures,OPLS)模型中R2X、R2Y及Q2值分别为0.841、0.981及0.962,筛选出4个量-效关系化学标志物,分别为反式-2,3,5,4′-四羟基二苯乙烯-2-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(trans-THSG)、大黄素甲醚、顺式-2,3,5,4′-四羟基二苯乙烯-2-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(cis-THSG)、大黄素-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(EG)。结论建立的多成分半定量分析方法可用于何首乌在药对配伍过程中多成分含量变化的对比分析,trans-THSG、大黄素甲醚、cis-THSG、EG是影响制首乌在上述药对中发挥DPPH自由基清除作用的化学标志物,可为制首乌药对配伍机制的深入研究提供参考。