转录组学结合蛋白质组学筛选罗汉果皂苷V缓解OVA诱导哮喘小鼠的关键通路

目的基于转录组学和蛋白质组学,探讨罗汉果皂苷V缓解哮喘小鼠肺部炎症的潜在关键机制。方法采用卵清蛋白(ovalbumin,OVA)诱导雌性BALB/C小鼠哮喘,给予罗汉果皂苷V,观察肺部组织及其病理变化。选择空白组、模型组和罗汉果皂苷V给药组,分别每组3个样本进行转录组学和蛋白质组学分析,筛选出差异基因和差异蛋白,对其进行趋势分析,再对所有趋势基因和趋势蛋白进行KEGG富集分析。结果肺组织形态学和HE染色结果显示,罗汉果皂苷V缓解OVA诱导的肺部炎症。基于组学分析发现,在1122个趋势基因中,空白与模型组比较上调且模型与给药组比较下调的基因有454个,反之,有111个;在497个趋势蛋白中,空白与模型组比较上调且模型与给药组比较下调的差异表达基因有238个,反之,有91个。基于转录组和蛋白质组趋势分析其KEGG富集到PI3K/Akt信号通路,经分子生物学方法验证其关键因子Igha、Ighg1、PI3K及Akt在模型组升高且在给药组降低。结论基于转录组学和蛋白质组学的方法揭示罗汉果皂苷V可能通过抑制PI3K/Akt信号通路的激活,改善哮喘小鼠肺部炎症,发挥润肺止咳的作用,本研究为治疗哮喘的药物开发提供实验参考。

芪蛭通络方通过调控PI3K/Akt/TSC2/mTOR途径对糖尿病肾病大鼠自噬及肾功能的影响

目的:观察芪蛭通络方对糖尿病肾病大鼠的自噬及肾功能的干预作用及对磷酯酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)/结节性硬化症复合物2(TSC2)/哺乳动物雷帕霉素(mTOR)信号的调控作用,研究芪蛭通络方对糖尿病肾病的保护机制。方法:85只大鼠随机选取15只为正常组,其余大鼠采用高糖高脂饲料喂养联合小剂量链脲佐菌素(STZ)腹腔注射诱导糖尿病肾病大鼠模型。将造模成功的大鼠随机分为模型组、芪蛭通络方低、中、高剂量组(1.215、2.43、4.86g/kg)及厄贝沙坦组(0.0135g/kg),每组各10只。各组分别灌胃相应药物或生理盐水,1次/d,连续给药8w后,检测大鼠血、尿、肾组织病理及相关蛋白的表达。结果:与正常组比较,模型组大鼠24h尿蛋白定量(UTP)、血清总胆固醇(TC)及甘油三酯(TG)水平均升高(P<0.05);与模型组比较,芪蛭通络方可以降低糖尿病肾病大鼠的24h尿蛋白定量(UTP)、尿素氮(BUN)、血肌酐(Scr)、空腹血糖(FBG)、总胆固醇(TC)及甘油三酯(TG)等指标(P<0.05,P<0.01),减轻肾脏病理改变,降低p-PI3K、p-Akt、p-TSC2、p-mTOR蛋白表达,且芪蛭通络低、中、高剂量组与厄贝沙坦组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。此外,芪蛭通络方能抑制DN大鼠肾组织p-PI3K、p-Akt、p-TSC2、p-mTOR的表达,进而提高自噬标志蛋白LC3B的表达水平和LC3B-Ⅱ/LC3B-Ⅰ比值。结论:芪蛭通络方能抑制糖尿病肾病大鼠24h UTP的升高并改善其肾脏病理变化,发挥以上肾脏保护作用的机制可能与其抑制PI3K/Akt//TSC2/mTOR信号通路,进而促进肾脏自噬有关。

磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B-哺乳动物雷帕霉素靶标信号通路抑制剂在抗肿瘤治疗中的研究进展

磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)-蛋白激酶B(Akt/PKB)-哺乳动物雷帕霉素靶标(mTOR)通路是各类肿瘤细胞内重要的信号转导通路之一,通过调控不同的下游分子,参与并调控包括增殖、凋亡在内的多种肿瘤细胞恶性生物学行为。随着PAM通路的组成及分子机制研究的深入,针对该通路不同位点的抑制剂逐渐进入临床试验阶段,并逐渐表现出作为肿瘤潜在治疗靶点的潜力。本文旨在对多种PAM通路抑制剂,以及这些药物与其他肿瘤治疗方式联合应用进行综述及展望。

基于网络药理学探讨赤芍治疗肺动脉高压的活性成分及作用机制

目的采用网络药理学研究赤芍治疗肺动脉高压的潜在作用靶点及信号通路。方法检索TCMSP数据库得到赤芍的有效成分及作用靶点,肺动脉高压相关疾病靶点主要通过检索TTD、GeneCards和OMIM等数据库获得。通过绘制韦恩图获取赤芍和肺动脉高压的交集靶点,交集靶点蛋白相互作用网络(PPI)利用STRING数据库构建。利用DAVID数据库在线工具对赤芍和肺动脉高压的交集靶点进行GO功能和KEGG通路富集分析。结果获得赤芍有效活性成分共29个,包括鞣花酸、芍药苷、黄芩素和黄芩苷等,通过PPI图得到IL-6、AKT1、TNF、TP53、VEGFA等关键蛋白。富集分析显示,参与的通路主要集中在HIF-1信号通路、Toll-受体信号通路、NF-kB信号通路、和TNF信号通路等。结论赤芍治疗肺动脉高压可能通过调节IL-6、AKT1、TNF、VEGFA和MMP9等关键蛋白,干预HIF-1信号通路、Toll-受体信号通路、NF-kB信号通路和TNF信号通路等来发挥作用,确切机制仍需要进一步的实验验证。

基于网络药理学探讨四君子汤治疗结直肠癌靶点及通路研究

目的通过网络药理学方法预测四君子汤治疗结直肠癌潜在的作用靶点及信号通路。方法利用TCMSP获得四君子汤的化学成分及作用靶点,结合Swiss Target Prediction网站进行靶标垂钓;通过TTD、OMIM、Drugbank和GeneCards数据库收集结直肠癌相关靶点。运用Venn图取药物和疾病交集靶点,并在Unitprot数据库查询靶标蛋白基因名,通过STRING在线数据库对二者交集的靶点蛋白构建蛋白相互作用网络(PPI),采用Cytoscape 3.7.1软件进行可视化处理。使用David网站进行GO功能富集分析和KEGG通路富集分析。结果获得四君子汤的有效成分134个,PPI包含125个靶点蛋白,关键蛋白包括TP53、AKT1、IL6等。经GO富集分析得到四君子汤治疗结直肠癌主要通过516个生物学过程,53个细胞组成和98个分子功能发挥作用。KEGG通路富集结果显示,四君子汤治疗结直肠癌的机制可能与PI3K-Akt信号通路、TNF信号通路、FoxO信号通路等相关。结论四君子汤主要通过调节TP53、AKT1、IL-6等关键蛋白,干预PI3K-Akt、TNF、FoxO等信号通路来治疗结直肠癌,体现了四君子汤治疗结直肠癌“中药多成分-多靶标-多通路”的特点。

基于PI3K/Akt/mTOR信号通路探讨左归丸对^(60)Co-γ射线损伤大鼠卵泡凋亡调控作用

目的以磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(PI3K/Akt/mTOR)信号通路为靶点,探讨左归丸对^(60)Co-γ射线早衰大鼠的保护作用。方法采用^(60)Co-γ射线一次性照射(6.0 Gy,LD_(40))性成熟雌性SD大鼠60只,随机分成模型组、补佳乐组(0.18 g·kg^(-1)·d^(-1))、补佳乐(0.09 g·kg^(-1)·d^(-1))+左归丸高剂量(23.625 g·kg^(-1)·d^(-1))组、左归丸高剂量(23.625 g·kg^(-1)·d^(-1))组、左归丸中剂量(9.45 g·kg^(-1)·d^(-1))组和左归丸低剂量(4.725 g·kg^(-1)·d^(-1))组,每日1次,治疗21 d,酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测大鼠血清[卵泡刺激素(FSH)、黄体生成素(LH)和雌二醇(E_(2))],苏木素-伊红(HE)染色观察卵巢的组织形态变化,原位末端标记法(TUNEL)检测颗粒细胞凋亡率,蛋白免疫印迹法(Western blot)检测卵巢组织磷酸化(p)-PI3K、p-Akt、p-mTOR和B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)的蛋白表达结果。结果与正常组比较,模型组大鼠血清FSH显著上升(P<0.01),E2明显下降(P<0.05),卵巢早期卵泡和黄体数量减少(P<0.01);颗粒细胞凋亡率显著增加(P<0.01);卵巢组织p-PI3K、p-Akt、p-mTOR和Bcl-2蛋白表达明显下降,Bax蛋白表达显著增加(P<0.01);与模型组比较,各给药组干预后卵巢内早期卵泡数量增加,颗粒细胞凋亡率降低,p-PI3K、p-Akt、p-mTOR和Bcl-2蛋白表达有增加趋势,Bax蛋白表达有下降趋势,尤以补佳乐+左归丸高剂量组差异均具有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。结论左归丸对辐射损伤卵巢的保护作用机制可能是通过活化卵巢组织PI3K/Akt/mTOR蛋白表达,增加Bcl-2蛋白量和抑制Bax蛋白表达。

基于网络药理学的四物汤治疗原发性痛经的作用机制研究

该文通过网络药理学研究预测四物汤治疗原发性痛经的多成分、多靶标、多途径作用机制,建立其"化合物-靶标-通路-疾病"的网络药理研究模式。利用网络药理学方法,针对已报道的四物汤活性成分,采用Swiss Target Prediction服务器依据反向药效团匹配方法预测四物汤活性成分靶标,并通过DrugBank,OMIM,TTD等数据库筛选出FDA批准的治疗原发性痛经靶标。通过对靶标的KEGG通路富集分析,采用Cytoscape软件构建四物汤"成分-靶标-通路-疾病"网络。网络分析表明,20个活性成分共涉及通路114条,预测出16个成分、16个靶标蛋白和24条通路与原发性痛经相关。四物汤可能通过作用于激素调节、中枢镇痛、解痉、炎症及免疫相关的蛋白靶标及通路,起到治疗原发性痛经的作用。该研究初步揭示了四物汤治疗原发性痛经的潜在活性成分及其可能的作用机制,为进一步的药效物质基础和作用机制实验研究提供了理论依据。

基于网络药理学的小陷胸汤治疗冠心病作用机制

目的:通过网络药理学方法预测小陷胸汤治疗冠心病靶标并分析其作用特征,构建"成分-靶标-通路"网络药理模型,揭示小陷胸汤治疗冠心病的潜在通路机制。方法:中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)获得药物有效成分,Swiss靶标预测数据库(Swiss Target Prediction)反向药效团匹配法预测"小陷胸汤-冠心病"靶标;治疗靶标数据库(TTD),Drugbank,疾病-基因网数据库(Dis Ge NET)取美国食品和药物管理局(FDA)批准的冠心病并集靶标。韦恩图获得相关交集,GEO2R在线分析靶标特征,Funrich version 3软件分析生物过程,运用插件Reactome FI对靶标通路富集分析,采用Cytoscape软件构建"成分-靶标-通路"网络。结果:网络分析表明,小陷胸汤治疗冠心病是通过25个治疗成分调控24个靶标,通过GEO2R在线多个基因芯片分析,靶标存在上下调差异,上调靶标11个,下调靶标13个,作用于4大生物过程,21条具体通路。结论:小陷胸汤治疗冠心病的机制可能是通过黄连生物碱类和黄酮类、半夏的核苷类和有机酸类、瓜蒌的豆甾醇类和黄酮类参与基因表达、新陈代谢、蛋白质代谢等生物过程,调节相关靶蛋白的基因表达,调控基因转录通路、生物氧化反应和脂类和脂蛋白代谢、胰岛素样生长因子结合蛋白(IGFBPs)对胰岛素样生长因子(IGF)转运和摄取、细胞外基质的降解等信号通路。

网络药理学在中药领域的研究进展及面临的挑战

中医药学强调事物本身的统一性、完整性和联系性,是以"整体观念"和"辨证论治"为指导理论,并以"同病异治"和"异病同治"为原则进行临床治疗的一门学科。而网络药理学是从整体上探索药物与疾病的相关性,其整体性、系统性和注重药物与靶点间相互作用的特点与中医药学的基本特点相吻合,是一门从系统层面揭示中药对机体网络调控作用的新兴学科。网络药理学利用计算机模拟和各种数据库筛选药物分子作用靶点,预测其信号通路和作用机制,采用相关软件进行化合物-靶标-通路网络可视化,经过拓扑参数分析筛选关键节点。为新药研发节约了成本经费,可在一定程度上解决传统中药研究中"单一成分-单一靶点-单一途径"的局限性。对网络药理学的研究思维方法、创新点,在国内外中药领域的应用和面临的挑战进行概述,以期完善网络药理学在中医药领域的应用,为中医药学研究提供新方向。

槲皮素抑制瘢痕疙瘩成纤维细胞增殖及阻滞细胞周期机制

目的探讨槲皮素抑制瘢痕疙瘩成纤维细胞增殖和阻滞细胞周期机制。方法人瘢痕疙瘩成纤维细胞购自上海生命科学研究院细胞资源中心。分别以10μmol/L及40μmol/L浓度槲皮素处理细胞(记为10μmol/L槲皮素组、40μmol/L槲皮素组);分别将miR-NC、微小核糖核酸200c(miR-200c)转染至瘢痕疙瘩成纤维细胞(记为miR-NC组、miR-200c组);将抗miR-NC、抗miR-200c分别转染至瘢痕疙瘩成纤维细胞,再用40μmol/L浓度槲皮素处理(记为40μmol/L槲皮素+抗miR-NC组、40μmol/L槲皮素+抗miR-200c组)。细胞计数试剂盒-8(CCK-8)检测细胞增殖;流式细胞仪检测细胞周期;实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)检测miR-200c表达水平;蛋白质印迹法检测磷酸化雷帕霉素的哺乳动物靶标(p-mTOR)蛋白表达。两组间比较采用t检验;多组间比较用单因素方差分析(两组间比较用LSD-t检验)。结果10μmol/L及40μmol/L浓度槲皮素组瘢痕疙瘩成纤维细胞增殖率、S期显著低于Control组[增殖率分别(66.85±7.04)%、(43.86±5.73)%比(98.65±9.64)%,S期分别(19.47±2.43)%、(13.87±2.22)%比(28.95±3.86)%],G0/G1期及miR-200c表达表达显著高于Control组[G0/G1期分别(50.44±4.43)%、(59.45±6.22)%比(40.68±6.86)%,miR-200c表达分别1.74±0.33、2.64±0.48比1.00±0.12],差异有有统计学意义(F=386.976、243.858、376.886、185.643,P<0.05)。miR-200c组瘢痕疙瘩成纤维细胞miR-200c表达和G0/G1期显著高于miR-NC组细胞[miR-200c表达为2.50±0.37比1.02±0.10,G0/G1期为(58.46±3.11)%比(42.57±5.97)%],细胞增殖率、S期和p-mTOR蛋白表达显著低于miR-NC组细胞[细胞增殖率为(48.49±4.98)%比(98.56±9.56)%,S期为(15.05±3.11)%比(27.84±2.58)%,p-mTOR蛋白表达为0.33±0.03比0.89±0.08],差异有统计学意义(t=19.064、39.764、34.864、28.979、14.176,P<0.05)。40μmol/L槲皮素+抗miR-200c组瘢痕疙瘩成纤维细胞miR-200c表达、G0/G1期显著低于40μmol/L槲皮素+抗miR-NC组细胞[miR-200c表达为0.37±0.03比1.01±0.11,G0/G1期为(48.83±5.11)%比(57.84±6.30)%],细胞增殖率、S期和p-mTOR蛋白表达显著高于40μmol/L槲皮素+抗miR-NC组细胞[细胞增殖率为(99.57±7.93)%比(50.73±5.92)%,S期为(27.94±3.10)%比(16.84±2.94)%,p-mTOR蛋白表达为0.88±0.08比0.30±0.03],差异有统计学意义(t=16.863、39.125、40.877、26.774、15.754,P<0.05)。结论槲皮素可抑制瘢痕疙瘩成纤维细胞增殖及阻滞细胞周期,其机制可能与上调miR-200c表达而抑制mTOR信号通路有关。