Integration of network pharmacology with experimental verification reveals the hypoglycemic mechanism of coptisine in Jinqi Jiangtang tablets:inhibition of the FoxO1 signaling pathway and hepatic gluconeogenesis

Background:Jinqi Jiangtang tablets(JQJT)have been approved for the treatment of type 2 diabetes mellitus(T2DM)in China for many years.Exploring the effective substances and mechanisms of JQJT is important for its clinical application and further drug research and development.This study aimed to explore the chemical basis and mechanisms of JQJT in the treatment of T2DM.Methods:With network pharmacology,we screened substances in JQJT and their possible targets,then constructed the action network and enriched the biological functions and pathways associated with the active components,and identified the potential targets and mechanisms of JQJT in the treatment of T2DM.Based on the network pharmacology data,we explored the hypoglycemic mechanisms of coptisine in JQJT through western blot and quantitative real-time polymerase chain reaction.Results:Forty-three compounds with good pharmacokinetic properties were identified in JQJT,together with 146 potential biological targets.Among these potential targets,74 were associated with treatment of T2DM.A compound-target network of the 43 compounds against T2DM was constructed.Biological process and signal pathway enrichment analysis of the network highlighted the FoxO signaling pathway.Western blot and quantitative real-time polymerase chain reaction results showed that coptisine,but not epiberberine,significantly inhibited expression of key genes involved in hepatocyte gluconeogenesis by regulating the FoxO1 signaling pathway.Conclusion:Network pharmacology analysis and cell experiments showed that coptisine regulated glucose homeostasis by inhibiting the FoxO1 signaling pathway and hepatic gluconeogenesis,which may be one of the mechanisms of JQJT in the treatment of T2DM.

To explore the mechanism of Naodesheng tablets in the treatment of atherosclerosis based on network pharmacology and bioinformatics

Background:Naodesheng tablets(NDST)was widely used in clinical treatment as a drug for cardiovascular diseases,but the mechanism for treating atherosclerosis was unknown.On the basis of network pharmacology and bioinformatics,predict the relevant targets and signalling pathways for NDST in the treatment of atherosclerosis.Methods:First,the targets of NDST and the targets for treating atherosclerosis were looked for in different databases.Next,Venny 2.1.0 was used to find the genes that overlapped between NDST and targets for treating atherosclerosis.Subsequently,the herb-active ingredient-target-disease were obtained to explore the hub compound.Furthermore,the Metascape database was used for Gene Ontology and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes enrichment analysis.And we constructed the“active ingredient-intersection target-pathway”network by Cytoscape software to gain the hub genes and pathways.Finally,molecular docking was used to verify the affinity of hub ingredients and hub genes.Results:In the results,67 active ingredients and 322 targets of NDST were selected in ingredients-targets network.154 overlapping targets of NDST(322)and atherosclerosis(1330)were obtained.Then,the herb-active ingredient-target-disease showed that quercetin,apigenin and luteolin were the hub ingredients to treat atherosclerosis.Further,the hub genes(PTGS2,RXRA,CASP3)and pathways(lipid and atherosclerosis)were accessed in active ingredient-intersection target-pathway.Finally,the results indicated that quercetin,apigenin and luteolin were better binding the PTGS2,RXRA,CASP3,especially PTGS2 and luteolin in molecular docking.Conclusion:In conclusion,quercetin,apigenin and luteolin,as the main ingredients of NDST could play a important role in PTGS2,RXRA,and CASP3 for treating atherosclerosis via the lipid and atherosclerosis(TNF signaling pathway).

Identifying the molecular basis of Jinhong tablets against chronic superficial gastritis via chemical profile identification and symptom-guided network pharmacology analysis

Chronic superficial gastritis(CSG)is a common disease of the digestive system that possesses a serious pathogenesis.Jinhong tablet(JHT),a traditional Chinese medicine(TCM)prescription,exerts therapeutic effects against CSG.However,the molecular basis of its therapeutic effect has not been clarified.Herein,we employed ultra-performance liquid chromatography coupled with quadrupole time-of-flight tandem mass spectrometry(UPLC-Q/TOF-MS)based chemical profile identification to determine the chemical components in JHT.Further,we applied network pharmacology to illustrate its molecular mechanisms.A total of 96 chemical constituents were identified in JHT,31 of which were confirmed using reference standards.Based on the bioinformatics analysis using the symptom-guided pharmacological networks of“chi,”“blood,”“pain,”and“inflammation,”and target screening through the interaction probabilities between compounds and targets,matrix metalloproteinase 2(MMP2),dopamine d2 receptor(DRD2),and Aldo-keto reductase family 1 member B1(AKR1B1)were identified as key targets in the therapeutic effect exhibited by JHT against CSG.Moreover,according to the inhibitory activities presented in the literature and binding mode analysis,the structural types of alkaloids,flavonoids,organic acids,including chlorogenic acid(10),caffeic acid(13),(-)-corydalmine(33),(-)-isocorypalmine(36),isochlorogenic acid C(38),isochlorogenic acid A(41),quercetin-3-O-a-L-rhamnoside(42),isochlorogenic acid B(47),quercetin(63),and kaempferol(70)tended to show remarkable activities against CSG.Owing to the above findings,we systematically identified the chemical components of JHT and revealed its molecular mechanisms based on the symptoms associated with CSG.

Efficacy of Danlou tablet(丹蒌片)on myocardial ischemia/reperfusion injury assessed by network pharmacology and experimental verification

OBJECTIVE:To investigate the potential pharmacological mechanism of Danlou tablet(丹蒌片,DLT)with a long-term clinical application in the treatment of myocardial ischemia/reperfusion(I/R)injury through network pharmacology,molecular docking and experimental verification.METHODS:The main chemical ingredients in DLT were retrieved from the Traditional Chinese Medicine(TCM)System Pharmacology Database,the TCM information database,the bioinformatics analysis tool for molecular mechanism of TCM,and HERB database.Disease targets of I/R were accessed from the databases of Online Mendelian Inheritance in Man,Gene Cards,Therapeutic Target Database,and Dis Ge NET database.The overlaying genes of DLT and I/R were obtained from the Venny online platform.The core targets and proteinprotein interaction network were constructed and analyzed via the Search Tool for the Retrieval of Interacting Genes Proteins database and Cytoscape software.Furthermore,Gene Ontology(GO)analysis and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)pathway enrichment analysis were performed by the Metascape platform.Based on the results,the component-target-pathway network was constructed and drafted via the Cytoscape software and the platform of Bioinformatics.Furthermore,we performed molecular docking to predict the binding information between chemical molecules and target proteins.Finally,oxygenglucose deprivation/recovery(OGD/R)-induced H9c2 cardiomyocytes were used to validate the results of network pharmacology in vitro.RESULTS:A total of 189 active chemical components in DLT and 849 correlative targets of I/R were screened.Of note,133 overlaying genes found from the Venny online platform were concentrated into 28 core genes.Furthermore,the GO and KEGG pathway enrichment analysis presented that DLT might participate in 42 types of GO molecular functions,747 types of GO biological processes,19 types of GO cellular components,and 140 kinds of pathways to treat I/R.In the component-targetpathway network,the indirect relationship between herbs and their possible effective pathways was clarified.Based on the molecular docking,we speculated that Baicalein-prostaglandin G/H synthase 2(PTGS2)with-3.24 kcal/mol,Luteolin-heat shock protein 90 alpha family class A member 1(HSP90AA1)with-3.22 kcal/mol,Baicalein-HSP90AA1 with-3.13 kcal/mol,and QuercetinHSP90AA1 with-3.05 kcal/mol possessed the strongest binding force of less than-3 kcal/mol,sequentially.Experimental verification showed that Quercetin,Luteolin,and Baicalein could increase the relative cell viability of OGD/R-stimulated cardiomyocytes,probably by suppressing PTGS2,and activating HSP90AA1 and estrogen receptor 1 expression.CONCLUSIONS:We predicted the potential active compounds as the material basis of DLT that may provide a new approach to elucidate the novel pharmacological mechanism underlying the treatment of cardiac I/R damage.

基于HPLC-Q-TOF MS/MS和网络药理学的参蓉蛹草片质量标志物研究

目的:应用高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱法(HPLC-Q-TOF-MS/MS)建立参蓉蛹草片化学成分的检测方法,并结合网络药理学和分子对接方法分析其抗疲劳的网络调控机制、预测参蓉蛹草片的质量标志物。方法:运用HPLC-Q-TOF-MS/MS对参蓉蛹草片物质基础进行分析鉴定。通过PubChem获取所选化合物的结构,利用TCMSP数据库及SwissTargetPrediction获取作用靶点;通过GeneCards、TTD、OMIM数据库筛选与疲劳相关的疾病靶点,获得药物和疲劳的交集靶点;运用UniProt数据库校准靶点名称;利用STRING数据库构建交集基因蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络,并运用Cytoscape 3.8. 0软件对PPI网络进行拓扑分析;最后借助Metascape在线分析核心交集基因,进行基因本体(GO)功能富集分析、京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,并对分析结果进行可视化。结果:通过HPLC-Q-TOF MS/MS共得到参蓉蛹草片124个化学成分,利用网络药理学对筛选出的23个化学成分进行生物信息学分析,发现其可作用于195个靶点干预33条信号通路。分子对接结果显示,活性化合物可进入受体靶点活性空腔,与其形成的对接构象合理。结论:参蓉蛹草片可通过多成分、多靶点、多途径发挥抗疲劳作用,基于HPLC-Q-TOF MS/MS,结合网络药理学和分子对接方法初步将人参皂苷类、苯乙醇苷类预测为参蓉蛹草片的质量标志物。

基于网络药理学和分子对接探讨壮骨强筋片治疗老年性骨质疏松症的作用机制

目的 运用网络药理学结合分子对接技术探讨壮骨强筋片治疗老年性骨质疏松症(SOP)的物质基础及作用机制。方法 通过TCMSP、HERB、PubChem、SwissTargetPrediction和UniProt数据库筛选壮骨强筋片组方药物的活性成分及作用靶点;检索DisGeNet、GeneCards、OMIM数据库获得SOP相关靶点;采用Cytoscape3.8.0构建“疾病-药物-成分-交集靶点”网络;利用STRING和Cytoscape3.8.0构建蛋白质-蛋白质相互作用网络;利用R4.2.0进行GO功能及KEGG通路富集分析;选取度值较高的核心成分与核心靶点进行分子对接。结果 获得壮骨强筋片作用靶点270个,SOP相关靶点433个,药物与SOP交集靶点61个;核心成分主要有槲皮素、木犀草素和山柰酚等,核心靶点有TNF、IL6、AKT1、VEGFA等。GO生物过程主要涉及氧化应激反应、生殖结构发育、生殖系统发育等,KEGG通路主要富集于糖尿病并发症相关的AGE-RAGE信号通路、脂质和动脉粥样硬化、流体剪切应力和动脉粥样硬化等。结论 壮骨强筋片可能通过作用于TNF、IL6、AKT1、VEGFA等靶点,调节免疫与细胞代谢,发挥治疗SOP的作用。

基于网络药理学与分子对接技术探讨脉管复康片治疗动脉粥样硬化的作用机制

目的:利用网络药理学方法及分子对接技术探析脉管复康片治疗动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)的机制。方法:通过传统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)筛选脉管复康片(丹参、鸡血藤、没药、乳香、郁金)活性成分和靶基因。使用人类基因数据库(the human gene database,GeneCards)、在线人类孟德尔遗传数据库(online mendelian inheritance in man,OMIM)、药物靶标数据库(therapeutic target database,TTD)、遗传药理学与药物基因组学数据库(pharmacogenetics and pharmacogenomics knowledge base,PharmGKB)、DrugBank疾病数据库获得AS相关基因。使用Cytoscape 3.8.2构建“成分-靶点”网络。使用STRING数据库下载蛋白-蛋白互作网络(protein-protein interactions,PPI)数据,导入Cytoscape,使用CytoNCA插件获取核心靶基因。使用R软件进行基因本体(gene ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)富集分析。对活性成分及核心基因做分子对接。结果:从脉管复康片中共筛选出157个活性成分,对应AS靶基因238个,PPI核心靶基因共20个。GO功能富集显示生物学功能主要涉及脂多糖反应、细菌来源分子反应、金属离子反应、氧化应激反应等;KEGG通路富集显示主要涉及流体剪切应力和AS、AGE-RAGE信号通路、PI3K-Akt信号通路等;分子对接结果提示槲皮素、木犀草素、柚皮素、丹参酮ⅡA、刺芒柄花素、甘草查尔酮A与4个核心蛋白JUN、MAPK1、TP53、STAT3结合稳定。结论:脉管复康片可通过槲皮素、木犀草素等活性成分作用于多种信号通路及多个基因靶点治疗AS。

基于网络药理学和斑马鱼模型的心可舒片抗心肌缺血活性成分及作用机制研究

目的基于网络药理学和斑马鱼模型研究心可舒片抗心肌缺血活性成分及作用机制。方法利用盐酸异丙肾上腺素(isoprenaline,ISO)诱导的斑马鱼心肌缺血模型和过氧化氢(H_(2)O_(2))诱导的大鼠心肌细胞(H9c2)损伤模型,评价心可舒片抗心肌缺血活性。利用TCMSP等数据库检索心可舒片的活性成分;利用PharmMapper数据库预测潜在作用靶点;利用OMIM数据库检索心肌缺血疾病靶点;分析心可舒片抗心肌缺血的潜在治疗靶点;对核心靶点进行GO和KEGG富集分析。利用斑马鱼和细胞模型对活性成分进行验证;利用qRT-PCR检测心可舒片对关键靶点表达的影响。结果心可舒片可以明显缓解ISO诱导的斑马鱼心包水肿、心动过缓、静脉窦-动脉球(SV-BA)距离增大,提高细胞存活率。心可舒片的30个潜在活性成分主要作用于ALB、AKT1、MAPK1等30个核心靶点;通过调节蛋白质磷酸化、负调控凋亡、正调控PI3K信号转导等627个GO条目,调控PI3K/Akt、FOXO、Ras等117条信号通路发挥抗心肌缺血作用。丹酚酸A、紫草酸、迷迭香酸、丹酚酸D、丹酚酸B、人参皂苷Rg2、金丝桃苷、3′-甲氧基葛根素、3′-羟基葛根素和人参皂苷Rg1能够缓解ISO引起的斑马鱼心肌缺血、提高缺氧细胞存活率。心可舒片能够上调ras、akt1等基因的表达,下调mapk1、mapk8等基因的表达。结论心可舒片中的丹酚酸A、紫草酸等活性成分通过靶向AKT1、MAPK1等靶点,调控PI3K/Akt、MAPK、Ras等信号通路发挥抗心肌缺血作用。

基于网络药理学和HPLC法建立宠物用复方石淋通片中多指标成分的质量控制方法

建立宠物用复方石淋通片多指标成分含量测定方法。利用网络药理学方法筛选复方石淋通片治疗尿石症、膀胱炎的关键活性成分,结合相关文献及《中国药典》相关要求,确定指标性成分。利用HPLC分析方法,使用CAPCELL PAK C18 MG(S-5)4.6×250 mm色谱柱,柱温30℃,进样量10μL,流速为1.0 mL·min^(-1),检测波长335 nm,以乙腈-0.1%甲酸水为流动相,梯度洗脱,建立指标性成分含量测定的方法。通过网络药理学筛选出槲皮素、咖啡酸、绿原酸等十个关键成分。结合《中国药典》及相关文献选出新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸、咖啡酸、夏佛塔苷、异夏佛塔苷六种指标性成分。含量测定方法学结果表明:各成分线性关系良好(r≥0.999);精密度良好,RSD为0.03%~0.21%;重复性良好,RSD为0.70%~2.02%;供试品在24h内稳定性良好,RSD为0.30%~2.02%;平均加样回收率(RSD)在98.31%~104.31%(0.36%~2.28%);三批样品中六种成分的含量分别在0.990~1.434 mg·g^(-1)、1.533~2.083 mg·g^(-1)、1.311~2.023 mg·g^(-1)、0.332~0.353 mg·g^(-1)、1.594~1.768 mg·g^(-1)、0.787~1.057 mg·g^(-1)之间。该含量测定方法有较好的重复性和稳定性,可用于宠物用复方石淋通片的质量分析。

护肝片联合抗感颗粒治疗EBV肝损伤的网络药理学分析

目的:通过网络药理学联合分子对接技术探讨护肝片联合抗感颗粒治疗EB病毒(Epstein-Barr virus,EBV)肝损伤的分子机制。方法:利用TCMSP、HERB数据库和Swiss Target Prediction平台筛选和预测护肝片联合抗感颗粒的活性成分及潜在靶点。通过GeneCards数据库检索EBV肝损伤的相关基因。运用Cytoscape 3.9.1软件构建药物活性成分-靶点网络,并筛选出关键成分。对护肝片联合抗感颗粒治疗EBV肝损伤的潜在作用靶点进行GO及KEGG通路富集分析,并将其导入STRING平台,构建PPI网络,利用MCC和MNC算法筛选出核心靶点。最后,利用CB-Dock对关键成分与核心靶点进行分子对接。结果:共收集护肝片联合抗感颗粒的活性成分96个,护肝片联合抗感颗粒治疗EBV肝损伤的作用靶点57个。GO和KEGG通路富集分析结果主要与细胞因子受体结合、细胞因子活性、人巨细胞病毒感染等功能和通路相关。分子对接结果证实核心靶点STAT3、AKT1、JUN、TP53能稳定地与关键成分槲皮素、山柰酚、木犀草素、金合欢素、异鼠李素结合。结论:护肝片联合抗感颗粒主要通过槲皮素、山柰酚、木犀草素、金合欢素和异鼠李素等关键成分作用于STAT3、AKT1、JUN和TP53等核心靶点,参与细胞因子相关生物细胞过程的调节,最终起到治疗EBV肝损伤的作用。

基于网络药理学研究孜亚比提片对2型糖尿病的潜在分子机制

目的 利用网络药理学方法研究孜亚比提片治疗2型糖尿病(T2DM)的分子机制。方法 从TCMSP、ETCM、CNKI中得到孜亚比提片化学成分和药物靶点,利用OMIM和GeneCards数据库筛选T2DM的疾病靶点;使用Cytoscape 3.6.1软件构建“药物-成分-靶点网络”筛选出核心成分;运用蛋白质相互作用网络筛选出核心靶点;通过DAVID数据库进行GO和KEGG富集分析。结果研究共收集到孜亚比提片活性成分144个,度值排名靠前的为槲皮素、山柰酚、异鼠李素等。活性成分相关靶点823个,其中与T2DM相关的有700个,包含为SRC、MAPK1、MAPK3等。GO功能分析提示与信号传导、蛋白质磷酸化以及蛋白质结合等分子功能有关。KEGG通路富集分析所涉及的主要信号通路有脂质与动脉粥样硬化、糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路及HIF-1信号通路等。结论 孜亚比提片治疗T2DM具有多成分、多靶点、多通路协同干预的特点,其主要由槲皮素、山柰酚、异鼠李素等成分通过作用SRC、MAPK1、MAPK3靶点调控AGE-RAGE信号通路发挥综合治疗作用。

补益强心片治疗慢性心力衰竭的网络药理学研究

目的:确定补益强心片的有效成分和治疗慢性心力衰竭的靶点,以研究补益强心片治疗慢性心力衰竭的潜在机制。方法:通过中药系统药理分析平台(TCMSP)数据库获得补益强心片的有效成分和预测靶点。使用疾病数据库筛选慢性心力衰竭的疾病靶点,使用在线工具Draw Venn Diagram获取药物和疾病的共同靶点,将获得的共同靶点上传到STRING数据库,用于蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络分析。然后,使用Cytoscape 3.9.0软件构建药物-活性成分-靶点网络图和PPI网络的可视化分析。通过DAVID数据库进行基因本体(GO)富集分析和京都基因和基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。最后,使用Autodock Vina进行分子对接。结果:共获得115个药物活性成分、247个药物靶点、2 685个疾病靶点和153个与药物和疾病相关的共同靶点。通过PPI网络分析确定了蛋白激酶B1(AKT1)、白细胞介素6(IL-6)、血管内皮生长因子A(VEGFA)、肿瘤蛋白P53(TP53)、白细胞介素-1β(IL-1β)、半胱氨酸蛋白酶3基因(CASP3)、表皮生长因子受体(EGFR)、JUN、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)和前列腺素内过氧化物合成酶2(PTGS2)等核心靶点。富集分析结果表明,潜在核心药物成分通过抑制炎症反应、调节血管生成、凋亡等生物过程和晚期糖基化终末产物(AGE)-晚期糖基化终末产物受体(RAGE)信号通路、癌症中的通路、流体切应力与动脉粥样硬化、肿瘤坏死因子(TNF)信号通路、白细胞介素-17(IL-17)信号通路等发挥治疗慢性心力衰竭的药理作用。分子对接结果表明,调控网络中的关键靶点与相关活性组分具有较高的结合活性。结论:本研究使用网络药理学方法筛选出补益强心片治疗慢性心力衰竭的主要活性化合物、关键靶点和主要通路,揭示其潜在机制,为进一步研究提供理论依据和参考价值。

基于网络药理学方法探讨杞蓉片治疗早发性卵巢功能不全的作用机制

目的:采用网络药理学方法探讨杞蓉片治疗早发性卵巢功能不全(premature ovarian insufficiency,POI)的作用机制。方法:在中药药理学数据库与分析平台(traditional Chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform,TCMSP)中获取杞蓉片的有效成分及相应靶点,同时查询人类基因数据库(Genecards)等数据库,获取疾病相关的靶点,并利用韦恩图(Venn)图与药物作用靶点取交集,筛选杞蓉片治疗POI的关键靶点。利用STRING平台建立预测靶蛋白之间的相互关系网络,根据联系密切程度筛选出核心靶标,用R语言进行核心靶标的基因本体论功能富集分析(gene ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书富集分析(kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)。结果:收集到符合筛选条件的杞蓉片活性成分102个,染料木素、槲皮素、芹菜素、β-谷固醇等化合物可能为其作用的主要活性成分,药物与POI共同靶点243个,其中肿瘤蛋白p53基因、丝氨酸/苏氨酸激酶1、转录激活因子3、肿瘤坏死因子、表皮生长因子受体、白细胞介素6在促分裂素原活化蛋白激酶、血管内皮生长因子为核心靶基因,通过KEGG通路分析显示,杞蓉片治疗POI的生物信号通路主要集中在磷脂酰肌醇3激酶和蛋白激酶B、缺氧诱导因子1等。分子对接结果显示大部分靶点与成分结合活性较强。结论:杞蓉片通过多种成分、多核心靶点参与了一系列通路,通过发挥多种生物、分子过程来治疗POI。

基于网络药理学和分子对接探讨消炎利胆片治疗急性胆囊炎的作用机制

目的:基于网络药理学方法和分子对接技术探讨消炎利胆片治疗急性胆囊炎的潜在作用机制。方法:采用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)、化学专业数据库及ETCM数据库检索获取消炎利胆片的化学成分,通过Swiss ADME数据库进一步筛选活性成分并导入Swiss Target Prediction数据库预测药物相关靶点。利用Gene Cards数据库和OMIM数据库检索急性胆囊炎相关靶点,通过Venny 2.1在线平台获取“药物-疾病”交集靶点,并将“药物-疾病”共同靶点导入STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用网络。利用DAVID数据库对“药物-疾病”共同靶点进行基因本体论(GO)功能注释和京都基因与基因百科全书(KEGG)通路富集分析。运用Cytoscape软件构建“药物成分-靶点-信号通路”网络,计算网络拓扑学参数并筛选消炎利胆片发挥治疗急性胆囊炎作用的重要活性成分及核心靶点,通过Auto Dock平台进行分子对接验证。结果:共获得44个消炎利胆片活性成分及186个药物相关靶点,获得823个急性胆囊炎潜在靶点,取交集后得到“药物-疾病”共同靶点33个,这些靶点主要涉及磷脂酰肌醇3激酶(Phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)-蛋白激酶B(Akt)、丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-Activated Protein Kinase,MAPK)及缺氧诱导因子(Hypoxia Inducible Factor,HIF)-1等信号通路;“药物成分-靶点-通路”网络拓扑学分析提示槲皮素、异鼠李素、芹菜素、7-羟基香豆素和咖啡酸等可能是消炎利胆片发挥治疗急性胆囊炎作用的重要活性成分,关键靶点为表皮生长因子受体(Epidermal Growth Factor Receptor,EGFR)、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1(Akt Serine/Threonine Kinase 1,AKT1)、醇醛酮还原酶家族1成员B1(Aldo-Keto Reductase Family 1 Member B1,AKR1B1)、胰岛素样生长因子1受体(Insulin-like Growth Factor 1 Receptor,IGF1R)以及ATP结合家族亚家族G成员2(ATP Binding Cassette Sub-Family G Member 2,ABCG2)等;分子对接显示大部分核心靶点与活性成分有较高的结合活性。结论:本研究基于网络药理学方法及分子对接技术初步揭示消炎利胆片通过多成分、多靶点、多途径治疗急性胆囊炎的机制,为探索消炎利胆片的药理机制和合理临床应用提供了一定的参考。

基于网络药理学和分子对接技术探讨茯苓泽泻片的减肥功能及机制

目的:利用网络药理学和分子对接技术探究茯苓泽泻片的减肥作用及机制。方法:根据中医证型和用药经验辩证组方,通过TCMSP数据库和UniProt数据库收集茯苓泽泻片的活性成分和作用靶点;利用DrugBank、OMIM数据库和GeneCards数据库获取肥胖相关靶点;使用venn diagram得到茯苓泽泻片治疗肥胖的靶点;STRING数据库构建靶蛋白相互作用网络;运用Cytoscape 3.7.2软件构建“药物-成分-关键靶点”网络;利用Metescape数据库对关键靶点进行京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)富集分析;最后使用PyMOL 2.2和Autodock Tools 1.5.6软件对核心靶点和核心成分进行分子对接。结果:经过拓扑分析,共得到52个关键靶点,PTGS2、PPARG可能是茯苓治疗肥胖的重要靶点;KEGG分析中,Insulin resistance、HIF-1 signaling pathway、PI3K-Akt signaling pathway、Adipocytokine signaling pathway治疗肥胖密切相关;分子对接显示了槲皮素与PTGS2、PPARG对接结果良好,表明槲皮素可能是茯苓泽泻片治疗肥胖的关键成分。结论:茯苓泽泻片对脾虚阴阻肥胖具有减肥功能,主要相关成分为槲皮素,并通过多靶点多途径实现减肥功能。

基于网络药理学及分子对接探讨灵泽片治疗前列腺良性增生的作用机制

目的:采用网络药理学方法探讨灵泽片治疗前列腺良性增生疾病的作用机制。方法:利用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)、中医药整合药理学研究平台(TCMIP)对药物活性成分进行查找与筛选,获得药物的作用靶点。利用GeneCards、TTD、DISGENET数据库获取疾病靶点。利用Venny 2.1.0平台绘制韦恩图,获取疾病、药物交集靶点。用Cytoscape3.8.2软件绘制药物的有效活性成分-作用靶点网络。利用STRING平台构建疾病、药物交集靶点的相互作用网络。用DAVID数据库对疾病、药物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)通路富集分析。采用AutoDock Vina进行分子对接。结果:通过筛选得到445个药物作用靶点,1 338个疾病相关靶点,125个交集靶点;腺苷、松属素、去氧泽泻醇A、泽泻醇A、泽泻醇A酯等为关键成分,热休克蛋白90α家族A类成员1(Heat Shock Protein 90 Alpha Family Class A Member 1,HSP90AA1)、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1(Akt Serine/Threonine Kinase 1,AKT1)、SRC原癌基因(SRC Proto-Oncogene,SRC)、丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-Activated Protein Kinase,MAPK)3、雌激素受体1(Estrogen Receptor 1,ESR1)等为核心靶点;GO分析得到557条生物过程、70项细胞组分,112项分子功能;KEGG分析显示灵泽片主要通过调控MAPK信号通路、松弛素信号通路、雌激素信号通路、白细胞介素(Interleukin,IL)-17信号通路、细胞凋亡等来治疗前列腺良性增生。分子对接结果显示,核心靶点与关键成分对接良好。结论:灵泽片可通过多成分、多靶点、多途径治疗前列腺良性增生,为临床治疗前列腺良性增生提供依据与思路。

基于网络药理学和分子对接探讨养心氏片抗心肌纤维化的作用机制

目的:基于网络药理学与分子对接探讨养心氏片抗心肌纤维化的作用机制。方法:通过中医药系统药理学平台(TCMSP)检索养心氏片中13味中药的活性成分;运用基因名片数据库(GeneCards)、药物遗传学与药物基因组学知识库(PharmGKB)、在线人类孟德尔遗传数据库(OMIM)、DrugBank数据库及治疗靶点数据库(TTD)检索获得心肌纤维化相关靶点;将养心氏片活性成分靶点和疾病靶点取交集,运用Cytoscape 3.8.0软件绘制“药物-活性成分-靶点”网络图;将交集靶点上传至STRING平台进行蛋白相互作用(PPI)网络分析;运用R软件对交集靶点进行基因本体(GO)功能富集分析与京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析;运用AutoDock Vina 1.1.2对养心氏片的核心成分与核心靶点进行分子对接验证。结果:养心氏片通过β-谷甾醇、山柰酚、槲皮素等核心成分作用于表皮生长因子受体(EGFR)、雌激素受体(ESR1)、白介素1B(IL1B)等核心靶点,可调节心肌纤维化中晚期糖基化终末产物/晚期糖基化终末产物受体(AGE/RAGE)信号通路、低氧诱导因子(HIF-1)信号通路、肿瘤坏死因子(TNF)信号通路等,并且参与氧化应激反应、脂多糖的反应、细菌来源分子反应等生物学过程以调控心肌纤维化。分子对接结果显示,筛选的主要活性成分与对应靶点蛋白均有较好的结合活性。结论:养心氏片抗心肌纤维化具有多成分、多靶点、多通路的特点,为临床应用提供科学依据。

基于网络药理学探讨京制牛黄解毒片治疗口腔溃疡的作用机制及实验验证

目的 运用网络药理学和动物实验验证,探讨京制牛黄解毒片治疗口腔溃疡(Oral ulcer,OU)的作用机制。方法 通过中药成分数据库(TCMSP、TCMID)筛选出京制牛黄解毒片组成药物的主要化学成分及其潜在靶点;通过Genecards、OMIM、Drugbank和PharmGKB数据库获得OU疾病相关基因;利用cytoscape3.8.2软件构建药物-化学成分-靶点-疾病网络图;采用STRING数据库构建靶点相互作用(Protein-protein interaction,PPI)网络。采用R软件(4.0.4)将京制牛黄解毒片中化学成分预测靶点和OU疾病的共同靶点进行基因本体(Gene ontology,GO)及基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)富集分析;最后通过复制大鼠口腔溃疡模型,对京制牛黄解毒片治疗口腔溃疡的药效及核心信号通路进行验证。结果 经数据库分析,共获得京制牛黄解毒片29个关键活性成分,核心靶点包括Mitogen-activated protein kinase 1/3(MAPK1/3)、Protein kinase B(AKT1/PKB)、Signal transducer and activator of transcription(STAT3)、Heat shock protein90(HSP90)、Vascularendothelialgrowthfactor(VEGF)、Interleukin-6(IL-6)、Epidermalgrowthfactor receptor(EGFR)等,GO功能富集和KEGG通路富集主要影响PI3K-AKT(Phosphoinositide 3-kinase/protein kinase B)、Tumor necrosis factor(TNF)、Interleukin-17(IL-17)及Hypoxia-inducible factor 1(HIF-1)等信号通路。大鼠实验证实京制牛黄解毒片可显著减小溃疡面积,明显改善口腔溃疡程度和溃疡的病理变化,显著降低血清促炎因子TNFα、IL-1β、IL-6和Interferon γ(IFN-γ)水平,升高抗炎因子IL-4水平;同时显著降低溃疡组织VEGF蛋白水平。结论 京制牛黄解毒片具有多成分、多靶点、多通路的作用特点,对大鼠实验性口腔溃疡具有治疗作用,其作用机制与调节炎症信号通路有关,为后续京制牛黄解毒片临床应用和机制研究提供了参考。

基于网络药理学和分子对接的紫龙金片治疗肺癌的作用机制研究

目的运用网络药理学探究紫龙金片治疗肺癌的潜在作用机制。方法通过TCMSP、YaTCM数据库查询紫龙金片的成分,并以口服生物利用度(OB)≥30%,类药性(DL)≥0.18为条件筛选出活性成分,通过Swiss Target Prediction进行成分靶点预测,再通过GeneCards、TTD、Drugbank、OMIM数据库查询肺癌相关靶点,利用Cytoscape 3.7.2构建成分-靶点等多层次网络图。使用Metascape数据库对紫龙金片治疗肺癌的潜在作用靶点进行GO富集分析和KEGG通路富集分析,最后使用Maestro11.5进行核心成分-靶点分子对接验证。结果紫龙金片共筛选得到成分154个,其中的槲皮素、木犀草素、山柰酚、丹酚酸B、阿魏酸、黄芪甲苷等可能是治疗肺癌的重要成分;ESR1、EGFR、MMP9、STAT3、SRC等基因可能是紫龙金片治疗肺癌重要的潜在靶点。GO富集分析显示,靶点涉及到2706个生物过程条目,108个细胞成分条目、221个分子功能条目。KEGG通路富集分析显示,Pathways in cancer、PI3K-Akt signaling pathway、JAK2/STAT3信号通路等是紫龙金片治疗肺癌的关键通路。分子对接结果得到190余组数据,最高评分为HSP90AA1-Salvianolic acid B(-10.176 kcal/mol),评分最低是STAT3-Ferulic acid(-3.257 kcal/mol),其余组都能较好地结合,形成稳定的构象。结论紫龙金片中的活性成分槲皮素、木犀草素、山柰酚、丹酚酸B、阿魏酸、黄芪甲苷等活性成分可能通过作用于ESR1、EGFR、MMP9、STAT3、SRC等靶点起到治疗肺癌的作用,为进一步研究紫龙金片的抗癌机制奠定基础。

盘龙七片治疗膝骨关节炎有效性和安全性的系统性评价及作用机制分析

目的:探讨盘龙七片治疗膝骨关节炎(KOA)的有效活性成分及其作用机制。方法:对中国知网(CNKI)、维普数据库(VIP)、万方期刊数据库、PubMed、Web of Science、Cochrane Library数据库中关于盘龙七片的临床研究进行检索,利用网络药理学方法探讨了盘龙七片对膝骨关节炎的主要有效成分及作用机制。结果:共纳入20项研究,共计1805例受试者。Meta分析中,盘龙七片单独应用或与其他药物联合使用的总有效率、西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数(WOMAC)评分、视觉模拟评分(VAS)及巴氏强直计量学指数(BASMI)评分结果显示,95%置信水平(CL)横线都处于无效线右侧[优势比(OR)>1],且异质性检验差异无统计学意义,表明盘龙七片单独应用或与其他药物联合使用对膝骨关节炎有较好的疗效;在整体研究中对照组833例出现不良反应22例,其概率为2.64%,治疗组972例出现不良反应14例,概率为1.13%,治疗组不良反应出现概率小于对照组,表明盘龙七片单独应用或与其他药物联合使用治疗KOA时有良好的安全性。通过建立药物-有效成分-重要靶点-关键通路网络,并对其进行了基因本体(GO)生物学过程及京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,初步筛选出盘龙七片242个有效成分、624个与盘龙七片交叉作用的靶点,并对其作用机制进行分析,发现与KOA相关的有磷脂酰肌醇3-激酶-蛋白激酶B (PI3K-Akt)信号通路、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路、叉头盒O (FoxO)信号通路等,其中可能发挥重要作用的靶点是环加氧酶2 (PTGS2)、雌激素受体1 (ESR1)、肿瘤坏死因子(TNF)、胱天蛋白酶3 (CASP3)、丝裂原活化蛋白激酶1 (MAPK1),其对应的重要成分是木犀草素、山柰酚、槲皮素、芒柄花素及隐丹参酮等。结论:盘龙七片单用治疗及其联合治疗均能有效治疗KOA,其可能的作用机制为通过调整吞噬细胞等生理活动来清除软骨组织中的炎症因子、调整成骨细胞的表达等。