基于网络药理学与分子对接探讨山茱萸-菟丝子治疗认知障碍的作用机制

目的 利用网络药理学和分子对接方法探讨山茱萸-菟丝子治疗认知障碍的潜在作用机制。方法 利用TCMSP筛选山茱萸、菟丝子活性成分,并预测潜在靶点,从UniProt数据库获得药物成分对应靶点,通过TTD、GeneCards和OMIM数据库获取认知障碍相关靶点,利用R4.2.2软件获取山茱萸-菟丝子与认知障碍的共同靶点。利用Cytoscape3.7.2软件构建“药物-活性成分-靶点”网络,通过STRING11.5数据库构建共有靶点蛋白相互作用网络,利用R4.2.2软件进行GO功能及KEGG通路富集分析,利用AutoDock1.5.6、PyMoL2.4.0软件进行分子对接验证。结果 经过筛选共得到30个药物活性成分,184个药物-疾病交集靶点,通过GO功能和KEGG通路富集分析得到2 678个GO条目和179条信号通路。共同靶点的通路富集分析显示主要与PI3K-Akt、HIF-1α/VEGF等信号通路相关,分子对接结果显示,认知障碍核心靶点与山茱萸-菟丝子主要成分亲和力较好,可能有效自由结合。结论 山茱萸-菟丝子中槲皮素、山柰酚、β-谷甾醇、异鼠李素、豆甾醇、四氢鸭脚木碱等成分可能通过抗氧化应激、抗炎及免疫调节、糖脂调节等作用治疗认知障碍。

基于网络药理学和分子对接探讨党参防治免疫性血小板减少症的分子机制

目的:采用网络药理学、差异基因分析、分子对接方法初步阐明党参治疗免疫性血小板减少症(ITP)的分子机制。方法:在传统中药系统药理学数据库(TCMSP)、传统中药综合数据库(TCMID)和中医药百科全书数据库(ETCM)中检索党参的主要成分和相应的蛋白质靶标。在GeneCards、OMIM、DisGeNET数据库收集ITP的靶点,构建韦恩图获得复合靶标和疾病的交集靶点,并将靶标导入STRING数据库,使用Cytoscape3.9.1构建PPI网络。接着对交集靶点进行基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析,以探索ITP与党参的相关信号通路,最后对关键靶点和活性化合物进行分子对接研究。结果:共获得党参的84种潜在活性化合物、2354个疾病靶点与257个药物靶点,并得到86个交集靶点。通过蛋白互相作用网络图(PPI)分析确定了15个关键靶点,Degree值排名前5位的靶点包括血管内皮生长因子A(VEGFA)、Src原癌基因(SRC)、白细胞介素2(IL2)、过氧化物酶体增殖激活受体γ(PPARG)、表皮生长因子受体(EGFR)。GO和KEGG分析表明,党参治疗ITP主要涉及ERK1和ERK2级联的正向调控、信号转导、蛋白质磷酸化等生物学过程,信号通路主要包括PI3K/Akt、癌症通路、T细胞信号通路。分子对接结果表明,SRC、PPARG与11-hydroxyrankinidine具有较高的结合活性。肉豆蔻酸、乙基α-d果糖呋喃糖苷、黄豆黄素是重要的活性化合物并通过分子对接模拟进行验证。结论:本研究从多个角度阐明党参可能通过调节多个靶点和多条途径对ITP产生治疗作用,可为进一步深入研究党参对ITP的作用提供科学依据。

三七治疗骨关节炎机制:基于UHPLC-QE-MS、网络药理学及分子动力学模拟

背景:课题组前期研究发现三七能够修复骨细胞的形态结构,对于治疗骨关节炎具有良好的应用前景,但目前对于三七的具体作用机制尚不清楚。目的:采用超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱串联质谱(ultra-high performance liquid chromatography-Q exactive-mass spectrometry,UHPLC-QE-MS)技术鉴定三七的主要成分,并结合网络药理学、分子对接和分子动力学模拟探究三七治疗骨关节炎的作用机制。方法:利用UHPLC-QE-MS技术鉴定三七的主要成分后,运用TCMSP数据库筛选活性成分,通过TCMSP和Uniprot数据库查找活性成分靶点,通过疾病数据库筛选骨关节炎靶点。在药物靶点与疾病靶点取交集后,导入STRING数据库和Cytoscape软件构建蛋白互作网络筛选关键靶点,通过“活性成分-作用靶点”网络筛选关键活性成分。再对关键靶点进行富集分析,并对关键活性成分和关键靶点进行分子对接验证,最后选取结合能最低的结果进行分子动力学模拟。结果与结论:①在三七溶液中共鉴定出57种活性成分,成分靶点与疾病靶点交集50个,关键活性成分5个(槲皮素、熊脱氧胆酸、山奈酚、柚皮素和红藻氨酸),关键靶点5个(白细胞介素6、基质金属蛋白酶9、白细胞介素1β、白蛋白和趋化因子配体2);②基因本体功能富集642个条目,其中620个条目代表生物过程,21个条目代表分子功能,1个条目代表细胞成分;京都基因与基因组百科全书通路分析63条通路,主要涉及雌激素信号通路、白细胞介素17信号通路和高糖基化终末产物-高糖基化终末产物受体信号通路;③分子对接显示关键活性成分和关键靶点结合活性良好,分子动力学模拟提示槲皮素和基质金属蛋白酶9间的相互作用稳定;④对三七成分进行了较全面研究,初步阐明了其药效物质基础,预测三七可通过多组分、多靶点、多途径和多通路发挥抗炎、软骨保护和免疫调节作用来治疗骨关节炎。

基于网络药理学及分子对接预测参蛭通心胶囊治疗心房颤动的潜在机制

目的运用网络药理学和分子对接技术,预测参蛭通心胶囊治疗心房颤动(房颤)的潜在分子机制。方法在TCMSP、BATMAN-TCM、GeneCards、OMIM、TTD、DrugBank、PharmGKB数据库中搜索参蛭通心胶囊及房颤相关靶点,并得出两者的交集基因。运用STING数据库和Cytoscape 3.7.2软件绘制蛋白互作网络。借助David 6.8数据库对交集基因进行GO和KEGG分析,运用Autodock软件进行分子对接验证。结果参蛭通心胶囊治疗房颤的关键活性成份为槲皮素、丹参酮ⅡA、β-谷甾醇、山萘酚等。KEGG富集到的通路主要为TNF signaling pathway、IL-17 signaling pathway、Calcium signaling pathway等。分子对接结果表明参蛭通心胶囊中主要活性成分与关键靶点IL6、CASP3、IKBKB、PTGS2、NFKBIA具有较稳定的结合活性。结论参蛭通心胶囊以quercetin为代表的活性成分,通过VEGFA、IL6、TP53、CASP3、PPARG、PTGS2等多个靶点,调控以TNF signaling pathway为主的多个通路,达到治疗房颤的效果,为后续进一步探讨机制提供了理论依据。

基于网络药理学探讨百合知母汤抗焦虑与失眠的分子机制

目的:应用网络药理学方法探讨百合知母汤抗焦虑与失眠的分子机制。方法:基于中医药整合药理学研究平台(integrative pharmacology-based research platform of traditional Chinese medicine,TCMIP)V2.0对百合知母汤化学成分信息进行靶标预测,将焦虑与失眠相关疾病靶标信息进行蛋白-蛋白互作网络(protein-protein interactions,PPI)构建;富集分析百合知母汤干预焦虑、失眠的关键靶标;构建可视化的“中药方剂-中药材-化学成分-核心靶标-关键通路-疾病关键病理环节”多层次网络关联图。结果:百合知母汤有效成分主要为皂苷、黄酮、挥发油、有机酸等,百合知母汤作用潜在靶标共128个,其中与药物相关靶标14个,与疾病相关靶标114个,药物与疾病共有靶标2个,分别为NR3C1和GABRA1。百合知母汤抗焦虑与失眠主要作用于GABRA1、NFKB1、AR、SMC1A、PIK3CA、NR3C1、DRD2等基因或蛋白靶标中,涉及氨基丁酸、氯离子跨膜运输、突触后膜电位、γ-氨基丁酸的突触传递、神经元凋亡过程负调控及信号转导效应等通路。结论:百合知母汤抗焦虑与失眠的分子作用机制可能与干预GABRA1、NFKB1、DRD2等基因或蛋白表达,调控氨基丁酸、氯离子跨膜运输等通路有关。

基于网络药理学和分子对接技术探讨沙棘多酚治疗阿尔茨海默病的作用机制

目的基于网络药理学—分子对接技术的方法初步探讨沙棘多酚治疗阿尔兹海默症(Alzheimer’s disease,AD)的作用机制。方法检索中国知网、万方数据库查找目前报道的沙棘多酚化学成分,获得沙棘多酚有效活性成分及预测靶基因。通过Cytoscape 3.8.2软件构建中药—化合物—靶点(基因)网络;采用Gencards、OMIM、DisGeNET等数据库获取AD主要作用靶点,并与化合物基因靶点作韦恩图、明确交集靶点,运用String平台构建蛋白相互作用(PPI)网络模型并挖掘网络中潜在的蛋白质功能模块;通过Metascape平台进行基因本体(GO)功能富集分析及基于京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,预测其生物过程及作用通路。应用Cytoscape3.8.2软件构建“药物成分-作用靶点-作用通路”网络,运用AutoDock vina软件对核心成分及关键靶点进行分子对接。结果共获得12个沙棘多酚候选化合物、142个成分靶点以及95个沙棘多酚与AD的共同靶点。网络分析结果显示,沙棘多酚调治AD的核心活性成分为阿魏酸、藜芦酸、咖啡酸等,核心靶点包括ALB、EGFR、PTGS2、STAT3、CTNNB1、MMP9、ESR1、TLR4、ICAM1和PPARA。GO和KEGG分析显示,沙棘多酚治疗AD的通路主要富集在化学致癌-受体活化、癌症的通路和糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路等。其功能主要为氧化还原酶活性、丝氨酸水解酶活性和金属蛋白酶活性等。分子对接研究显示,沙棘多酚的5个关键治疗AD的化合物可与5个核心基因的对接口袋相匹配。结论沙棘多酚可通过多个化合物作用于多个分子靶点和通路发挥对AD的治疗作用。

基于网络药理学和生物信息学探讨满药复方木鸡颗粒治疗肝癌的分子机制

利用网络药理学和生物信息学方法揭示复方木鸡颗粒治疗肝癌的作用机制。通过TCMSP、Swiss Target Prediction数据库分别获取复方木鸡颗粒的活性成分以及相关靶点;在GEO数据库筛选肝癌的相关靶点;利用Venny 2.1在线平台获取药物与疾病的共同靶点;由Cytoscape 3.8.2绘制药物–成分–靶点–疾病网络;用STRING数据库构建PPI网络;通过DAVID数据库进行GO功能富集和KEGG通路富集分析;利用Kaplan Meier-Plotter数据库对关键基因的表达量及预后关联性进行分析;运用AutoDock软件对关键成分和靶点进行分子对接验证。复方木鸡颗粒中共获得37个活性成分,筛选出57个共有靶点,涉及生物过程98条、细胞成分17条、分子功能37条,介导15条信号通路。生存期分析结果显示,ESR1、CYP3A4、G6PD基因的表达量与肝癌患者的生存期具有相关性。分子对接表明筛选的6个活性成分与6个关键靶点蛋白之间具有较好的结合能力。复方木鸡颗粒中的大豆皂苷C、柚皮素、β-谷固醇、汉黄芩素等活性成分可以作用于ESR1、CYP3A4、G6PD等靶点,可能通过P53、戊糖磷酸途径、MAPK等信号通路发挥治疗肝癌的作用。

基于网络药理学和分子对接探讨黄芪甲苷促进血管生成的机制

目的:利用网络药理学和分子对接探讨黄芪甲苷促进血管生成的作用机制。方法:通过SwissTarget Prediction和GeneCards数据库筛选黄芪甲苷的相关靶点,通过GeneCards数据库筛选血管生成的相关靶点,将交集基因通过Venny分析,得到黄芪促血管生成的关键靶点。运用String数据库构建交集基因的PPI网络,数据导入Cytoscape3.10.1软件构建PPI网络,筛选关键基因。借助DAVID数据库及微生信对靶点基因进行GO富集分析。采用AutoDock vina软件进行分子对接,通过Pymol软件进行受体和配体可视化处理。结果:从黄芪甲苷中筛选出93个靶点,与血管生成有关的803个靶点,PPI网络筛选出关键靶点10个,包括IL6、AKT1、MMP9、STAT3、TGFB1、CTNNB1、HIF1A、BCL2、GSK3B、IL1B,富集分析提示上述靶点参与多条血管生成相关的信号通路。分子对接表明黄芪甲苷与上述靶点的结合性能良好,与AKT1、GSK3B、HIF1A、MMP9靶点的对接能量均小于-8 kcal/mol,以氢键结合。结论:黄芪甲苷可通过与多个靶点结合从而调节相关的信号通路,发挥促进血管生成的作用。

基于网络药理学方法、分子对接技术及动物实验探讨参威骨痹汤治疗骨质疏松症的作用机制

目的:探讨参威骨痹汤治疗骨质疏松症(osteoporosis,OP)的作用机制。方法:①网络药理学研究。采用超高效液相色谱-质谱法鉴定参威骨痹汤中的化合物,采用网络药理学方法初步筛选参威骨痹汤治疗OP的关键活性成分和靶点。②分子对接验证。采用分子对接技术验证网络药理学研究确定的参威骨痹汤治疗OP的关键活性成分与靶点的结合效果,从中筛选结合效果最好的组合。③动物实验验证。将60只雌性C57BL/6JNifdc小鼠随机等分为5组,模型组和参威骨痹汤低、中、高剂量组小鼠通过双侧卵巢切除手术进行OP造模,假手术组小鼠仅切取卵巢周围等体积的脂肪组织。参威骨痹汤低、中、高剂量组小鼠分别按照14.95 g·kg^(-1)·d^(-1)、29.9 g·kg^(-1)·d^(-1)、59.8 g·kg^(-1)·d^(-1)以参威骨痹汤药液灌胃,假手术组和模型组小鼠以等体积生理盐水灌胃。药物干预8周后,取股骨进行Micro-CT检查和组织病理学观察(HE染色和抗酒石酸酸性磷酸酶染色),采用实时定量PCR技术测定胫骨组织中根据网络药理学和分子对接技术确定的关键靶点基因的mRNA表达水平。结果:①网络药理学研究结果。网络药理学研究结果显示,SRC、促分裂原活化的蛋白激酶3(mitogen-activated protein kinase 3,MAPK3)、MAPK1、磷脂酰肌醇3-激酶调节亚基1(phosphatidylinositol-3-kinase regulatory subunit 1,PI3KR1)、信号转导及转录活化因子3为参威骨痹汤治疗OP的关键靶点,五味子丙素、10-姜酚、对羟基苯甲酸丁酯、倍半萜内酯和香豆雌酚为参威骨痹汤治疗OP的关键活性成分。②分子对接验证结果。分子对接结果显示,参威骨痹汤治疗OP关键活性成分与关键靶点的结合能均小于-5 kJ·mol^(-1),表明结合效果良好,其中靶点SRC、MAPK3、PI3KR1与活性成分五味子丙素、10-姜酚、对羟基苯甲酸丁酯的结合效果更好。③动物实验验证结果。Micro-CT检查及组织病理学观察结果显示,参威骨痹汤能改善OP模型小鼠的骨质疏松程度,其中中剂量参威骨痹汤效果更好。实时定量PCR测定结果显示,参威骨痹汤中剂量组胫骨组织中SRC mRNA和MAPK3 mRNA表达水平低于模型组,PI3KR1 mRNA表达水平与模型组比较差异无统计学意义。结论:参威骨痹汤治疗OP的机制可能是通过五味子丙素、10-姜酚、对羟基苯甲酸丁酯等成分调控SRC、PI3KR1、MAPK3的表达来调节骨代谢。

小建中汤治疗胃溃疡分子机制的网络药理学研究

目的探讨小建中汤治疗胃溃疡的分子机制。方法通过检索中药系统药理学数据库和分析平台(TCMSP),并结合中国知网、万方数据库的相关文献,收集小建中汤各药物包含的主要活性成分;通过TCMSP,PubChem,Swiss TargetPrediction数据库收集小建中汤的潜在作用靶点,通过GeneCards,OMIM,Drugbank,Therapeutic Target Database(TTD)数据库筛选胃溃疡相关的靶点,绘制维恩图,筛选出小建中汤与胃溃疡的交集靶点(关键靶点);再使用Cytoscape 3.7.1软件构建药物-活性成分-疾病-靶点网络,通过String数据库构建关键靶点的蛋白相互作用(PPI)网络;通过Metascape数据库进行基因本体论(GO)功能富集和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析;预测君药饴糖治疗胃溃疡的关键靶点。结果共收集到方剂潜在活性成分142种及靶点282个,潜在疾病靶点711个,关键靶点111个,度值排名靠前的关键靶点有ALB,AKT1,TP53,IL-6,TNF,IL-1β,JUN,VEGFA。GO功能富集分析得1894种功能,其中生物学过程1685种,分子功能133种,细胞组成76种,主要包括细胞运动的正调控、蛋白激酶结合、胞质囊腔等;KEGG通路富集分析得178条信号通路,主要包括PI3K/Akt信号通路、MAPK信号通路等。君药饴糖主要通过作用于VEGFA,STAT3等靶点促进溃疡愈合。结论小建中汤可通过多成分、多靶点、多通路对胃溃疡发挥疗效。

基于网络药理学和分子对接探讨养血安胎颗粒治疗复发性流产分子作用机制

目的基于网络药理学和分子对接技术研究养血安胎颗粒治疗复发性流产(RSA)作用机制。方法通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)和中医药整合药理学研究平台(TCMIP)数据库收集养血安胎颗粒主要化学成分及其映射靶标,通过OMIM、GeneCards、Drugbank、PharmGkb、TTD数据库收集RSA疾病靶标,并通过在线工具draw venn diagram分析药物与疾病靶标交集,导入STRING数据库,分析共有靶标相互作用关系(PPI),并对其进行生物信息学分析。此外,根据Degree值分析养血安胎颗粒治疗RSA的核心靶标,采用分子对接技术,研究靶标与化学成分之间结合度,验证网络药理学分析结果。结果共收集养血安胎颗粒化学成分70个和靶标236个,疾病靶标去重后获得453个。通过交集分析共获得66分共有靶标。PPI互作分析发现IL6、MMP9、TNF、IL1B、IL10等靶标是养血安胎颗粒治疗RSA核心靶标。生物信息学富集分析发现,这些共有靶标主要作用于TNF信号通路、HIF-1信号通路、FoxO信号通路、雌激素信号通路等信号通路。进一步的分子对接结果表明,度值(degree)靠前的靶标MMP9与芍药苷、芝麻素、槲皮素和山柰酚对接良好。尤其是芍药苷对接结果优于阳性对照。结论通过网络药理学和分子对接分析,发现养血安胎颗粒中主要活性成分通过作用于MMP9影响多条信号通路发挥治疗RSA作用。

基于UPLC-Q-TOF-MS/MS联合网络药理学及分子对接研究五味清浊颗粒治疗腹泻药效物质基础和作用机制

目的基于UPLC-Q-TOF-MS/MS技术鉴定五味清浊颗粒中的化学成分,联合网络药理学、分子对接技术探讨其治疗腹泻药效物质基础和作用机制。方法采用Eclipsepius C18色谱柱(50 mm×2.1 mm,1.8μm),以0.1%甲酸水溶液(A)-乙腈(B)为流动相进行梯度洗脱,柱温为30℃,流速为0.4 mL·min^(-1)。质谱采用电喷雾离子源(ESI)正、负离子模式,扫描范围m/z 50~2000条件下采集多级质谱碎片信息。应用网络药理学构建“核心成分-作用靶点-通路”的网络,对其潜在药效物质基础进行预测。利用AutoDock Vina进行分子对接验证。结果共鉴定出86个主要化学成分,包括生物碱类25个、黄酮类23个、有机酸类12个、鞣质类16个、苯丙素类2个、其他类化合物8个。网络药理学分析结果显示,槲皮素、木犀草素、鞣花酸、胡椒碱、山柰酚、荜茇宁主要作用于IL-6、TNF、EGFR、IFNG、IL-10、IL-8等核心靶点,调节PI3K-Akt、HIF-1、JAK-STAT等关键信号通路来发挥治疗腹泻作用。分子对接结果显示核心成分与核心靶点间具有良好的结合性能。结论该研究成功采用UPLC-Q-TOF-MS/MS技术对五味清浊颗粒化学成分进行全面分析鉴定,初步阐明其治疗腹泻的作用机制,为其药效物质基础和质量控制奠定基础。

基于网络药理学和分子对接的半枝莲二萜类化合物抗肝癌作用机制

目的 基于网络药理学和分子对接技术探讨半枝莲二萜类成分抗肝癌的作用机制。方法 根据文献调研(1987年1月至2022年7月)获得的155个半枝莲二萜类化合物,通过SwissADME平台筛选后得到符合条件的93种活性成分,并通过Swiss Target Prediction网络平台预测得到其中65个化合物可能的作用靶点;通过GeneCards、OMIM、PharmGkb、TTD、DrugBank以及GEO、TCGA数据库获取与肝癌有关的靶点,利用Cytoscape软件构建可视化“活性成分-靶点-肝癌”网络作用图,并通过度值筛选主要活性成分;使用String平台进行蛋白质–蛋白质相互作用(PPI)网络功能富集分析,利用Cytoscape软件构建PPI可视化网络图,通过cytoHubba插件的评分规则筛选出核心靶点和关键靶点;采用R语言软件包对半枝莲二萜抗肝癌的作用靶点进行基因本体(GO)功能和京都基因和基因组数据库(KEGG)通路富集分析;使用AutoDock vina软件对主要活性成分与关键靶点进行对接分析。结果 筛选出半枝莲二萜中6种活性成分包括Scutebarbolide I、Scutebata O、Scutelinquanine D、Scutellone F、Scutellone H和Scutebarbatine J,预测得到10个抗肝癌核心靶点,其中蛋白STAT3、MAPK1、MAPK3、HSP90AA1、PIK3R1和PIK3CA为关键靶点。基因富集分析得到953个GO功能条目和137条通路(P<0.05);分子对接结果显示,半枝莲二萜活性成分与关键靶点间存在潜在结合位点;网络药理学分析表明半枝莲二萜成分可能通过肽基-丝氨酸磷酸化、肽基-丝氨酸修饰、磷酸酶结合、蛋白质丝氨酸/苏氨酸激酶活性等生物学过程,作用于STAT3、MAPK1、MAPK3、PIK3R1、PIK3CA等关键蛋白的表达,进一步调控癌症中蛋白多糖、化学致癌受体激活、催乳素信号通路、癌症程序性死亡受体配体1(PD-L1)表达和程序性死亡受体1(PD-1)检查点通路等信号通路,发挥治疗肝癌作用。结论 半枝莲二萜类化合物能够通过多分子、多靶点、多通路、多作用机制达到治疗肝癌作用。

基于网络药理学、分子对接和动物实验探究柴胡龙骨牡蛎合甘麦大枣汤治疗脑卒中后抑郁的作用机制

目的:基于网络药理学、分子对接与动物实验探究柴胡龙骨牡蛎合甘麦大枣汤治疗脑卒中后抑郁(PSD)的作用机制。方法:利用TCMSP等数据库预测柴胡龙骨牡蛎合甘麦大枣汤的活性成分及靶点;在PharmGKB等数据库检索PSD疾病靶点,利用Cytoscape(v 3.9.1)建立交集靶点网络,String(v11.5)数据库构建PPI网络,利用DAVID 6.8数据库进行GO富集及KEGG通路分析;运用AutoDock vina(v 1.1.2)软件进行分子对接,并使用Pymol(v 2.5)等软件进行可视化分析;动物实验设置空白组、模型组、盐酸氟西汀组、中药组、中药+盐酸氟西汀组,给药21 d后检测各组大鼠神经行为学评分、脑组织内神经递质以及炎症因子表达,RT-qPCR和Western blot检测关键基因PPARG、MAPK3、AKT1、PIK3CA mRNA及蛋白表达。结果:得到柴胡龙骨牡蛎合甘麦大枣汤活性成分225种,作用于PSD的靶点119个,关键靶点包括MAPK3、AKT1、PIK3CA、PPARG,关键通路包括MAPK信号通路、PI3K-Akt信号通路等。与模型组比较,中药组与中药+盐酸氟西汀组MAPK3 mRNA及蛋白表达降低,AKT1、PIK3CA、PPARG mRNA及蛋白表达升高(P<0.05)。结论:柴胡龙骨牡蛎合甘麦大枣汤治疗PSD的作用机制可能与抑制MAPK3表达、促进AKT1、PIK3CA、PPARG表达,减缓脑组织炎症反应和氧化应激有关。

基于网络药理学和分子对接技术的2,3-吲哚醌抗少弱精症机制研究

为研究2,3-吲哚醌(isatin, ISA)治疗少弱精症的可能作用靶点和作用机制,基于公共数据库分别获取ISA作用靶点和少弱精症相关疾病靶点,确定交集靶点,采用Cytoscape软件获取核心靶点。通过GO功能富集和KEGG通路分析交集靶点,采用分子对接预测ISA与靶点蛋白的结合能力。研究结果显示,ISA干预少弱精症主要涉及氧化应激、细胞凋亡和炎症等生物学过程,并与p53信号通路、细胞衰老通路和IL-17信号通路密切相关;经筛选确定8个核心靶点,ISA与其中6个核心靶点稳定结合。这表明,ISA可能通过作用于核心靶点CASP3、TP53、ESR1、PTGS2、TNF和ANXA5,调控p53信号通路和IL-17信号通路发挥抗少弱精症作用。

基于网络药理学和分子对接探究韭菜籽治疗肾阳亏虚的机制

利用网络药理学、生物信息学和分子对接技术,全面解析韭菜籽治疗肾阳亏虚的分子机制。首先使用TCMSP数据库筛选韭菜籽潜在靶点及活性成分,借助OMIM数据库和Genecards数据库整合疾病靶点,使用Venny2.1.0工具构建韦恩图,获得交集靶点。再通过STRING11.0数据库探究药物与疾病交集靶点的互作关系,利用DAVID数据库对交集靶点进行GO富集分析和KEGG通路富集分析。最后使用Cytoscape3.9.1软件构建韭菜籽的活性成分-靶点-通路网络图,选用AutoDock Tools软件对蛋白与成分进行分子对接验证。研究表明,通过筛选得到4个活性成分,确定了41个作用靶标,反式贡多糖酸和β-谷甾醇被确认为主要活性成分。富集分析显示其主要通过调控编码炎症相关靶蛋白发挥作用,涉及神经活性配体-受体相互作用、钙信号通路、癌症相关通路、神经退行性疾病、环磷酸腺苷通路等。分子对接发现,韭菜籽中关键活性成分通过氢键与靶蛋白结合,主要通过与Asn-35、Thr-272、Lys-297和Glu-140等氨基酸残基结合调控靶点表达。

基于网络药理学和分子对接技术探究脑络欣通治疗缺血性脑卒中的机制

目的采用网络药理学方法探究益气活血方脑络欣通治疗缺血性脑卒中(ischemic stroke,IS)的作用机制,并通过分子对接技术进行初步验证。方法通过TCMSP、ETCM、化学专业数据库及文献筛选脑络欣通活性成分及作用靶点,通过OMIM、DisGeNET、GeneCards以及Drugbank数据库挖掘IS相关靶点;将交集靶点导入STRING平台和Cytoscape 3.8.2软件构建PPI网络并通过拓扑分析获得核心靶点,同时构建“中药—活性成分—核心靶点—疾病”可视化网络图;运用R软件进行GO功能及KEGG通路富集分析。最后借助Auto Dock Tools软件以及PyMOL软件进行分子对接和可视化。结果脑络欣通的潜在活性成分78个,治疗IS的潜在作用靶点200个,核心靶点包括STAT3、JUN、MAPK1、TP53等;作用较突出的活性成分包括槲皮素、β-谷甾醇、山柰酚、木犀草素等。进一步的生物功能分析获得150条信号通路,包括PI3K-AKT信号通路、HIF-1信号通路、FoxO信号通路等关键通路。分子对接结果表明关键活性成分与核心靶点之间存在分子结合位点,并有较强的结合活性。结论益气活血方脑络欣通可能是通过多成分、多靶点协同作用于氧化应激、炎症反应、细胞凋亡、自噬等生理病理环节,从而发挥治疗IS的作用。

基于网络药理学和分子对接探讨八珍汤治疗乳腺癌的作用机制

目的基于网络药理学和分子对接探讨八珍汤防治乳腺癌的分子机制。方法利用数据平台筛选八珍汤活性成分,利用数据库筛选乳腺癌相关靶点。以软件构建“药物-化合物-靶点”网络,并用分子对接验证有效成分与靶点亲和力。结果筛选出八珍汤有效成分2336个,潜在靶点211个。分子对接结果显示活性成分槲皮素、柚皮素、山柰酚与关键靶点ATK1、CASP3具有良好亲和力。结论初步明确八珍汤治疗乳腺癌的作用机制是通过山柰酚、槲皮素、柚皮素等活性成分作用于AKT1、CASP3等关键靶点。

基于网络药理学及分子对接探讨柴胡注射液退热的分子机制

目的采用网络药理学方法及分子对接研究柴胡注射液(CI)退热作用的潜在机制。方法使用中药系统药理学数据库和分析平台(TCMSP)检索、文献补充获取柴胡的活性成分、潜在靶点。借助GeneCards、DurgBank以及人类在线孟德尔遗传数据库(OMMI)数据库检索发热相关靶点。运用STRING数据库将交集靶点行蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)分析;在Cytoscape中建立“柴胡注射液-活性成分-靶点基因-发热”的网络;利用David数据库行基因本体(GO)、京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路分析;最后使用AutoDock Vina模拟分子对接。结果柴胡共有活性成分17个,作用靶点210个,发热靶点1208个,交集靶点102个。GO条目747个,涉及对外来刺激的反应、炎症反应、细胞对肿瘤坏死因子的反应、对脂多糖反应等生物学过程。KEGG通路156条,涉及AGE-RAGE、TNF、IL-17等信号通路。分子对接中成分与靶点可较好结合。结论CI通过多成分、作用于多靶点和途径对发热产生治疗作用。

基于网络药理学、分子对接及实验验证探讨参附益心颗粒治疗心力衰竭的作用机制

目的基于网络药理学、分子对接及实验验证探讨参附益心颗粒治疗心力衰竭的作用机制。方法(1)通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)检索、筛选参附益心颗粒组方中药的有效活性成分;利用PubChem数据库、Swiss Target Prediction平台进行作用靶点预测;通过GeneCards、OMIM数据库检索、筛选心力衰竭疾病相关靶点;通过Venny 2.1.0平台对参附益心颗粒活性成分作用靶点与心力衰竭疾病相关靶点取交集(共同靶点),即为参附益心颗粒抗心力衰竭的潜在作用靶点。将潜在作用靶点导入STRING数据库,构建蛋白互作(PPI)网络,筛选参附益心颗粒治疗心力衰竭的核心靶点。通过Cytoscape 3.6.1软件构建“药物-活性成分-疾病-靶点”网络,筛选参附益心颗粒治疗心力衰竭的关键活性成分。利用DAVID数据库对潜在作用靶点进行GO功能及KEGG通路富集分析。利用AutoDock Vina软件对关键活性成分和核心靶点进行分子对接验证。(2)将SD大鼠随机分为假手术组、模型组、参附益心颗粒组(5.28 g·kg^(-1))及阳性药组(沙库巴曲缬沙坦组,20.8 mg·kg^(-1)),每组8只。采用结扎左冠状动脉前降支的方法复制急性心肌梗死后心力衰竭大鼠模型。灌胃给药,每日1次,连续4周。采用超声心动图检测大鼠心功能:左室射血分数(LVEF)、左室短轴缩短率(LVFS);HE、Masson染色法观察大鼠心脏组织病理变化;ELISA法检测血清脑钠素(BNP)、心钠肽(ANP)、醛固酮(ALD)水平;qPCR及Western Blot法检测心脏组织CAV1、F2、MAPK1 mRNA及蛋白表达水平。结果(1)共获得参附益心颗粒的活性成分210个,作用靶点1196个,心力衰竭疾病相关靶点801个;通过Venny 2.1.0平台取交集,共得到参附益心颗粒治疗心力衰竭的潜在作用靶点(共同靶点)97个。通过“药物-活性成分-疾病-靶点”网络分析得到槲皮素、木犀草素、花生四烯酸、山柰酚、丹参醛等关键活性成分。通过潜在作用靶点的PPI网络分析得到MAPK1、F2、CAV1、EDN1、GJA1等核心靶点。潜在作用靶点主要集中在基因表达的正向调节、心脏发育及对MAPK级联的正向调节等生物过程,涉及MAPK信号通路、HIF-1信号通路和PI3K/Akt等关键通路。MAPK1、CAV1、EDN1、F2与槲皮素、木犀草素、山柰酚、丹参醛以及MAPK1、F2与花生四烯酸均具有较好的结合活性。(2)与假手术组比较,模型组大鼠的LVEF、LVFS显著降低(P<0.01),心脏质量指数明显升高(P<0.05);心肌组织病理损伤明显,间质纤维化程度严重,心脏胶原容积分数显著升高(P<0.01);血清BNP、ANP、ALD水平显著升高(P<0.01);心肌组织中CAV1、F2、MAPK1 mRNA及蛋白表达水平显著升高(P<0.05,P<0.01)。与模型组比较,参附益心颗粒组、阳性药组大鼠的LVEF、LVFS均显著升高(P<0.01),但是心脏质量指数下降不明显(P>0.05);心肌组织病理损伤明显改善,间质纤维化程度明显减轻,心脏胶原容积分数显著降低(P<0.01);血清BNP、ANP、ALD水平显著降低(P<0.01);心肌组织中CAV1、F2、MAPK1 mRNA及蛋白表达水平显著下降(P<0.05,P<0.01)。结论参附益心颗粒可能是通过槲皮素、木犀草素、花生四烯酸、山柰酚、丹参醛等活性成分,作用于MAPK1、F2、CAV-1、EDN1等靶点,调控MAPK信号通路、PI3K/Akt信号通路等相关通路,从而改善心力衰竭大鼠的心功能及心肌纤维化。