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关键词： 姜黄素   心肌纤维化   网络药理学   分子对接   氧化应激  

摘要： 目的网络药理学结合实验验证探究姜黄素(curcumin,Cur)改善心肌纤维化(myocardial fibrosis,MF)的作用及分子机制。方法运用网络药理学方法,从药物及疾病相关数据集筛选获取Cur和MF相关基因,借助STRING平台和Cytoscape软件构建蛋白互作网络,根据拓扑特征值筛选获得核心靶点,对核心靶点进行基因本体论(Gene Ontology,GO)与京都基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)富集分析并构建“姜黄素-靶点-通路”网络。运用AutoDock Vina软件对核心靶点进行分子对接验证。将C57BL/6J雄性小鼠随机分为对照组(Saline)、异丙肾上腺素组(isoproterenol,ISO)、ISO+姜黄素组(ISO+Cur)。Saline组小鼠每日颈部皮下注射等体积0.9%生理盐水,其余两组小鼠均采用皮下注射2.5 mg/kg·d ISO(0.9%生理盐水溶解)建立MF小鼠模型。ISO+Cur组小鼠同期给予Cur混悬液150 mg/kg·d灌胃3周。采用病理染色与RT-qPCR验证Cur对纤维化改善作用及其机制。结果共获得84个Cur治疗MF的潜在靶点,其中包括类固醇受体共激活因子(steroid receptor coactivator,SRC)、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(protein kinase B1,AKT1)、热激蛋白90AA1(heat shock protein 90AA1,HSP90AA1)、雌激素受体1(estrogen receptor,ESR1)、表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)等16个核心基因。GO分析显示,上述靶点与激素介导的信号转导途径及激酶活性调控等生物学过程密切相关。KEGG结果提示,Cur改善MF与丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)、磷脂酰肌醇3激酶(phosphoinositide 3-kinase,PI3K)-蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)等信号通路相关。分子对接结果显示,Cur与8个核心靶点之间具有良好的结合活性。HE与Masson染色显示,与ISO造模组比较,Cur干预后小鼠心肌间胶原纤维沉积减少,纤维化基因α-SMA、Col1α1及TGFβmRNA表达下调,抗氧化基因HO-1 mRNA表达上调,心室重构基因Nppa、Nppb mRNA转录水平明显下调(均P<0.05)。结论Cur可能通过多靶点、多途径抑制心脏炎症反应和氧化应激,从而改善MF,为临床使用及后续研究提供了实验依据。

关键词： 达原饮   口周痤疮   幽门螺杆菌   网络药理学   TLR4/NF-κB信号通路   炎症  

摘要： 目的 基于网络药理学和动物实验探讨达原饮治疗幽门螺杆菌(Hp)阳性口周痤疮的作用机制。方法 通过TCMSP获取达原饮的有效活性成分及其对应靶点,从GeneCards、OMIM、TTD数据库检索Hp和口周痤疮靶点,取药物与疾病的交集靶点作为达原饮治疗Hp阳性口周痤疮靶点,采用Cytoscape3.7.2及STRING数据库构建交集靶点蛋白相互作用网络,筛选核心靶点,利用DAVID数据库与微生信平台对核心靶点进行GO和KEGG通路富集分析。采用Hp菌液灌服和痤疮丙酸杆菌混悬液皮内注射建立Hp阳性口周痤疮大鼠模型,观察达原饮干预效果,并对核心靶点及相关通路进行初步验证。HE染色观察口周皮肤及胃组织形态,ELISA检测大鼠口周皮肤组织Toll样受体4(TLR4)、髓样分化因子88(MyD88)、核因子-κB(NF-κB)表达及血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)含量。结果 筛选出达原饮活性成分145个,对应靶点253个,药物与疾病交集靶点57个,达原饮治疗Hp阳性口周痤疮核心靶点为IL6、TNF、IL1B、AKT1、TP53等,KEGG通路富集分析得到153条信号通路,主要涉及癌症信号通路、脂质与动脉粥样硬化、糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路、TLR信号通路、TNF信号通路等。达原饮能够下调Hp阳性口周痤疮大鼠口周皮肤组织TLR4、MyD88、NF-κB表达及血清TNF-α、IL-6含量(P<0.01)。结论 达原饮可能通过调控TLR4/NF-κB信号通路,降低炎症因子TNF-α、IL-6水平,减轻口周皮肤的炎症损伤,发挥对Hp阳性口周痤疮的治疗作用。

关键词： 连翘苷   脓毒症   网络药理学   分子对接   磷酯酰三激酶   蛋白激酶   白介素  

摘要： 目的:探讨连翘苷治疗脓毒症的作用机制。方法:利用网络药理学预测连翘苷治疗脓毒症的潜在靶点,构建“连翘苷-共同靶点-疾病”可视化网络图,确定连翘苷治疗脓毒症的蛋白互作关系网络(PPI);并对潜在靶点进行基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,了解连翘苷治疗脓毒症可能的生物进程及通路。通过分子对接检验连翘苷与核心蛋白的结合活性。通过腹腔注射脂多糖(LPS)复制脓毒症大鼠模型,给予连翘苷进行干预,通过反转录实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)法检测连翘苷抗脓毒症作用。结果:网络药理学分析表明,连翘苷治疗脓毒症的核心靶点为SRC、AKT1、RHOA、CASP3和HSP90AA1等,GO富集分析结果表明连翘苷主要通过影响蛋白水解、细胞迁移的正调节、凋亡过程的负调节等生物进程;发挥丝氨酸型内肽酶活性、酶结合、相同的蛋白质结合等分子功能;以及细胞外泌体、细胞外区域、质膜等细胞组分,进而发挥抗脓毒症的作用,其作用可能与PI3K-AKT信号通路、IL-17信号通路、Rap1信号通路、糖尿病并发症AGE-RAGE信号通路、脂质和动脉粥样硬化等通路相关。分子对接结果显示,连翘苷与以上核心靶点均有良好的结合活性。动物实验结果显示,与正常对照组比较,模型对照组大鼠肺组织中炎症因子Tnfa、Il6、Il1b、Src、Rhoa、Casp3、Hsp90aa1 mRNA表达均显著上调(P<0.01);与模型对照组比较,连翘苷10、20、40 mg/kg组大鼠肺组织中Tnfa、Il6、Il1b、Src、Rhoa、Casp3、Hsp90aa1 mRNA表达明显下调(P<0.05或P<0.01)。结论:运用网络药理学预测了连翘苷治疗脓毒症的核心靶点及信号通路,并通过体内实验进行相关验证,为深入探讨连翘苷治疗脓毒症的作用机制提供参考依据。

关键词： 二氢杨梅素   抑郁症   网络药理学   分子对接  

摘要： 目的:应用网络药理学和分子对接方法探究二氢杨梅素(DHM)抗抑郁的作用机制。方法:通过TCMSP、Pubchem、PharmMapper、BATMAN-TCM、Swiss Target Predictio、SEA、STITCH数据库检索二氢杨梅素的潜在作用靶点,OMIM、GeneCards、DisGeNet数据库检索抑郁症潜在相关靶点,利用venny 2.1.0网站获取DHM与抑郁症的交集基因。基于matescape在线工具进行交集靶点GO功能注释和KEGG富集分析,利用STRING在线分析工具和Cytoscape3.9.1软件构建蛋白—蛋白互作(PPI)网络图,对其进行拓扑学分析,获得核心靶点。利用autodock vina 1.5.6软件进行分子对接。结果:网络药理学筛选得出110个DHM与抑郁症共同靶点。GO富集默认值筛选得出前20条潜在作用通路,KEGG pathway富集分析筛选出11条DHM抗抑郁的潜在作用通路。PPI网络分析核心靶点可能为:热休克蛋白90α家族A类成员1(HSP90AA1)、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1(AKT1)、表皮生长因子受体(EGFR)、血管内皮生长因子A(VEGFA)、丝裂原活化蛋白激酶1(MAPK1)、鼠肉瘤病毒癌基因(HRAS)、半胱氨酸—天冬氨酸蛋白酶3(CASP3)、雌激素受体1(ESR1)、血清白蛋白(ALB)、低氧诱导因子(HIF1A)等。分子对接显示DHM能与核心靶点较好地结合。结论:DHM抗抑郁具有多靶点、多通路协同的特点,可经MAPK、PI3K-AKT、Ras、癌症、癌症中的MicroRNAs途径、脂质与动脉粥样硬化、AGE-RAGE等信号通路,通过HSP90AA1、AKT1、EGFR、VEGFA、MAPK1、HRAS、CASP3、ESR1、ALB、HIF1A等协调抗抑郁作用,改善抑郁样行为。

关键词： 补阳还五汤   2型糖尿病   阿尔兹海默症   异病同治   网络药理学   分子对接  

摘要： 目的基于网络药理学和分子对接技术探讨补阳还五汤对2型糖尿病(T2DM)和阿尔兹海默症(AD)“异病同治”的作用机制。方法借助TCMSP、SymMap等数据库检索和筛选补阳还五汤中7味组方中药的活性成分,并利用PharmMapper服务器对活性成分进行靶点预测。通过OMIM、DrugBank、GeneCards及Disgenet数据库收集T2DM和AD疾病相关靶点。对疾病相关靶点与活性成分作用靶点取交集,获得补阳还五汤“异病同治”T2DM和AD的潜在作用靶点。使用STRING数据库和Cytoscape软件分别构建潜在作用靶点的蛋白-蛋白互作(PPI)网络和“药物-成分-靶点”网络,通过网络拓扑分析筛选出核心活性成分和核心靶点。并借助Metascape数据库对潜在作用靶点进行GO功能及KEGG通路富集分析。采用AutoDock软件对筛选出的核心活性成分和核心靶点进行分子对接验证。结果94个补阳还五汤活性成分可作用于342个蛋白靶点,与3140个AD疾病相关靶点和1708个T2DM疾病相关靶点比对后,得到100个潜在作用靶点(交集靶点)。GO功能富集分析显示,潜在作用靶点主要参与MAPK级联调控、激素介导的信号通路、细胞对脂质的反应、调节炎症反应等生物过程。KEGG通路富集分析得到MAPK、PI3K/Akt、FoxO、AGE/RAGE、胰岛素抵抗、脂质和动脉粥样硬化、非酒精性脂肪肝等通路。PPI和“药物-成分-靶点”网络拓扑分析筛选出MAPK8、MAPK14、GSK3B、PPARG等10个核心靶点,以及芍药苷、苯甲酰芍药苷、(+)-儿茶素等10个核心活性成分,分子对接结果表明上述成分与靶点均有较强的结合能力。结论补阳还五汤可能通过芍药苷、儿茶素等核心成分,作用于PPARG、GSK3B等关键靶点,参与调控MAPK、PI3K/Akt等信号通路,进而发挥“异病同治”T2DM和AD的作用。

关键词： 心力衰竭   参附益心颗粒   网络药理学   分子对接   实验验证   心肌纤维化   大鼠  

摘要： 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。

关键词： 病毒性肺炎   防疫一号方   网络药理学   作用靶点   分子对接  

摘要： 目的 采用网络药理学与分子对接技术,探讨防疫一号方对病毒性肺炎的作用机制。方法 利用中药系统药理学数据库与分析(TCMSP)平台检索防疫一号方的活性成分与作用靶点;利用GeneCard、OMIM数据库获取病毒性肺炎疾病靶点;筛选出两者的共同靶点,通过Cytoscape3.9.0软件建立中药-活性成分-靶点蛋白网络,结合STRING数据库建立蛋白-蛋白互作关系图,筛选防疫一号方的核心靶点与成分;通过DAVID数据库进行基因本体(GO)和基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。利用Py Mol、AutoDock-Vina软件将关键靶点与关键成分通过分子对接进行验证。结果 筛选出防疫一号方包括白细胞介素(IL)-6、IL-1β、肿瘤蛋白P53(TP53)、RELA、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1(AKT1)等20个核心靶点,槲皮素、木犀草素、山奈酚等16个核心成分。KEGG通路富集结果显示共147条信号通路参与病毒性肺炎调节,包括脂质与动脉粥样硬化通路、糖尿病并发症AGE-RAGE通路、IL-17信号通路等。分子对接结果说明防疫一号方关键成分与病毒性肺炎关键靶点具有稳定的结合活性。结论 防疫一号方可通过多组分、多靶点、多通路协同发挥抗病毒性肺炎作用。

关键词： 网络药理学   诃子   肠炎   分子对接   作用机制  

摘要： 为了解诃子治疗的潜在靶点及相关作用机制,试验采用网络药理学、分子对接等方法,联合牦牛源沙门菌攻毒试验验证。通过HERB组鉴数据库、TCMSP数据库和SwissTargetPrediction网页工具筛选诃子中的活性成分以及潜在作用靶点,通过OMIM和GeneCards数据库以“胃肠炎”为关键词进行搜索,使用Cytoscape和STRING数据库构建诃子PPI网络筛选出关键靶点,通过Venny平台获得诃子与肠炎之间的交集靶点,通过DAVID数据库进行基因本体论(GO)、京都基因和基因组百科全书数据库(KEGG)途径富集分析,对筛选的核心靶点进行分子对接验证;之后建立小鼠胃肠炎症模型,观察胃肠道组织病理变化,并利用免疫印迹试验(Western blot)验证诃子对靶点蛋白的影响。结果显示:分析整理了诃子8个主要活性成分,筛选到了诃子靶点118个,获取胃肠炎靶点11161个,交集靶点100个;通过PPI网络得到了诃子与肠炎疾病的PTGS2、CASP3、SLC3A2、Bax、Bcl-2、TP53核心靶点;GO与KEGG富集分析分别收获337和138条目,主要关联趋化因子通路、PI3K-Akt信号通路、细胞凋亡相关通路、铁离子转运相关通路、NF-κB信号通路等;分子对接结果显示,诃子排名第一活性成分诃子次酸可以与Bax、Bcl-2、PTGS2、SLC3A2靶点很好地结合,主要通过氢键、疏水作用、π-π堆积力等分子间作用力;病理组织切片显示,诃子可以显著恢复胃肠道组织损伤;Western blot试验结果显示,诃子可以通过Bax/Bcl-2和PTGS2/SLC3A2通路来调节细胞凋亡和铁死亡过程,达到治疗肠道炎症损伤的效果。结果表明,诃子可以通过Bax/Bcl-2和PTGS2/SLC3A2通路调节细胞凋亡和铁死亡过程来调控肠炎的发生发展,诃子治疗肠炎疾病具有多靶点和多通路的特点。

关键词： 滋阴明目汤   高脂饮食   肠道菌群   肠道黏膜   网络药理学  

摘要： 目的通过网络药理学和16S rRNA基因测序探究滋阴明目汤干预高脂饮食诱导肥胖小鼠体重和肠道黏膜菌群的影响。方法采用网络药理学预测滋阴明目汤-黄斑变性的潜在功能,将25只4周龄18~22 g的SPF级雄性C57BL/6小鼠随机分为正常组(CN组,5只)和造模组(20只),造模组小鼠予高脂饲料喂养12周。造模结束后,选取造模成功小鼠随机分为模型组(HF组,5只)和滋阴明目汤组(ZYMM组,5只),ZYMM组小鼠以滋阴明目汤干预4周,其余两组灌胃等量无菌水。收集各组小鼠肠道黏膜,高通量测序分析菌群。结果网络药理学分析得到滋阴明目汤-黄斑变性存在糖尿病心肌病、胰岛素抵抗、流体切应力和动脉粥样硬化以及糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路等与降脂作用相关的通路。滋阴明目汤干预后,高脂饮食小鼠体重下降。HF组小鼠肠道黏膜菌群中OTU数和alpha多样性均较高。相较于HF组,ZYMM组和CN组小鼠肠道黏膜菌群beta多样性距离较近。Escherichia-Shigella和Lachnospiraceae NK4A136group差异显著,结合LEfSe分析,HF组富集Escherichia-Shigella,ZYMM组富集uncultured bacterium f Lachnospiraceae和Lachnospiraceae NK4A136 group。相关性分析表明,滋阴明目汤给药后小鼠体重与uncultured bacterium f Muribaculaceae和Desulfovibrio丰度呈负相关,同时与uncultured bacterium c subgroup 6丰度呈正相关。结论滋阴明目汤干预后高脂饮食小鼠的肠道致病菌数量下降,有益菌数量增加,其机制主要通过影响Escherichia-Shigella、Desulfovibrio、uncultured bacterium f Muribaculaceae和Lachnospiraceae NK4A136 group改善高脂饮食小鼠肠道微生态,降低体重。

关键词： 湿疹   中医传承辅助平台   网络药理学   方剂配伍   核心药物群  

摘要： 目的通过挖掘治疗湿疹的中医方剂,并且借助网络药理学揭示核心药物群或最佳药对的有效成分,同时明晰这些成分与治疗湿疹相关靶点之间的相互作用,为治疗中医湿疹疾病提供科学依据。方法首先检索《中医方剂大辞典》中有关湿疹治疗的中医方剂,将方剂信息录入中医传承辅助平台系统(V2.5)中进行关联规则分析和高频组合分析,通过分析揭示在治疗湿疹过程中药物之间的互补关系和高频使用的药物组合。利用诸如TCMSP等数据库对高频药物中的药物进行成分分析,确定其中的有效活性成分,并解析其作用靶点。通过OMIM、GeneCards等数据库收集与湿疹相关的基因靶点信息,构建相关靶点数据库,然后用药物靶点和疾病靶点进行映射,使用Cytoscape 3.9.0软件创建“疾病-方药-靶标”网络图。进而运用STRING数据库对关键靶点进行PPI网络分析,揭示靶点之间的相互作用关系。最后,通过GO功能富集分析,了解湿疹相关靶点的功能分类,进一步揭示其在疾病发生和发展中的作用,再利用KEGG数据库进行信号通路富集分析,以确定湿疹相关靶点参与的生物通路,从而深入了解治疗机制。结果本研究收集了104首方剂,涵盖了181种中药。出现频次达到或超过10次的药物有20种,高频中药作用靶点361个,疾病作用靶点744个,两者共有作用靶点46个。PPI分析揭示,STAT1、MAPK1、AKT1等蛋白可能在治疗湿疹中发挥重要作用,这些蛋白质涉及20个细胞生物过程、12个细胞组分以及15个分子功能。通路富集分析揭示了11条富集的信号通路中包括AGE-RAGE信号通路、TNF信号通路、化学致癌-受体激活信号通路、B细胞受体信号通路、NF-κB信号通路、Fcγ受体介导的吞噬信号通路、趋化因子信号通路等。结论治疗湿疹的方剂以清热类药为主,尤其以清热燥湿药为主,辅以凉血药和利水渗湿药。治疗湿疹的药物具有多靶点、多途径、多作用的特点,可能通过影响血管生成、炎症因子、免疫调节等途径发挥治疗作用。