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关键词： 犀角地黄汤   银屑病   网络药理   分子对接   动物实验  

摘要： 目的:利用网络药理学、分子对接技术,探讨犀角地黄汤治疗血热型银屑病的活性成分和分子机制,并用实验进行验证。方法:采用TCMID获取方中4味药的化学成分,通过Swiss Target Prediction获取相关作用靶点。在OMIM数据库和GeneCards数据库中搜集银屑病作用靶点,筛选出交集靶点。运用String数据库和Cytoscape 3.9.1绘制PPI网络图,并用插件Centiscape 2.2拓扑分析得到核心靶点。借助Metascape数据库对交集靶点进行GO和KEGG分析,运用Autodock1.5.7软件以及Pymol软件对关键成分和度值排名前5的核心靶点进行分子对接验证以及可视化分析。综合分析后,选择结合能稳定的靶标Akt1进行动物实验验证。结果:犀角地黄汤治疗银屑病的关键活性成分有黄芩素、芍药苷、谷甾醇、槲皮素、鞣花酸等。从靶蛋白的角度分析,核心靶点有GAPDH、TP53、Akt1、IL-6、TNF、GFR等。GO富集分析提示主要涉及炎症反应的调节、miRNA代谢过程的调控、调节氧化还原酶/蛋白激酶活性等生物过程。KEGG通路主要包括乙型肝炎、癌症的发病途径、PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路等。分子对接结果表明活性成分黄芩素、芍药苷、谷甾醇、槲皮素、鞣花酸与核心靶点GAPDH、TP53、Akt1、IL-6、TNF,均有较好结合活性。动物实验结果显示犀角地黄汤能改善银屑病小鼠皮损,提高PI3K/Akt的表达。结论:犀角地黄汤治疗血热型银屑病可能是多成分、多靶点、多通路的过程,并通过动物实验进一步验证了该复方治疗银屑病可能是通过PI3K-Akt信号通路而发挥作用。

关键词： 人参皂苷Rb1   帕金森病   网络药理学   分子对接  

摘要： 目的:利用网络药理学技术探讨中药人参皂苷Rb1治疗帕金森病的作用机制,为人参皂苷Rb1的临床合理应用提供科学理论依据。方法:通过在SwissTargetPrediction、SEA以及SuperPred数据库中预测人参皂苷Rb1的靶点;使用关键词“Parkinson Disease”在GeneCards和Omim数据库中获得有关帕金森疾病的相关的靶点;将人参皂苷Rb1与帕金森病的靶点相互映射,作Veen图,从而获得交集基因;然后使用Cytoscape3.8.2软件构建“药物-作用靶点”网络;将韦恩图中与帕金森病相关的21个共有药物靶点导入String(https://***/)数据库中,进行蛋白-蛋白相互作用预测,从而预测出核心靶点。将人参皂苷Rb1治疗帕金森病的核心靶点导入到DAVID数据库中,得到GO分析结果和KEGG富集结果。利用AutoDock Vina对人参皂苷Rb1和关键靶点进行分子对接,验证其相互作用活性。结果:人参皂苷Rb1治疗帕金森病的核心靶点有4个,分别为BCL2L1、VEGFA、FGF2、KDR,相关通路28条。结合人参皂苷Rb1的生物学特性,发现人参皂苷Rb1治疗帕金森病可能是通过PI3K/Akt信号通路参与的生物调节过程,而此调节过程与细胞生物工程中的凋亡的相关机制密切相关。通过关键靶点与人参皂苷Rb1进行分子对接验证,靶点相互作用结合性高。结论:人参皂苷Rb1治疗PD可能是通过减少细胞凋亡的生物过程发挥作用,影响的相关的通路有PI3K/Akt信号通路、MAPK信号通路、Notch信号通路,通过与BCL2L1、VEGFA、FGF2、KDR等靶点产生作用。

关键词： 川芎   白芷   《中医方剂大辞典》   数据挖掘   网络药理学  

摘要： 目的通过数据挖掘和网络药理学分析《中医方剂大辞典》中治疗偏头痛的组方规律及核心药对的作用机制。方法收集整理《中医方剂大辞典》中治疗偏头痛的方剂,通过构建临证中药数据库,利用ECXEL 2019、IBM SPSS Statistics 23、IBM SPSS Modeler 18.0对其进行中药频数、关联规则和聚类分析,并应用网络药理学方法研究核心药对川芎-白芷的干预靶点和关键靶点的基因本体(GO)和基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。结果共筛出181首方剂,涉及218味中药,归为21类,其中清热药、解表药、补虚药、化痰药、活血化瘀药排名前五,性味多以温、寒、辛、苦、甘为主,多归于肝经。用药总频次为1417次,高频药物有川芎、甘草、细辛等19味(频次≥20次)。关联规则20条,聚类分析组合3个。核心药对川芎-白芷药对治疗偏头痛有99个关键靶点,172条重要通路。INS、IL6、TNF、MAPK3、PTGS2、SCN1A、IL1B等为核心靶点。MAPK信号通路、TNF信号通路、HIF-1信号通路为主要通路。结论偏头痛中医病机多为本虚标实,主要治法为清热、解表、活血、化瘀、化痰,多以活血化瘀药与解表药相配伍,并注重与补虚药结合运用,核心药对川芎-白芷具有多成分、多靶点、多通路的治疗思路,主要通过抗炎、氧化代谢、改变血管张力等机制来发挥治疗作用,为临床治疗偏头痛提供了参考方案,为进一步深入研究物质基础和分子机制提供了思路。

关键词： 四方木皮   抗炎   斑马鱼   网络药理学   分子对接  

摘要： 通过网络药理学-分子对接的方法,探讨四方木皮抗炎的作用机制,并用斑马鱼炎症模型进行验证。利用网络药理学预测四方木皮抗炎的有效成分、潜在核心靶点和信号通路。用脂多糖(LPS)诱导斑马鱼炎症模型,以细胞凋亡率和活性氧(ROS)生成率等指标来评价四方木皮水提物和70%乙醇提取物的抗炎活性,用q PCR验证预测的主要靶点。预测发现,四方木皮的潜在抗炎靶点有121个,PPI分析显示,四方木皮抗炎主要作用于信号传导和转录激活因子3 (signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)、血管内皮生长因子A (vascular endothelial growth factor A,VEGFA)、表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)、肿瘤蛋白p53(tumor protein p53,TP53)、基质金属蛋白酶9(matrix metalloprotein 9,MMP9)、c-fos原癌蛋白(c-fos proto-oncogene protein,FOS)、环状素受体1(estrogen receptor 1,ESR1)、趋化因子8(c-x-c motif chemokine ligand 8,CXCL8)、白细胞分化抗原8(cluster of differentiation 8,CD8)等靶点;基因本体(Gene Ontology,GO)分析显示,生物过程主要作用于抑制细胞凋亡过程、基因表达的正调控、细胞增殖的正向调节;京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)分析表明,MAPK信号通路、PI3K-Akt信号途径、HIF-1信号通路等可能在四方木皮抗炎中起关键作用;分子对接显示,5种关键成分与核心靶点均具有较强的结合力。斑马鱼动物实验表明,四方木皮可显著抑制炎症导致的ROS形成,降低幼鱼体内细胞死亡,抑制了组织中炎症反应的增强。此外,与空白组相比,模型组中核因子(nuclear factor,NF)-κB、TP53、FOS、衔接蛋白复合物-1(adaptor protein complex-1,AP-1)、丝裂原活化蛋白激酶P38(mitogen-activated protein kinases P38,P38)的转录水平显著上调;与模型组相比,四方木皮水提物和70%乙醇提取物组的斑马鱼组织中NF-κB、TP53、FOS、AP-1、P38的m RNA表达明显下调。四方木皮通过多成分、多靶点发挥抗炎作用,且其抗炎作用可能与抑制MAPK信号通路有关。

关键词： 中医药   网络药理学   复杂网络   人工智能   图神经网络  

摘要： 目的/意义总结近年中药领域网络药理学研究成果,提出人工智能时代大规模生物医学数据解析方法,为中药网络药理学的发展趋势和未来应用提供思路与参考。方法/过程基于文献分析,阐述网络药理学研究流程及其在中药药效物质基础、中药药效作用机制、疾病分子作用机制分析等方面的研究进展。探讨以图神经网络为代表的人工智能方法在中药网络药理学中的应用与趋势。结果/结论将图神经网络引入中药网络药理学研究,借助人工智能模型,进一步丰富网络药理学研究方法,深度解析中药作用机制,为构建现代中药基础理论体系提供技术支撑。

关键词： 偏头痛   红花-白芍药对   网络药理学   作用机制  

摘要： 目的基于网络药理学及实验验证探讨红花-白芍药对治疗偏头痛的作用机制。方法从中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)数据库中筛选红花、白芍的有效成分, 使用Swiss Target Prediction预测有效成分的作用靶点;运用GeneCards获取偏头痛的疾病靶点, 利用Venny 2.1获取交集靶点。使用STRING进行蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)分析并使用Cytoscape构建网络图, 利用Metascape进行基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路富集分析。使用Cytoscape软件构建"药物-靶点-通路"网络图。采用硝酸甘油法建立偏头痛大鼠模型, 依据随机数字表法将造模成功的大鼠分为模型组和观察组(每组5只)。观察组灌胃1.8 g/kg红花-白芍溶液, 模型组灌胃等体积0.9%氯化钠溶液, 1次/d, 连续给药2周。治疗后评估症状改善情况及检测大鼠血清核心靶点V-Rel网状内皮增生病毒癌基因同源物A(RELA)、蛋白激酶B1(Akt1)、丝裂原活化蛋白激酶1(MAPK1)、肿瘤坏死因子(TNF)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)、白细胞介素-6(IL-6)表达情况。结果红花-白芍药对中的24个有效成分通过多条通路直接作用于178个疾病靶点治疗偏头痛, 其中6-羟基山柰酚、β-胡萝卜素、黄芩苷、β-谷甾醇、山柰酚等是核心成分, RELA、Akt1、MAPK1、TNF、Caspase-3、IL-6是至关重要的靶点。GO分析显示, 细胞组成(CC)有85个, 生物过程(BP)有228个, 分子功能(MF)有119个。KEGG信号通路富集分析提示红花-白芍药对主要参与晚期糖基化终末产物(AGE)-晚期糖基化终末产物受体(RAGE)、缺氧诱导因子-1(HIF-1)、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)-Akt和MAPK等信号通路。动物实验验证显示, 与模型组比较, 红花-白芍药对在0~30、60~90、120~150 min 3个时间段内评分均降低(均P<0.01), 大鼠机械性刺激和热刺激痛阈均增加(均P<0.01), 血清RELA、Akt1、MAPK1、TNF、Caspase-3和IL-6水平均降低(均P<0.01)。结论红花-白芍药对主要通过调节IL-17、TNF、Toll受体、T细胞受体、AGE-RAGE、HIF-1、PI3K/Akt和MAPK等信号通路的RELA、Akt1、MAPK1、TNF、Caspase-3和IL-6等疾病靶点治疗偏头痛。

关键词： 青蒿   狼疮性肾炎   网络药理学   作用靶点  

摘要： 目的基于网络药理学探究青蒿治疗狼疮性肾炎的作用靶点及潜在作用机制。方法通过TCMSP数据库检索出青蒿中所含有的化学有效成分及作用靶点,并经Uniprot数据库进行名称标准化处理。再利用OMIM和GeneCards数据库检索LN相关基因,利用R软件绘制韦恩图并筛选出青蒿治疗LN的共同作用靶点,利用String数据库构建蛋白互作PPI网络,利用Cytoscape 3.8.0软件构建药物-疾病-靶点网络可视图并筛选出核心基因,对共同作用靶基因进行GO功能富集和KEGG通路富集分析。结果从青蒿中筛选得到22个有效成分,去除重复靶点得青蒿靶点42个,LN中相关靶点有842个,利用韦恩图筛选出药物-疾病共同靶点10个。GO功能富集分析显示青蒿治疗LN生物学过程和功能主要集中在细菌反应、膜微区、细胞因子受体结合、信号受体调节活性等。KEGG通路富集分析显示,青蒿治疗LN主要与AGE-RAGE信号通路、流体剪切应力、TNF信号通路、血脂和动脉粥样硬化、PI3K/AKT信号通路和IL-17信号通路等相关。结论通过分析药物主要活性成分,构建PPI网络和青蒿-活性成分-靶点-疾病网络图并进行GO功能富集和KEGG通路富集分析,揭示青蒿治疗LN具有多成分、多靶点和多通路的作用特点,为青蒿临床应用治疗LN的机制提供了思路和方法。

关键词： 中草药   大黄素   木香烃内酯   水甘草碱   表儿茶素没食子酸酯   冬凌草甲素   心肌缺血再灌注损伤   网络药理学   分子对接  

摘要： 目的利用网络药理学和分子对接法的分析技术,预测大黄素、木香烃内酯、水甘草碱、表儿茶素没食子酸酯、冬凌草甲素等中药活性成分治疗心肌缺血再灌注损伤的作用机制。方法使用中药系统药理数据库和分析平台(Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform,TCMSP)、HERB和SwissTargetPrediction数据库寻找5种药物活性成分的作用靶点,并通过Genecards数据库寻找心肌缺血再灌注损伤的疾病靶点,两组靶点相交得到5种活性成分针对于心肌缺血再灌注损伤的潜在治疗靶点组合。接着对上述靶点合集进行功能富集(采用R语言程序,“ClusterProfiler”包),并进一步分析,随后构建活性成分、靶点、通路、疾病和富集结果间的多种关系网络,使用Cytoscape进行美化。使用String数据库和Cytoscape软件构建靶点蛋白互作网络(protein-protein interaction networks,PPI)集合,并利用Cytoscape的CytoHubba功能筛选关键(hub)靶基因。使用PyMOL和Autodock软件进行分子对接和结果可视化及美化。结果5种活性成分治疗心肌缺血再灌注损伤的潜在作用靶点共有51个,我们发现在整体的蛋白互作网络中排名前5位的关键基因分别为编码丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1(Akt serine/threonine kinase 1,AKT1)、白细胞介素1β(interleukin-1β,IL-1β)、半胱天冬酶3(Caspase 3,CASP3)、血管内皮生长因子A(vascular endothelial growth factor A,VEGFA)、信号转导子和转录激活子3(signal transolucer and activator of transcription 3,STAT3),它们涉及基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)相关富集通路74条、基因本体论(gene ontology,GO)生物过程富集条目1007条、GO细胞功能富集条目39条。随后的分子对接结果发现,这5种活性成分各自与关键基因中的一种或多种结合较好。结论大黄素、木香烃内酯、水甘草碱、表儿茶素没食子酸酯、冬凌草甲素5种中草药药物活性成分可能主要通过AKT1、IL-1β、CASP3、VEGFA、STAT3等靶点作用于多种通路来发挥治疗心肌缺血再灌注损伤的作用。

关键词： 个体化用药   治疗药物监测   精准治疗   特殊人群   危重症患者   治疗失败   医保资金   群体特征  

摘要： 个体化用药即在最适的时间,对最适的患者给予最适的药物和最适的剂量及疗程。治疗药物监测(Therapeutic Drug Monitoring,TDM)和药物基因组检测(Pharmacogenomics,PGx)为个体化用药提供了重要的技术基础。目前我国个体化用药水平尚不足,尤其是群体特征的危重症患者、特殊人群治疗方案的缺失,导致治疗失败或发生严重不良反应,已经成为危害我国人民健康、消耗医保资金的重要因素。