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关键词： 垂盆草   异鼠李素   急性肝损伤   白细胞介素(IL)-17信号通路   网络药理学   增殖   凋亡  

摘要： 目的通过网络药理学和体外细胞实验,探究垂盆草保护急性肝损伤的有效成分及潜在的功能机制。方法利用网络药理学和生物信息学预测垂盆草的有效成分、主要活性成分和靶点。800μl的四氯化碳(CCl_(4))处理肝细胞HepaRG 2 h,构建肝细胞损伤模型;10μmol/L异鼠李素或白细胞介素(IL)-17信号通路激活剂SR0987处理HepaRG细胞,再CCl4溶液培养2 h。酶联免疫吸附试验(ELISA)检测肝损伤生化指标谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH)、苹果酸脱氢酶(MDH);细胞计数试剂盒(CCK8)、流式细胞术检测细胞增殖、凋亡;逆转录定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)、Western印迹检测IL-17 mRNA和蛋白表达。结果中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)、中医药综合数据库(TCMID)分析垂盆草得到5种主要活性成分,302个靶基因;疾病相关的基因与突变位点数据库(DisGeNET)、人类孟德尔遗传数据库(OMIM)分析肝损伤得到398个靶基因,与有效成分靶基因取交集,共有177个靶基因。通过对靶基因的京都基因组百科全书(KEGG)富集分析和基因本体论(GO)富集分析发现,IL-17信号通路富集率和差异均最高。体外细胞实验表明,成功构建CCl4诱导HepaRG细胞模型,模型细胞ALT、AST、LDH、MDH含量均显著升高,增殖率显著降低,凋亡率显著升高,IL-17 mRNA和蛋白表达均显著升高(P<0.05);异鼠李素处理后,这些指标的变化均得到抑制。SR0987处理后明显减弱异鼠李素的作用。结论垂盆草的主要活性成分异鼠李素通过抑制IL-17信号通路的活性发挥肝保护作用。

关键词： 红芪   免疫调节   网络药理学   分子动力学   入血成分   UPLC-MS/MS   芒柄花素   毛蕊异黄酮   MAPK14  

摘要： 目的基于UPLC-MS/MS、网络药理学方法预测红芪免疫调节的核心靶点及作用通路,通过分子对接、分子动力学技术对网络药理学结果进行验证,探讨红芪入血成分免疫调节的作用机制。方法基于UPLC-MS/MS技术定性定量红芪入血成分;通过TCMSP、本草组鉴数据库筛选红芪入血成分对应靶点;以DisGeNET、OMIM、TTD、MalaCards数据库获取免疫相关疾病靶点;构建“红芪入血成分-免疫相关疾病”网络;进行GO、KEGG富集分析,绘制PPI网络;应用分子对接、分子动力学技术进行验证。结果UPLC-MS/MS法共鉴定8个原型入血成分,协同作用于101个靶点,参与免疫反应、基因表达的正调控、受体结合、细胞因子活性等538个生物学过程,涉及HIF-1、Toll样受体、JAK-STAT、T细胞受体、PI3K-Akt、FoxO等116条信号通路。核心靶点为MAPK14、PTGS2、MMP9、PPARG、CCND1等。分子对接结果显示,芒柄花素、毛蕊异黄酮与MAPK14的对接结合活性较高,分子动力学模拟进一步验证了芒柄花素、毛蕊异黄酮与MAPK14的结合具有较好的结构稳定性及结合亲和力。结论通过血清药物化学、网络药理学及分子动力学相互印证,揭示了红芪调节免疫的物质基础及机制,可为其作用机制研究提供科学依据。

关键词： 缩泉丸   膀胱过度活动症   网络药理学   分子对接  

摘要： 目的:通过网络药理学和分子对接技术探析缩泉丸治疗膀胱过度活动症(Overactive Bladder,OAB)的分子机制。方法:通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)获得缩泉丸活性成分,利用Uniprot数据库获取缩泉丸活性成分对应的靶标基因。从OMIM、Gene Cards、Drug Bank数据库中检索得到OAB有关靶点,并取活性成分靶点和OAB相关靶点的交集以得出共同靶点。Cytoscape 3.9.1软件被用来绘制中药-活性成分-靶点网络图以直观显示活性成分与靶点之间的相互作用,并将共同靶点上传到STRING数据库用来挖掘网络中的核心靶点。采用Metascape数据库对共同靶点进行基因本体论(GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。最后运用Auto Dock Tools 1.5.7对缩泉丸的核心成分与核心靶点进行分子对接验证。结果:研究发现缩泉丸通过槲皮素、豆甾醇、β-谷甾醇等核心成分,作用于丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1(Akt Serine/Threonine Kinase1,AKT1)、白细胞介素(Interleukin,IL)-6、IL-1B、肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor,TNF)等核心靶点,调节缺氧诱导因子-1(Hypoxia Inducible Factor-1,HIF-1)信号通路、钙信号通路、环磷酸鸟苷(Cyclic Guanosine Monophosphate,c GMP)-蛋白激酶G(Protein Kinase G,PKG)信号通路等,并且参与对氮化合物、有机环化合物、蛋白质磷酸化等生物学过程以治疗OAB。分子对接结果表明缩泉丸中的豆甾醇、β-谷甾醇与AKT1、肿瘤蛋白p53(Tumor Protein p53,TP53)、IL-6、TNF等核心靶点均具有较好的结合活性。结论:本研究通过网络药理学和分子对接技术阐释了缩泉丸调节OAB的潜在成分、靶点及通路,为进一步研究缩泉丸治疗OAB的具体机制提供了方向。

关键词： 艾草   网络药理学   马立克病毒   活性成分   靶点  

摘要： 运用网络药理学方法探讨艾草抗鸡马立克病毒(Marek’s disease virus,MDV)的活性成分、作用靶点及可能的作用机制。利用TCMSP数据库检索艾草化学成分和作用靶点,查阅文献收集MDV相关宿主基因靶点,建立靶点数据库;利用STRING数据库结合Cytoscape 3.8.0软件构建靶点蛋白相互作用网络及活性成分-关键靶点网络,筛选核心靶点和主要活性成分;利用DAVID数据库对关键靶点进行GO功能分析和KEGG通路富集分析;最后利用分子对接技术验证主要活性成分与关键靶点的结合能力。结果显示,从艾草中筛选出8种活性成分,共有108个基因靶点与MDV宿主基因存在相互作用,艾草抗MDV作用的主要靶点有JUN、CCND1、CDK1、IL-6等;GO功能分析涉及细胞活性、炎症反应等过程,KEGG富集分析涉及C型凝集素受体信号通路、MAPK信号通路、细胞衰老、p53信号通路、细胞凋亡、Toll样受体信号通路等;异泽兰黄素与靶点蛋白CCND1的对接能力最强。结果表明,艾草主要活性成分异泽兰黄素可能是通过作用于CCND1,干预细胞周期影响细胞活性,进而发挥抗MDV效应。

关键词： 儿茶素   抗炎   抗癌   构效关系   网络药理学   分子对接  

摘要： 目的:系统揭示茶叶儿茶素的抗炎、抗癌构效关系,并初步探究其背后的分子作用机制。方法:利用脂多糖诱导的小鼠巨噬细胞RAW264.7和人结肠癌细胞HCT116为体外炎症、癌症模型,采用格里斯试剂法与四甲基偶氮噻唑蓝比色法分析比较儿茶素的体外抗炎、抗癌活性,借助网络药理学预测各儿茶素抗炎、抗癌的关键靶点与通路,并通过分子对接技术模拟各儿茶素与关键靶点蛋白的相互作用,比较各单体与关键靶点的结合能力。结果:8种儿茶素单体均有较强的体外抗炎、抗癌活性,酯型儿茶素的没食子酰基、焦酚型儿茶素B环的邻苯三酚结构和反式儿茶素C_(2)、C_(3)的反式构象使其具有更强的抗炎、抗癌活性,但酯型、焦酚型儿茶素的没食子酰基与其B环的邻苯三酚结构间存在拮抗效应;8种儿茶素通过多靶点、多通路发挥抗炎、抗癌活性,且没食子酰基有利于儿茶素与其关键抗炎、抗癌靶蛋白IL6、TNF、AKT1通过氢键结合。本文揭示了儿茶素的体外抗炎、抗癌活性及构效关系,为系统、深入阐释儿茶素的功能特性与分子结构等关系提供了理论和技术借鉴。

关键词： 熊果酸   缺血性脑卒中   网络药理学   分子对接  

摘要： 目的运用网络药理学、分子对接方法,挖掘熊果酸(ursolic acid,UA)治疗缺血性脑卒中的作用靶点及其潜在的分子机制。方法通过中药系统药理学数据库与分析平台及SwissTargetPrediction数据库对UA进行靶点预测,在Gene Cards数据库中获取缺血性脑卒中的靶点,并构建UA-缺血性脑卒中交叠靶点,通过String平台构建交叠靶点蛋白互作(protein-protein interaction,PPI)网络图,应用Cytoscape 3.9.1软件对PPI网络图进行拓扑属性分析,筛选出关键靶点后,进行基因本体论(gene ontology,GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路富集分析,最后进行靶点-UA分子对接进行验证。结果共筛选得到UA相关靶点122个和3509个缺血性脑卒中靶点;获得UA-缺血性脑卒中交叠靶点98个及19个关键靶点;其中白细胞介素-6(interleukin 6,IL-6)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)、白细胞介素-1β(interleukin 1β,IL-1β)、信号转导及转录激活因子3(signal transducers and activators of transcription,STAT3)、过氧化物酶体增殖激活受体γ(peroxisome proliferative activated receptor gamma,PPARG)是排名前5的核心靶点;KEGG通路富集分析结果显示关键靶点主要富集在血脂和动脉粥样硬化、TNF信号通路、白细胞介素17(interleukin 17,IL-17)信号通路、晚期糖基化终末产物-受体(advanced glycation end products-receptor for advanced glycation end products,AGE-RAGE)信号通路;GO功能富集分析显示关键靶点主要涉及转录因子活性、神经元凋亡过程的正向调节、炎症反应等过程;分子对接结果显示UA和排名前5的核心靶点可以稳定的结合,结合能均小于0 kcal/mol。结论UA可能通过调节IL-6、TNF、IL-1β、STAT3、PPARG影响血脂和动脉粥样硬化、TNF信号通路、IL-17信号通路、AGE-RAGE信号通路,发挥抗炎、神经保护等作用,以治疗缺血性脑卒中。

关键词： 网络药理学   骨质疏松   淫羊藿   当归   作用机制  

摘要： 目的基于网络药理学方法探究“淫羊藿-当归”配伍在治疗骨质疏松症(OP)过程中有效成分和作用机制。方法运用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)获取“淫羊藿-当归”配伍有效成分及相对应的预测靶点;通过GeneCards、OMIM、PharmGkb、TTD、DrugBank 5个数据库获取OP靶基因,将以上5个数据库所获取的基因合并取交集,然后将“淫羊藿-当归”和OP的潜在作用靶点取交集,得到“药物-疾病”共有靶点。并用Venny 2.1.0作图工具找出映射,绘制VENN图;通过String 11.5数据库建立蛋白-蛋白相互作用(PPI);通过Cytoscape 3.9.1软件构建相关数据分析网络,筛选出核心靶基因;最后利用DAVID2021数据库对关键靶基因进行富集分析,并用微生信在线绘图软件对已分析的靶基因数据进行GO和京都基因及基因组百科全书(KEGG)通路的可视化绘图。结果获得“淫羊藿-当归”药对涉及22个主要化学成分和129个蛋白靶点,OP相关基因1159个,映射后获得药物与疾病共有靶点74个;PPI分析显示白细胞介素-1B(IL-1B)、V-Jun肉瘤病毒癌基因同源物(JUN)重组蛋白、丝/苏氨酸蛋白激酶(AKT1)等可能是“淫羊藿-当归”药对治疗OP的核心靶点;GO富集分析提示生物学过程主要包括RNA聚合酶II启动子转录的正向调控、基因表达的正向调控等;KEGG通路富集分析提示“淫羊藿-当归”治疗OP作用主要集中在高级糖基化终末产物-受体(AGE-RAGE)、磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K-Akt)、有丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)、白细胞介素-17(IL-17)等信号通路。结论“淫羊藿-当归”配伍可以通过多途径、多靶点治疗OP。

关键词： 黄柏   铁死亡   关节炎   类风湿   网络药理学   分子对接  

摘要： 目的基于网络药理学分析黄柏通过铁死亡途径治疗类风湿关节炎(RA)的可能作用机制。方法通过TCMSP数据库、Herb数据库筛选黄柏的主要活性成分及其对应的靶点蛋白,并使用Uniprot数据库将靶点蛋白名称转化为基因ID。在GenCards、OMIM、DrugBank、DisGeNET数据库中获取RA疾病靶点。利用FerrDb数据库收集铁死亡在激动物、抑制物和标志物3方面的基因。然后,利用Venny平台获取黄柏活性成分靶点基因、RA靶点基因和铁死亡相关基因的交集基因,并使用Cytoscape 3.9.1软件绘制"活性成分-靶点-RA-铁死亡"网络图。使用String和DAVID数据库进行蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)、基因本体论(GO)功能和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。使用PyMOL、AutoDock Vina软件和RCSB PDB数据库对活性成分与关键基因进行分子对接。结果共筛选出11个黄柏活性成分(槲皮素、β-谷固醇、苦楝酮、烛毒素A、黄柏呈、掌叶大黄二蒽酮A、黄连宁、鬃毛酮、Kihadalactone A、尼洛替星、豆甾醇)和34个交集基因(PTGS2、AR、JUN、PRKCA、TGFB1、EGFR、CDKN1A、MAPK1、RB1、IL6、TP53、HIF1A、HSPA5、HMOX1、CAV1、IFNG、ALOX5、PTEN、NFE2L2、PARP1、PPARA、GSTM1、MTOR、PIK3CA、MDM2、MAPK8、GSK3B、SIRT1、DHODH、EZH2、AKR1C2、AKR1C1、STAT3、MAPK3)。预测得到TP53、JUN、STAT3、HIF1A、PTEN、SIRT1、EGFR、MTOR、MAPK3、AR 10个黄柏调控铁死亡抗RA的可能作用靶标,介导细胞对氧化应激的反应、对药物的反应、HIF-1、FoxO和ErbB等信号通路调控铁死亡途径,从而对抗RA的发生及进展。对接结果显示,关键基因与其对应的黄柏活性成分间存在分子结合位点。结论黄柏可能通过铁死亡效应以多成分、多靶点、多通路、多种作用机制治疗RA。

关键词： 网络药理学   结直肠癌   黄芩苷   京尼平苷  

摘要： 目的 通过网络药理学的方法探究黄芩苷联合京尼平苷治疗结直肠癌的作用机制。方法 通过Swiss Target Prediction、中药系统药理数据库及分析平台(TCMSP)和STITCH数据库获取黄芩苷和京尼平苷的靶点,通过GeneCards、TTD和DrugBank数据库获取结直肠癌相关疾病靶点。靶点相互映射后经STRING构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络图,经DAVID平台进行基因本体论(GO)分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析,随后将核心靶点与基因表达总括数据库(GEO)芯片数据比对。将直肠癌细胞系SW480细胞分为对照组、黄芩苷组、京尼平苷组、黄芩苷联合京尼平苷组,采用qRT-PCR检测核心靶点mRNA的表达情况。结果 从Swiss Target Prediction、TCMSP和STITCH数据库中获取黄芩苷相关靶点27个,京尼平苷相关靶点54个,合并、去重后共获得药物组合的靶点77个。使用“colorectal cancer”为关键词,在TTD数据库检索得到相关靶点19个,在GeneCards数据库检索得到靶点173个,在DrugBank获取相关靶点42个;将数据整合、去重共计获得结直肠癌相关靶点223个。将药物靶点和疾病靶点相互映射,黄芩苷联合京尼平苷治疗结直肠癌靶点PPI关系网络有17个节点,71条边,平均度值为8.353,大于平均度值的肿瘤坏死因子(TNF)、血管内皮生长因子A(VEGFA)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、c-Myc原癌基因(MYC)、半胱氨酸蛋白酶3(CASP3)、基质金属蛋白酶2(MMP2)、表皮生长因子受体(EGFR)、人类RAS原癌基因家族成员HRAS、Toll样受体4(TLR4)、前列腺素内过氧化物合酶2(PTGS2)、TLR2是网络的核心节点。通过DAVID平台,将黄芩苷联合京尼平苷治疗结直肠癌靶点进行GO分析与KEGG分析,GO分析主要与蛋白结合、完全相同的蛋白质结合、酶结合、蛋白质异二聚活性、蛋白质同源二聚活性等分子功能有关;与胞质、质膜、质膜的整体成分、膜、细胞表面等细胞组分有关;与RNA聚合酶Ⅱ启动子对转录的正调控、基因表达的正向调控、对凋亡过程的负调控、ERK1和ERK2级联的正向调节、对药物的反应等生物过程相关;KEGG通路富集分析与磷脂酰肌醇3-激酶-蛋白激酶B信号通路(PI3K-Akt)、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)、低氧诱导因子-1(HIF-1)等多条癌症相关通路高度相关。芯片数据显示HRAS、TLR4、TNF差异显著,可能是黄芩苷联合京尼平苷直接抗癌的靶点。qRT-PCR检测结果显示,结直肠癌细胞系SW480在经过黄芩苷、京尼平苷处理后mRNA的表达量均有所改变,其中,京尼平苷组、黄芩苷联合京尼平苷组HRAS的mRNA表达量(0.73±0.11)、(0.60±0.06),低于对照组的(1.00±0.02),差异均有统计学意义(P均<0.05);黄芩苷组、黄芩苷联合京尼平苷组TLR4的mRNA表达量(0.71±0.11)、(0.66±0.04),低于对照组的(1.00±0.03),差异均有统计学意义(P均<0.05);京尼平苷组、黄芩苷联合京尼平苷组TNF-α的mRNA表达量(1.34±0.12)、(1.66±0.18),高于对照组的(1.00±0.02),差异均有统计学意义(P均<0.05)。结论 黄芩苷联合京尼平苷治疗结直肠癌,能显著影响核心靶点HRAS、TLR4、TNF,为该组合进一步开发提供了理论基础。

关键词： 金银花   新型冠状病毒感染合并心肌炎   网络药理学   分子对接   作用机制  

摘要： 目的:通过网络药理学方法预测中药金银花治疗新型冠状病毒(2019-nCoV)感染合并心肌炎的潜在关键靶点和通路,为新药研发及临床应用提供参考。方法:利用TCMSP数据库和UniPort数据库检索并规范金银花的药物成分和药物靶点,GeneCards、pharmGKB等数据库得到疾病靶点,通过Venn图获得药物与疾病的交集靶点。将交集靶点上传至STRING数据库对其进行蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络分析,构建药物-活性成分-靶点-疾病网络图,对交集靶点进行基因本体(GO)功能和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,将主要活性成分与血管紧张素转化酶II(ACE2)和新型冠状病毒3C样蛋白水解酶(SARS-CoV-23CL)进行分子对接。结果:获得金银花作用于2019-nCoV感染合并心肌炎的7种活性成分和50个作用靶点,涉及509个生物学进程和148条通路。其活性成分木犀草素、槲皮素、山柰酚、β-谷甾醇等通过调节丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(AKT1)、胱天蛋白酶3(CASP3)、趋化因子配体2(CCL2)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-10(IL-10)等关键靶点治疗2019-nCoV感染合并心肌炎;主要涉及蛋白质结合、酶结合、趋化因子活性等生物过程和癌症通路、糖尿病并发症晚期糖基化终产物及其受体(AGE-RAGE)信号通路、脂质与动脉粥样硬化通路、白细胞介素-17信号通路等。分子对接结果显示,其主要活性成分与SARS-CoV-23CL和ACE2结合度较好。结论:本研究初步证实了金银花可通过多种活性成分、多个靶点和多条通路发挥防治2019-nCoV感染合并心肌炎的作用。