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关键词： 高血压   平肝煎   网络药理学   分子对接   作用靶点   信号通路  

摘要： 目的:运用网络药理学研究王行宽教授治疗高血压核心处方平肝煎的作用机制,并通过分子对接技术进行初步验证。方法:通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)数据库和本草组鉴数据库(HERB)筛选平肝煎的活性化合物并预测其作用靶点,运用Cytoscape 3.8.2软件进行网络拓扑学分析;以“hypertension”为关键词在基因名片数据库(GeneCards)、在线人类孟德尔遗传数据库(OMIM)、药物数据库(DrugBank)搜索高血压疾病相关靶点,并与平肝煎化合物作用靶点取交集,通过生物分子功能注释系统(STRING)数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络图;将关键靶点导入R软件和采用clusterProfiler进行富集分析,并使用AutoDock程序及PyMol进行分子对接。结果:平肝煎筛选得到有效成分30个、相关作用靶点387个,与高血压的共同靶点279个,经STRING平台和Cytoscape 3.8.2拓扑分析度值(Degree)靠前的靶标为蛋白激酶B1(AKT1)、肿瘤蛋白P53(TP53)、肿瘤坏死因子(TNF)、白细胞介素6(IL-6)、Jun原癌基因(JUN)。基因本体(GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析提示中药复方可能通过调控细胞核转录因子、参与脂多糖等反应来干预治疗高血压。分子对接结果显示,槲皮素与TNF、AKT1的结合活性较好。结论:平肝煎中的大黄素、槲皮素、山柰酚可作用于AKT1、TP53、TNF、IL-6、JUN等靶点,通过抗炎、抗氧化应激、改善血管内皮功能、调节机体免疫方面发挥降血压之效。

关键词： 长春花   网络药理学   活性化合物   癌症  

摘要： 基于中药分子机理的生物信息学分析工具(bioinformatics analysis tool for molecular mechanism of traditional Chinese medicine,BATMAN-TCM)研究长春花治疗癌症的分子机制。应用BATMAN-TCM平台,预测长春花的潜在作用靶点,使用GeneCards数据库检索癌症靶点。然后利用Cytoscape 3.7.0软件构建化合物-疾病-靶点相互作用网络。针对长春花的抗癌靶点,进行了基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析,以确定长春花抗癌的基因功能。最后,从长春花中筛选出9种活性成分,构建了化合物-疾病-靶点网络。基于STRING建立的长春花靶点的PPI网络包括55个节点和328个相互作用关系。关键节点包括CTNNB1、JUN、VEGFA、ESR1、HIF1A、FOS、MTOR。此外,GO富集分析共确定了73个通路,包括RNA聚合酶II特异性DNA结合转录因子结合、DNA结合转录因素结合、泛素蛋白连接酶结合、泛蛋白样蛋白连接酶类结合。此外,在KEGG通路富集分析中,获得了106条信号通路,其中PI3K-Akt信号通路和HIF-1信号通路是与癌症相关的关键通路。本研究发现长春花通过多组分-多靶点-多途径的协同调控实现了抗癌作用,为长春花的应用提供了理论依据和科学依据。

关键词： 牛膝   熟地黄   当归   分子对接   膝骨关节炎  

摘要： 目的:基于网络药理学和分子对接的方法研究牛膝-熟地黄-当归治疗膝骨关节炎的潜在靶点和分子机制,明确治疗膝骨关节炎的机制。方法:在中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)中限定口服生物利用度和类药性为条件检索并筛选牛膝-熟地黄-当归的药物活性成分与靶点;通过TTD、PharmGKB、OMIM、DrugBank、GeneCard、STRING等数据库和CytoScape 3.9.1筛选核心疾病靶点构建蛋白质-蛋白质相互作用网络;使用R软件对核心靶点进行京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析和基因本体论(GO)生物学功能分析探索治疗膝骨关节炎的潜在机制;通过Discovery Studio软件进行分子对接,观察其结合能力。结果:根据限定条件获得牛膝-熟地黄-当归有效化学成分114个,重要交集靶点109个,GO富集功能分析显示条目4219个(P<0.05),KEGG富集通路为167条信号通路。牛膝-熟地黄-当归主要药物活性成分为槲皮素、山柰酚、黄芩素、β-谷甾醇、汉黄芩素、芦丁等,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)、半胱氨酸蛋白酶3(Caspase 3,CASP3)等。涉及细胞因子与细胞因子受体的相互作用通路、磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B信号通路、癌症中的微RNA信号通路、Janus激酶(Janus kinase,JAK)-信号转导和转录活化因子1(Signal Transducer and Activator of Transcription 1,STAT1)信号通路等。结论:分子对接结果显示所筛选出的药物活性成分与核心靶点均能达到较好的对接水平,初步阐明牛膝-熟地黄-当归通过干预膝骨关节炎的具体途径主要是通过多靶点、多成分来实现的,该研究为进一步探讨牛膝-熟地黄-当归干预膝骨关节炎提供了新的实践依据。

关键词： 紫癜性肾炎   丹参-海风藤   网络药理学   分子对接  

摘要： 目的:基于“血实宜决之”理论运用网络药理学讨论丹参-海风藤治疗紫癜性肾炎(Henoch-Schonlein Purpura Nephritis,HSPN)的作用机制。方法:“血实宜决之”出自《素问•阴阳应象大论篇》,是活血化瘀法的治疗总纲。基于“血实宜决之”理论,选取“丹参-海风藤”作为研究药物。使用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)获取丹参-海风藤的活性成分和其对应的靶点。借助GeneCards数据库、DisGenet数据库获取HSPN的致病靶点。使用在线绘图工具微生信获得药物-疾病交集靶点,导入Cytoscape 3.9.1绘制“药物-主要活性成分-疾病-靶点”图。采用STRING数据库获取交集靶点的蛋白质-蛋白质相互作用(Protein-protein Interaction,PPI)网络信息,并通过CytoNCA插件筛选出治疗HSPN的核心靶点。利用Metascape数据库对交集靶点进行基因本体论(GO)富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析,采用AutoDuck Vina对核心成分与核心靶点进行分子对接验证。结果:本研究筛选丹参-海风藤治疗HSPN的靶点47个,对应2个药物(丹参、海风藤)、74个活性成分(其中丹参56个活性成分、海风藤18个活性成分)。筛选出核心靶点15个,包括基质金属蛋白酶(Matrix Metalloproteinase,MMP)-9、白细胞介素(Interleukin,IL)-6、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1(Akt Serine/Threonine Kinase 1,AKT1)、肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor,TNF)、肿瘤蛋白p53(Tumor Protein p53,TP53)、血管内皮生长因子A(Vascular Endothelial Growth Factor A,VEGFA)、MYC基因、信号转导因子和转录激活因子3(Signal Transducer and Activator of Transcription 3,STAT3)、半胱氨酸天冬氨酸酶(Caspase,CASP3)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(Peroxisome Proliferator Activated Receptor Gamma,PPARG)基因、前列素内环氧化物合成酶2(Prostaglandin-endoperoxide Synthase 2,PTGS2)、雌激素受体(Estrogen Receptor 1,ESR1)、淀粉样β前体蛋白(Amyloid Beta Precursor Protein,APP)、MMP1、一氧化氮合成酶3(Nitric Oxide Synthase 3,NOS3)。GO富集分析得到基因信息共1119条。KEGG富集分析得到通路141条,主要包括晚期糖基化终末产物(Advanced Glycation End Products,AGE)-晚期糖基化终末产物受体(Advanced Glycation End Product Receptor,RAGE)信号通路、磷脂酰肌醇3激酶(Phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)-Akt信号通路、缺氧诱导因子(Hypoxia Inducible Factor,HIF)-1信号通路、IL-17信号通路、肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor,TNF)信号通路、Relaxin信号通路、细胞凋亡通路(Apoptosis)等。分子对接的结果表明核心成分与核心靶点的分子对接结果均小于–5 kcal/mol,可以稳定结合。结论:“丹参-海风藤”可以基于“血实宜决之”理论通过多种成分、多个靶点、多条通路来治疗HSPN,主要涉及其抗炎、抗氧化、抗纤维化、调控细胞缺氧、促进细胞凋亡等方式。

关键词： 慢性心力衰竭   丹参饮   网络药理学   分子对接   信号通路  

摘要： 目的:运用网络药理学与分子对接技术探索丹参饮治疗慢性心力衰竭的作用机制。方法:通过TCMSP数据库筛选丹参饮中药有效化学成分与对应靶点蛋白,利用GeneCards、PharmGKB、Therapeutic Target Database(TTD)以及DrugBank数据库收集慢性心力衰竭疾病相关靶点,通过R软件获取疾病与药物交集靶点。利用Cytoscape3.9.1软件构建“丹参饮-成分-慢性心力衰竭-靶点”网络关系图,通过STRING网站构建PPI蛋白互作网络关系,绘制可视化图形。基于R软件基因本体论(Gene Ontology,GO)富集分析和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and ge⁃nomes,KEGG)富集分析语言包对交集靶点进行富集分析;通过Autodock Vina软件对关键化学成分与关键靶点进行对接分析,利用Pymol软件实现分子对接可视化。结果:筛选后获得药物有效化学成分78种,对应靶点134个,疾病靶点2096个,取两者交集获得92个潜在治疗靶点;丹参饮治疗慢性心力衰竭的核心化学成分为木犀草素、丹参酮ⅡA、β⁃谷甾醇,核心靶点为STAT3、AKT1和TP53蛋白;KEGG富集分析显示主要信号通路是PI3K-Akt信号通路,分子对接结果表明核心成分与关键靶点均能结合稳定。结论:丹参饮通过多成分、多靶点、多通路治疗慢性心力衰竭。

关键词： 黄花白及   胃溃疡   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结合体内实验方法探究黄花白及抗胃溃疡的作用机制。方法通过文献及TCMSP、TCMIP数据库筛选出黄花白及的活性成分及靶点,在GeneCard数据库中获取GU靶点,取药物和疾病共同靶点构建蛋白互作网络(PPI),得到核心靶点后进行GO分析和KEGG富集分析,并采用分子对接对网络药理学预测结果进行验证。根据预测的结果采用苏木素-伊红(HE)染色法和酶联免疫吸附测定法(ELISA)验证黄花白及对乙酸诱导GU大鼠模型的影响。结果从文献中筛选出8种黄花白及活性成分,删除重复靶点后得到129个潜在作用靶点。从GeneCard数据库中获取GU靶点,取药物靶点与GU靶点交集得到共同靶点70个,构建蛋白互作网络(PPI)得到黄花白及治疗GU核心靶点有34个,这些靶点通过作用于IL-17、NF-κB、TNF和MAPK等介导的信号通路和各种生物过程影响GU的发展。分子对接结果表明,黄花白及主要活性成分与核心靶点IL-6、TNF、IL-1β和NF-κB具有良好的对接活性。动物实验结果表明,黄花白及能改善GU大鼠胃黏膜损伤,并且显著降低胃溃疡大鼠胃组织中IL-6、IL-1β、TNF-α和MPO等炎性因子的水平,增加EGF的水平(P<0.05)。结论黄花白及可以通过调节IL-17、NF-κB、TNF和MAPK等介导的信号通路抑制组织炎症,分子对接证实了以上网络药理学预测的可靠性,可能通过调控这些通路中的IL-6、TNF、IL-1β、EGF和MPO发挥治疗GU的作用。

关键词： 廖氏化风丹   白血病   网络药理学   分子对接   实验验证   HEL细胞   K562细胞   小鼠  

摘要： 目的基于网络药理学探究廖氏化风丹抗白血病活性及作用机制,并通过实验进行验证。方法采用气相色谱-质谱联用分析结合中药系统药理学数据库与分析平台检索廖氏化风丹的化学成分;应用Swiss Target Prediction数据库检索该成分的潜在作用靶点;通过数据库GeneCards、CTD和OMIM检索白血病相关靶点;使用STRING数据库对交集靶点进行互作分析,构建PPI网络,筛选核心靶点;借助Cytoscape 3.8.0软件构建“药物-成分-靶点”网络,分析抗白血病关键活性成分;应用DAVID数据库进行基因本体(GO)功能富集与京都基因和基因组百科全书(KEGG)通路注释分析,将得到的主要活性成分与核心靶蛋白进行分子对接验证。采用MTT实验检测廖氏化风丹对白血病细胞增殖的影响,流式细胞术检测其对白血病细胞凋亡的影响;构建白血病小鼠模型,通过动物实验检测廖氏化风丹体内抗白血病活性。结果分析确定了廖氏化风丹活性成分111个,作用靶点1170个,其中与白血病相关的潜在靶点970个,核心靶点10个,主要包括ABL、BCL-2、KIT等;GO富集分析与KEGG注释分析显示这些作用靶点主要参与细胞凋亡、细胞增殖的调控等生物过程及cAMP信号通路、癌症通路、神经活性配体-受体相互作用、PI3K-Akt信号通路等;分子对接结果显示廖氏化风丹核心活性成分与核心靶蛋白ABL、BCL-2、KIT有较强的亲和力;体外细胞实验表明廖氏化风丹能够抑制HEL、K562细胞增殖并诱导细胞凋亡(P<0.01);动物体内实验结果表明廖氏化风丹对小鼠白血病有明显治疗作用(P<0.05,P<0.01)。结论揭示了廖氏化风丹抗白血病多成分、多靶点、多通路的作用机制,明确了其具有抗白血病活性,为进一步研究开发廖氏化风丹的药用价值提供依据。

关键词： 混合式教学模式   药理学   教学效果  

摘要： 目的:探索药理学混合式教学模式并分析其教学效果。方法:选择临床医学本科6个班级,采用传统教学方法的班级作为对照组,采用混合式教学模式的班级作为试验组。结果:试验组在理论知识考试成绩、自主学习能力、分析问题能力方面优于对照组。结论:混合式教学模式在药理学教学中具有良好教学效果。

关键词： 药对   网络药理学   核心靶点   有效成分  

摘要： 目的应用网络药理学方法在分子层面探究相须、相使、相畏药对配伍前后变化规律及配伍差异。方法预测和筛选相须药对“牛膝-杜仲”、相使药对“金银花-连翘”与相畏药对“郁金-丁香”及药对中单味药的有效成分和预测靶点。筛选3组药对及单味药与其治疗疾病的预测靶点。构建“药物-有效成分-疾病-核心靶点”网络架构。对核心靶点的基因本体(GO)注释和KEGG通路进行蛋白功能归属和富集分析。根据网络架构中有效成分及GO富集分析与KEGG富集分析结果进行3组药对配伍前后的比对分析。结果相须、相使药对与其单味药比较,有效成分、核心靶点、生物功能及信号通路配伍前后结果基本一致,但相畏药对与单味药比对差异较为明显。结论相须药对、相使药对配伍后有效成分可能产生叠加作用,相畏药对配伍后可能产生抵消作用影响有效成分网络架构中贡献值及信号通路调控能力。

关键词： 肝素   网络药理学   高血糖  

摘要： 目的:基于网络药理学初步预测肝素钠与高血糖症(hyperglycemia)的联系及相关机制。方法:通过数据库检索药物和疾病靶标,绘制PPI网络,进行GO和KEGG分析。结果:筛选出肝素钠与高血糖共有靶标计33个,得到TLR4、HIF1A、FGF2、MTOR等多个关键靶点,涉及炎症反应、细胞迁移正调控、肝素结合等功能及调控HIF-1信号通路、钙信号通路、补体和凝血级联等多条通路。结论:肝素钠与高血糖有共同作用靶点,可干预高血糖,其作用过程涉及多种靶点基因和信号通路。