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关键词： 甘草   皮炎,特应性   网络药理学   靶点预测   分子对接  

摘要： 目的运用网络药理学方法和分子对接技术探讨甘草治疗异位性皮炎(AD)的潜在有效成分及作用机制。方法2021年9月至2022年4月利用TCMSID数据库结合文献调研收集甘草的化学成分,根据各成分的靶点选择性、成药性、潜在毒性等性质进行成分过滤;运用SEA、SwissTargetPrediction、PPB2以及TargetNet平台对甘草化学成分进行靶点预测并利用Python代码对预测靶点名称进行标准化和不同网站的靶点结果合并;通过OMIM和GeneCards5.0数据库检索AD的相关靶点;将AD靶点与甘草成分预测靶点取交集后运用Cytoscape3.9.0软件构建“中药-成分-靶点”网络,并获得甘草成分抗AD的潜在靶点和活性成分;采用DAVIDV6.8数据库对甘草成分抗AD的潜在靶点进行基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析,并构建“中药-靶点-通路”网络;利用String数据库和Cytoscape3.9.0软件构建蛋白相互作用(PPI)网络;通过整合“中药-成分-靶点”网络、“中药-靶点-通路”网络和PPI网络,构建“中药-成分-靶点-通路”网络,并筛选得到甘草抗AD的核心靶点;最后使用MOE软件对甘草抗AD的活性成分与核心靶点进行分子对接。结果筛选得到甘草活性成分29个,成分抗AD潜在靶点47个;“中药-成分-靶点”网络显示甘草查尔酮C、芒柄花素、异甘草素、异甘草苷、甘草酸等为甘草较重要的有效成分;GO功能富集分析筛选得到生物过程、细胞组成、分子功能条目分别为217、29、45条;“中药-靶点-通路”网络显示HIF-1、TNF、NF-κB等信号通路是甘草抗AD的潜在通路;“中药-成分-靶点-通路”网络显示甘草抗AD的核心靶点有22个,包括TNF、AKT1、IL-2、VEGFA、STAT3、EGFR、PTGS2等;活性成分与核心靶点的分子对接结果表明,甘草的29个活性成分与该22个核心靶点之间具有良好的结合亲和力和相互作用模式。结论甘草治疗AD具有多成分、多靶点、多通路的特点,其潜在有效成分为甘草查尔酮C、异甘草素、甘草酸等,其作用机制可能与参与调控HIF-1、TNF、NF-κB等信号通路相关。这些成分可能通过靶向TNF、AKT1、IL-2、PTGS2、EGFR等靶点发挥药理活性作用。

关键词： 新农科   兽医药理学系列课程   交叉学科建设  

摘要： 兽医药理学是农业领域中的重要学科方向,是农业兽医学科发展的基础和必要性学科,是一门兼具历史性、理论性,实践性,典型性和前沿发展性并存的学科,这些课程从药理学基础,药物剂型,临床药物实践,到药理实习都进行了系统的建设。然而,鉴于不断革新的医药行业科技需求、兽药临床药物产品的研发需求等对实践教学的育人需求不断提高,本文主要开展了院兽医药理学相关系列课程“1+1+N”交叉学科建设讨论内容。“1+1+N”是指“1个中心,1套体系,N种模式”建设,(1)以兴农为主题的兽医药理学课程思政中心建设,构建丰富多元化的思政元素和案例库,强化爱国、爱农、爱民的兽医专业化人才培养;(2)健全兽医药理学系列课程体系如:药理学、药剂学、药物化学、动物临床药理学和相关实验实习课程,弘扬民族医药,加强中医药前沿进展的教学,构建科研反哺教学的课程模式体系,拓展以“强农”为目标的多元化的授课形式;(3)“N种”模式即搭建与兽医药理学相关的“N种”交叉学科教学内容,借助现代智慧教学平台,例如雨课堂,慕课资源、虚拟仿真、虚拟教研室等教学策略,构建“N种”模式、培养思维交叉、知识交叉、技术交叉的复合型兽医人才。综上,本文旨在通过交叉学科授教模式探讨,为解决应用、创新型人才培养问题和面对快节奏时代需求的复合型人才短缺问题,提供新农科培养方案。

关键词： 网络药理学   角药   黄芩-知母-石膏   流感病毒性肺炎   信号通路  

摘要： 目的揭示角药"黄芩-知母-石膏"治疗流感病毒性肺炎可能的作用机制。方法通过传统中药系统药理学数据库和分析平台(traditional Chinese medicine systematic pharmacology,TCMSP)、中药分子机制生物信息学分析网络(Bioinformatics analysis tool for molecular mechanism of traditional Chinese medicine,BATMAN-TCM)、基因和化学物质相互作用预测数据库(search tool for interacting chemicals,STITCH)筛选黄芩、知母和石膏的活性成分并进行靶点预测,通过人类基因数据库(GeneCards)获取流感病毒性肺炎的疾病靶点。将药物与疾病的共同靶点导入蛋白相互作用数据库(STRING)进行蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络分析,利用Cytoscape 3.9.1软件构建药物-活性成分-靶点网络和核心靶点网络,利用注释及可视化整合分析工具(database for annotation,visualization and integrated discovery,DAVID)进行基因本体(gene ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)富集分析,随后构建流感病毒性肺炎动物模型,通过苏木素-伊红(Hematoxylin-Eosin,HE)染色观察肺组织病变情况,实时荧光定量聚合酶链反应(quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)法验证网络药理学分析所得靶点。结果研究共获取黄芩、知母、石膏的活性成分51个,相关靶点305个,其中与流感病毒性肺炎靶点重合的靶点有80个,关键靶点包括白细胞介素-6(interleukin 6,IL6)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)、白细胞介素-1β(interleukin 1β,IL1B)、骨髓趋化因子2(C-C motif chemokine ligand 2,CCL2)等。GO富集共得到432个富集结果,KEGG富集分析共获得143个富集结果。动物实验表明,"黄芩-知母-石膏"能够显著改善流感病毒性肺炎小鼠的肺指数,减轻肺组织炎症,调节IL6、TNFA、IL1B、CCL2、RAC-α丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(RAC-alpha serine/threonine-protein kinase,AKT1)、胱天蛋白酶3(Caspase-3,CASP3)等关键基因表达。结论角药"黄芩-知母-石膏"可以通过调控细胞凋亡、减轻炎症反应改善流感病毒性肺炎,本研究为该药物组合的深入研究和临床推广提供了依据。

关键词： 调髓   中药   股骨头坏死   网络药理学   分子对接  

摘要： 运用网络药理学和分子对接方法,探讨熟地、牛膝、茯苓、肉苁蓉和菟丝子等高频调髓中药治疗股骨头坏死(Osteonecrosis of the femoral head,ONFH)的作用机制。借助TCMSP平台,获取高频调髓中药的活性成分与潜在作用靶点,将上述药物作用靶点在Uniprot数据库中进行标准化处理。通过GeneCards和OMIM两大疾病数据库,获取得到ONFH疾病相关基因靶点,对所得到的已规范化的药物活性成分与疾病靶点进行整理合并,得到交集基因靶点。通过Cytoscape软件和String数据库,绘制药物-活性成分-靶点-疾病网络和构建蛋白互作网络,分析网络中关键活性成分和蛋白靶点。利用R软件对交集基因进行基因本体(Geneontology,GO)功能和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopediaof Genesand Genomes,KEGG)通路富集分析,得到交集基因富集的功能与信号通路。为了验证药物活性成分与作用靶点结合的稳定性,使用AutoDockTools和AutoDock Vina软件进行分子对接验证,并在PyMOL软件中进行可视化分析,共得到5味调髓中药54个活性成分,1074个药物靶点,195个作用基因靶点,ONFH相关疾病靶点1219个。调髓中药有效作用靶点与疾病交集靶点39个。GO功能分析得到1619个条目,包括1517个生物过程,10个细胞组成及92个分子功能,其主要与血管生成、骨、脂质代谢和炎症反应等过程相关。KEGG通路富集分析得到119条通路,主要有AGE-RAGE信号通路、PI3K-Akt信号通路和IL-17信号通路等。分子对接结果显示,槲皮素、汉黄芩素和山柰酚等关键活性成分与IL6、P53和VEGF等核心蛋白具有良好的亲和力。本研究表明,高频调髓中药可通过调节免疫炎症反应、血管生成和骨代谢等过程,而达到治疗ONFH的作用,其具有多成分、多靶点和多途径的综合治疗作用特性。

关键词： 金银花   牛   氧化应激   网络药理学   分子对接  

摘要： 【目的】分析预测金银花缓解牛氧化应激的潜在活性成分和靶点,探讨其可能的作用机理。【方法】利用中药系统药理学分析平台(TCMSP)和文献查找的方式搜集金银花的活性成分,使用TCMSP和SwissTargetPrediction数据库查找活性成分对应的靶点,在NCBI数据库的Gene平台收集牛氧化应激相关基因。使用STRING数据库和Cytoscape 3.8.2软件构建并分析金银花与牛氧化应激蛋白-蛋白相互作用网络。利用DAVID数据库对交集靶点进行GO功能和KEGG通路富集分析。通过AutoDock软件进行分子对接验证关键活性成分与核心靶点的结合活性。【结果】共获得37个金银花有效活性成分,涉及37个与牛氧化应激相关的靶点。其中槲皮素、山柰酚、木犀草素、芦丁、金圣草黄素等为金银花缓解牛氧化应激的关键活性成分,肿瘤坏死因子(TNF)、前列腺素内过氧化物合酶2(PTGS2)、β-连环蛋白(CTNNB1)、血清白蛋白(ALB)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(CASP3)、过氧化氢酶(CAT)、肿瘤蛋白p53(TP53)等为金银花缓解牛氧化应激的核心靶点。GO功能和KEGG通路富集分析显示,靶点的作用涉及生物过程、细胞组分和分子功能3个方面,并参与到缺氧诱导因子1信号通路、过氧物酶体、MAPK信号通路等多条代谢通路。分子对接结果验证了金银花的关键活性成分槲皮素、山柰酚、木犀草素与核心靶点TNF、PTGS2、CTNNB1、ALB、CASP3、CAT、TP53均有较好的结合活性。【结论】本研究结果揭示了金银花缓解牛氧化应激的潜在活性成分为槲皮素、山柰酚、木犀草素等,作用靶点为TNF、PTGS2、CTNNB1等,为金银花作为功能性饲料添加剂的开发和后续研究提供理论参考。

关键词： 白及   非多糖成分   网络药理学   胃溃疡   PI3K/AKT  

摘要： 使用网络药理学和动物实验的方法研究白及非多糖成分对胃溃疡的治疗作用及机制。首先采用UPLC-Q-TOF-MS/MS对白及非多糖部位的化学成分进行分析,并利用网络药理学的方法获取白及与胃溃疡的交集靶点,构建“药物-成分-靶点-疾病”网络。随后使用STRING数据库构建蛋白相互作用(PPI)网络,并采用Metascape数据库进行Gene Ontology(GO)及Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)富集分析,预测白及治疗胃溃疡的作用机制。最后构建酒精性胃溃疡小鼠模型,验证白及非多糖成分对胃溃疡的治疗作用及机制。从白及非多糖部位鉴定出47个化学成分,其中gymnosideⅠ(手参苷Ⅰ)、gymnosideⅡ(手参苷Ⅱ)、militarine(白及苷)、bletilloside A、shancigusinⅠ(山慈菇素Ⅰ)等可能为治疗胃溃疡的主要活性成分;PPI网络分析得到白蛋白(ALB)、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1(AKT1)、肿瘤坏死因子(TNF)、表皮生长因子受体(EGFR)等核心靶点,KEGG通路富集分析显示白及非多糖成分主要通过调节PI3K-AKT信号通路、MAPK信号通路、Ras信号通路等多种通路发挥作用。动物实验结果显示,白及非多糖成分可显著改善酒精所致小鼠胃组织的溃疡状况,提高溃疡抑制率;能够显著降低血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素(interleukin,IL)-1β、IL-6、血管活性肠肽(VIP)和血栓素B2(TXB2)水平,显著升高IL-10、前列腺素E2(PGE2)、表皮生长因子(EGF)和血管内皮生长因子(VEGF)水平;同时能够显著降低胃组织中磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)、蛋白激酶B(AKT)蛋白水平,显著升高p-PI3K、p-AKT蛋白水平。该研究表明白及在胃溃疡的治疗方面凸显出多成分、多靶点、多途径协同作用的特点,验证了网络药理学的部分预测结果,为临床应用提供了科学依据。

关键词： 网络药理学   类风湿关节炎   黄芪桂枝五物汤   JAK2/STAT3信号通路  

摘要： 目的基于网络药理学及动物实验验证黄芪桂枝五物汤(HGWD)治疗类风湿关节炎(RA)作用机制。方法采用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP),结合吸收(absorption)、分布(distribution)、代谢(metabolism)和排泄(excretion)功能筛选HGWD主要活性成分并预测其靶点;通过GeneCards、DrugBank、DisGeNET数据库获取RA主要靶点,利用String平台进行药物疾病交集靶点蛋白相互作用分析;采用Metascape平台分析药物靶点与疾病基因交集,筛选HGWD治疗RA的潜在靶点、生物过程及潜在通路。利用Cytoscape3.7.2软件构建“药物-靶点-通路”网络图。SD大鼠随机分为正常组、模型组、阳性药组、HGWD组,模型组用牛CII胶原溶液与弗氏佐剂CFA(或IFA)造模,通过记录大鼠关节炎指数,HE染色检测大鼠踝关节病理形态变化,ELISA法检测HGWD血清炎症因子肿瘤坏死因子(TNF-α)、白介素-1β(IL-1β)及白介素6(IL-6)的影响,蛋白免疫印迹法验证靶点蛋白的表达。结果网络药理学共筛选出HGWD活性成分共39个,其作用靶点共275个,与RA疾病交集靶点共为183个;其中经筛选得到关键靶点AKT1、TNF-α、MAPK1、STAT3及IL-6等。动物实验结果表明与模型组比较,HGWD治疗组能够缓解RA的滑膜增生和炎症,减轻大鼠脚部肿胀程度;HGWD可抑制炎症因子TNF-α、IL-1β及IL-6表达,并且可下调JAK2、STAT3蛋白表达水平。结论通过网络药理学及动物实验表明HGWD可通过参与JAK2、STAT3免疫炎症相关通路发挥治疗RA作用。

关键词： 大蒜   大蒜素   幽门螺杆菌   网络药理学   抑菌活性   肿瘤蛋白p53   酪氨酸蛋白激酶  

摘要： 目的基于网络药理学和分子对接研究探讨大蒜Allii Sativi Bulbus抗幽门螺杆菌(Hp)感染的活性成分及可能的作用机制,并通过体外抑菌试验验证大蒜素对Hp菌株的抗菌活性。方法利用HERB数据库获取大蒜的活性成分,并通过PharmMapper、Swiss Target Prediction、BATMAN-TCM数据库获取活性成分靶点并构建"药物-成分-靶点"网络,筛选出主要活性成分。通过GeneCards、OMIM、DRUGBANK和DisGeNET数据库收集与Hp感染相关的靶点,取药物与疾病靶点交集,筛选出潜在靶点。利用STRING数据库获取潜在靶点的互作关系,并在Cytoscape中构建蛋白相互作用(PPI)网络,筛选出核心靶点。在DAVID数据库中进行潜在靶点的基因本体论(GO)生物分析与京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。通过Autodock进行活性成分与核心靶点的分子对接。用体外抗菌试验检测大蒜素的抗Hp活性。结果共筛选出36个大蒜活性成分,291个潜在靶点,PPI网络分析得到肿瘤蛋白p53(TP53)、酪氨酸蛋白激酶(SRC)、信号传导和转录激活蛋白3(STAT3)、热休克蛋白90α家族A类成员1(HSP90AA1)、丝裂原激活的蛋白激酶(MAPK3)5个核心靶点。GO分析得到954个生物过程,KEGG分析得到176条通路。分子对接结果显示,大蒜活性成分均与核心靶点有较好的结合能力。体外抑菌试验显示大蒜素对3株Hp菌均有抑菌活性,最小抑菌浓度为2 mg/mL。结论大蒜中的活性成分可能通过作用于TP53、SRC、STAT3、HSP90AA1、MAPK35个核心靶点参与Hp感染相关过程,其机制与磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)-蛋白激酶B(Akt)、叉头框蛋白O(FoxO)、低氧诱导因子-1(HIF-1)等信号通路有关,且大蒜素对Hp菌有抑菌活性。

关键词： 食滞胃肠证   泄泻   保和丸   网络药理学  

摘要： 背景网络药理学整合了药物、靶点、疾病等信息,能够高效地阐明中药多组分和疾病多靶点之间的潜在作用关系.然而在许多网络药理学研究中,往往只注重中药对疾病靶点的作用,而忽视肠道菌群对疾病靶点的作用.将肠道菌群纳入网络药理学的研究中,可为中药多成分-多靶点-多途径贡献了一种新思路.目的采用网络药理学方法,探讨保和丸治疗食滞胃肠证泄泻合并肠道菌群失调的可能分子机制.方法通过TCMSP、BATMAN-TCM等数据库,结合文献筛选出保和丸活性成分及相应靶点.通过GeneCards数据库检索食滞胃肠证泄泻、肠道菌群的相关靶点,Venny平台筛选活性成分与疾病的共同靶点.Cytoscape 3.9.1软件构建疾病-靶点-化合物网络,筛选药物靶点、肠道菌群靶点和疾病靶点相互作用的有效靶点.STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络.利用DAVID数据库对有效靶点进行基因本体(Gene Ontology,GO)功能分析及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.结果共收集549种化学成分,根据OB≥30%及DL≥0.18,共得到45个活性成分,包括槲皮素、皮素、汉黄芩素、山奈酚、柚皮素等.Venn图显示保和丸活性成分中对应259个可能蛋白靶点,与食滞胃肠证泄泻存在作用的靶点有34个,与肠道菌群存在作用的有66个,三者共同的靶点数为11个,其过氧化物合酶2(peroxide synthase 2,PTGS2)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)、肿瘤蛋白P53(oncoprotein P53,TP53)、细胞间粘附分子-1(intercellular adhesion molecule-1,ICM1)、白介素10(interleukin-10,IL-10)为关键靶点.GO功能富集分析得到121个生物过程,KEGG通路富集筛选得到49条通路,包括TNF信号通路、白介素17(interleukin-17,IL-17)信号通路、NF-κB信号通路等.结论通过网络药理学的初步筛选及预测,保和丸可能通过多途径、多靶点改善食滞胃肠证泄泻合并肠道菌群失调.

关键词： 扶正化瘀降浊通络方   慢性肾衰竭   网络药理学   作用机制  

摘要： 目的:通过网络药理学方法研究扶正化瘀降浊通络方治疗慢性肾衰竭(chronic renal failure,CRF)的药效成分、作用靶点及信号通路,拟阐明其作用机制。方法:通过中药系统药理学数据库与分析平台(traditional Chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform,TCMSP)等数据库和文献挖掘获取扶正化瘀降浊通络方组方中药的活性成分,利用Pharmmapper筛选化学成分潜在靶点;在GeneCards数据库、在线人类孟德尔遗传数据库(online mendelian inheritance in man,OMIM)检索CRF相关靶点。将扶正化瘀降浊通络方活性成分相关靶点与CRF靶点上传Venny 2.1.0平台进行映射,交集靶点即为扶正化瘀降浊通络方治疗CRF的潜在靶点,并绘制靶点韦恩图。将潜在靶点导入STRING数据库构建蛋白互作(protein-protein interaction,PPI)网络并分析。使用Cytoscape等软件构建“药物-成分-靶点”网络并筛选核心成分。借助DAVID数据库对靶点进行基因本体(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)信号通路富集分析。利用Cytoscape 3.7.2软件构建“信号通路-靶点”网络及“药物-核心成分-核心靶点-信号通路”网络。结果:通过TCMSP数据库筛选得到316个活性成分及相关靶点2263个,通过Genecards、OMIM获得7806个CRF靶点,将二者进行映射筛选出潜在靶点635个。PPI网络分析筛选得到20个核心靶点。GO富集分析共涉及506个条目,包含分子功能98项,细胞成分50项,生物过程358项。KEGG富集分析得到105条信号通路。结论:蒽醌类、黄酮类等成分可能是关键药效成分,可通过调节磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositide 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)、缺氧诱导因子-1(hypoxia inducible factor-1,HIF-1)、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)等通路减少细胞凋亡、抑制细胞外基质合成,延缓肾脏纤维化。