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关键词： 干姜   质量标志物   指纹图谱   网络药理学   分子对接  

摘要： 基于指纹图谱和网络药理学方法,分析预测干姜中潜在的质量标志物,为干姜的质量控制与评价提供参考。采用超高效液相色谱法建立干姜指纹图谱,确认共有峰并进行指认,通过网络药理学方法构建活性成分-靶点-通路网络图预测干姜质量标志物,再利用分子对接方法验证干姜质量标志物的生物活性。建立了10批干姜指纹图谱,确定共有峰17个,并指认其5个共有成分,分别为6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚、6-姜烯酚及8-姜烯酚;通过网络药理学对关键成分靶点的分析结果表明,此5种成分可作用于35个核心靶点,20条关键通路发挥抗癌、抗炎、抗氧化作用;分子对接结果表明,此5种成分与核心靶点结合能力均较强,具有较好的生物活性,初步预测6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚、6-姜烯酚和8-姜烯酚可作为干姜的质量标志物。通过指纹图谱结合网络药理学分析预测干姜的质量标志物,为干姜的质量控制和药效作用机制研究提供了参考。

关键词： 锦灯笼   活性成分   药理作用   机制  

摘要： 锦灯笼是茄科植物酸浆Physalis alkekengi ***(Mast.)Makino的干燥果实,又名红菇娘、酸浆、灯笼果等,为药食同源中药。研究表明,锦灯笼具有抗菌、抗炎、镇痛、强心、降血糖、降血脂、抗氧化、抗肿瘤等现代药理活性。本文综述了近年来锦灯笼活性成分的药理作用及作用机制的研究进展,旨在为锦灯笼的临床应用及进一步新药研发奠定基础。

关键词： 金钗石斛   霍山石斛   网络药理学   阿尔茨海默病   毛兰素   玫瑰石斛碱   蛋白激酶B   甘油醛-3-磷酸脱氢酶   白蛋白  

摘要： 目的基于网络药理学探讨及比较金钗石斛Dendrobium nobile Lindl.和霍山石斛***活性成分治疗阿尔茨海默病的作用机制。方法基于中国知网、万方和PubMed数据库收集金钗石斛、霍山石斛的有效成分;PubChem平台查询活性成分结构;SwissADME平台筛选金钗石斛、霍山石斛活性成分的靶点;SwissTartgetPrediction平台预测各活性成分的作用靶点;GeneCards和OMIM数据库检索阿尔茨海默病相关靶点;Cytoscape 3.9.1构建"活性成分-疾病-靶点"网络图;String数据库分析并构建药物与疾病的蛋白质相互作用(PPI)网络;利用Metascape进行基因本体(GO)功能及京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。结果共获得金钗石斛有效成分84个,核心成分为crepidatin、N-isopentenyl-6-hydroxydendroxinium、3-O-methylgigantol等;霍山石斛有效成分56个,核心成分为erianin、dendrocrepine、dendrocandin U等;金钗石斛和霍山石斛映射疾病靶点分别为255、243个,共同靶点208个,核心靶点为蛋白激酶B(Akt)、甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)、白蛋白(ALB)等;GO功能和KEGG富集分析结果显示,金钗石斛、霍山石斛治疗阿尔茨海默病的共同作用部位主要在树突;主要通路为磷脂酰肌醇-3-羟激酶(PI3K)-Akt信号通路、神经退行性变的途径-多种疾病、阿尔茨海默病通路等。此外,金钗石斛可作用于神经元细胞体,调节Toll样受体信号通路;霍山石斛可作用于轴突,调节丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路。结论金钗石斛与霍山石斛都可能通过不同成分和不同通路治疗阿尔茨海默病。

关键词： 骨关节炎   网络药理学   分子对接   甾体化合物   菜油甾醇   软骨细胞  

摘要： 目的 运用网络药理学探索治疗骨关节炎(osteoarthritis,OA)的潜在药物并进行实验验证。方法 通过数据库及文献验证获取OA疾病靶点,根据候选靶点使用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)挖掘作用于以上靶点的化合物及包含化合物的中药,通过构建可视化网络,筛选核心靶点及化合物进行分子对接。根据分子对接结果选择化合物进行体外实验,选取大鼠关节软骨细胞,通过CellTiter-Glo(CTG)检测各化合物对软骨细胞活力影响,确定后续实验给药浓度。使用白细胞介素-1β(IL-1β)诱导软骨细胞建立OA细胞模型,将细胞分为对照组、OA组及给药组,使用流式细胞术检测化合物抗OA软骨细胞凋亡能力,并选择其中抗凋亡效果最显著的化合物,使用蛋白印迹法检测其对软骨细胞凋亡相关蛋白MDM2、P53、Bax表达水平的影响。结果 通过数据库检索、筛选及文献验证得到87个OA靶点,其中15个靶点匹配到符合药代动力学参数(ADME)和Lipinski筛选标准的化合物,并得到746个候选化合物,从数据库中筛选得到包含以上化合物的中药433种。通过靶点、化合物、中药可视化网络获得核心靶点前列腺素G/H合成酶2(PTGS2)、雌激素受体(ESR1)、肿瘤坏死因子(TNF)、白细胞介素-6(IL6)、IL-1β,核心化合物28个。以上核心靶点和核心化合物分子对接结果显示,C-3位为羟基的甾体化合物与核心靶点表现出良好的对接效果,根据分子对接结果从候选化合物中选择3种C-3位为羟基的甾体化合物菜油甾醇、豆甾醇、薯蓣皂苷元进行体外实验验证其治疗OA的效果。体外实验发现,与OA组比较,菜油甾醇组、豆甾醇组和薯蓣皂苷元组OA软骨细胞凋亡率显著下降(P<0.05),其中菜油甾醇抑制效果最佳。蛋白印迹法检测发现,与对照组比较,OA组MDM2蛋白表达降低,P53、Bax蛋白表达升高(P<0.05);与OA组比较,菜油甾醇组MDM2蛋白表达水平显著增高,Bax蛋白表达水平显著降低(P<0.05),但P53表达水平无显著性变化(P>0.05)。结论 C-3位为羟基的甾体化合物对OA具有治疗潜能,菜油甾醇可通过调节MDM2、Bax蛋白表达水平抑制OA软骨细胞凋亡。

关键词： RBL教学模式   多组学教学   生物信息与多组学教学的探索  

摘要： 在大数据时代大量新技术与新知识的引入让药理学学科进展迅速,但是传统的教学模式并不适合进行生物信息学与基因组学、蛋白组学、代谢组学及转录组学等多学科背景、复杂抽象的新技术新知识的讲授。研究团队根据现代学生接收信息渠道丰富,学习能力强的特点,基于研究型教学模式(research-based learning,RBL)模式,让学生组成学习小组加入科研团队,在实践中学习掌握知识技能,短期内让学生能紧跟药理学学科前沿,最终建立起自主学习能力与习惯,让学生在今后的职业生涯中受益。

关键词： 杞菊地黄丸   原发性开角型青光眼   网络药理学   分子对接   作用机制  

摘要： 目的:通过网络药理学和分子对接技术探究杞菊地黄丸治疗原发性开角型青光眼的作用机制。方法:首先利用TCMSP平台检索杞菊地黄丸中8味中药的化学成分和作用靶点,并通过Genecards,DrugBank,OMIM,TTD,PharmGKB数据库和查阅文献筛选出治疗原发性开角型青光眼的靶标,借助Uniprot数据库对靶点进行基因注释,取药物-疾病交集基因。通过Cytoscape 3.9.0构建药物-成分-靶点网络,再借助STRING构建PPI蛋白互作网络,根据拓扑学参数和R语言脚本筛选核心靶点,借助R语言进行GO和KEGG富集分析,最后将网络中度值较高的成分与核心靶点进行分子对接。结果:网络中包含槲皮素、山奈酚、木犀草素等65个活性成分和83个靶点,GO功能富集分析得到2009个GO条目(P<0.05),KEGG通路富集得到146条信号通路(P<0.05)。分子对接结果显示主要活性成分与靶点均能自发结合。结论:该研究初步揭示了杞菊地黄丸主要通过柚皮素、木犀草素、山奈酚、槲皮素等活性成分对AKT1、TP53、HIF1A、ESR1、MAPK14等多靶点及脂质和动脉粥样硬化、PI3K/AKt、MAPK等多通路之间的协同作用治疗原发性开角型青光眼的作用机制。

关键词： 膝骨关节炎   消瘀止痛合剂   桃红四物汤   玄胡索散   IL-1β   TNF-α   Caspase-3   网络药理学   作用机制   大鼠  

摘要： 目的通过网络药理学方法预测消瘀止痛合剂(桃红四物汤合玄胡索散化裁)治疗膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)的活性成分、作用靶点与信号通路,通过动物实验验证其作用机制。方法消瘀止痛合剂的总活性成分及靶点通过中药系统药理学数据库与分析平台、成分靶点预测数据库和文献补充等途径获取;通过在线人类孟德尔遗传病数据库(OMIM)、GeneCards、PharmGkB数据库获取膝骨关节炎疾病靶点;使用Venn平台绘制文氏图,利用STRING数据库及CytoScape软件建立基于活性成分与疾病共同靶点的蛋白相互作用(PPI)网络;利用Metascape平台进行基因本体(GO)富集分析与京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析。动物实验通过木瓜蛋白酶诱导大鼠膝骨关节炎模型进行实验验证。结果获得消瘀止痛合剂280种活性成分,共同作用靶点172个,涉及肿瘤坏死因子(TNF)、白细胞介素(IL)-1β、胱天蛋白酶(Caspase)-3等治疗核心靶点,参与对无机物的反应、细胞迁移的正向调控、对脂多糖的反应等7259个生物过程;涉及IL-17、TNF、丝裂原活化蛋白激酶、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)等261条信号通路。动物实验结果中,苏木精-伊红染色、番红O-固绿染色、Mankin评分表明消瘀止痛合剂对膝骨关节炎软骨修复疗效明显(P<0.05)。消瘀止痛合剂通过下调IL-1β、TNF-α、Caspase-3蛋白表达从而治疗膝骨关节炎(P<0.05),验证了网络药理学的部分预测。结论消瘀止痛合剂可通过多靶点、多通路治疗膝骨关节炎。证实其通过下调IL-1β、TNF-α、Caspase-3蛋白表达,从而减缓软骨退变、促进软骨修复,达到治疗膝骨关节炎的效果。该研究为临床使用及后续研究提供了实验依据。

关键词： 葛根芩连汤   溃疡性结肠炎   肠易激综合征   2型糖尿病   异病同治   网络药理学  

摘要： 目的本文通过探究葛根芩连汤“一方治三病”的作用机制,“三病”即溃疡性结肠炎、肠易激综合征和2型糖尿病,从实际范例中寻找中医药异病同治理论的应用证据。方法采用网络药理学方法,通过中药系统药理学数据库(Traditional Chinese medicine systems pharmacology database,TCMSP)获取葛根芩连汤的主要活性成分及作用靶点,利用Gene cards、TTD、OMIM数据库获取溃疡性结肠炎、肠易激综合征和2型糖尿病3种疾病的相关靶点。将以上获得的4组靶点取交集获取共同靶点,利用Cytoscape软件绘制“葛根芩连汤-有效成分-共有靶点”网络图;结合STRING数据库绘制PPI网络图,再导入Cytoscape软件进行拓扑分析及可视化。运用Metascape数据库对共有靶点进行基因本体(Gene Ontology,GO)富集分析和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encylopedia of genes and genomes,KEGG)通路富集分析。结果筛选并得到葛根芩连汤异病同治溃疡性结肠炎、肠易激综合征、2型糖尿病的共同作用靶点33个。GO富集分析结果显示涉及生物过程20个,主要包括蛋白质磷酸化、炎症反应、细胞凋亡、细胞迁移等。KEGG通路信号分析以P<0.01为显著性水平,发现最小计数为3且富集因子>1.5的通路有15条,包括癌症通路、脂质和动脉粥样硬化通路、晚期糖基化终末产物-糖基化终末产物受体(AGE-RAGE)等通路。结论葛根芩连汤异病同治溃疡性结肠炎、肠易激综合征和2型糖尿病涉及33个共同靶点、20个生物过程及15种信号通路,且在临床应用中均有较好的疗效,可为进一步的实验验证及临床应用提供参考。

关键词： 网络药理学   黄芪赤风汤   糖尿病周围神经病变  

摘要： 目的:通过网络药理学探究黄芪赤风汤有效成分、糖尿病周围神经病变之间的网络关系,探究黄芪赤风汤作用机制。方法:通过中药系统药理学数据库分析平台(TCMSP)筛选复方黄芪赤风汤有效成分及相应的靶点;从Gene Cards数据库中获取糖尿病周围神经病变疾病相关靶点;使用在线软件平台Venny 2.1绘制药物、疾病的交集靶点维恩图;通过Metoscape数据库对交集靶点进行基因本体功能(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析;通过STRING在线数据库构建PPI网络,同时导入Cytoscape 3.9.1获取核心靶点;通过Cytoscape 3.9.1绘制活性成分–靶点网络。结果:黄芪赤风汤29种活性成分,共作用于232个靶点;疾病靶点1286个,疾病和药物交集靶点94个;核心靶点包括肿瘤坏死因子(TNF)、血管内皮生长因子A (VEGFA)、白细胞介素6 (IL6)、TP53、雌激素受体1 (ESR1)、蛋白激酶Bα (AKT1)、过氧化物酶(CAT)、胱天蛋白酶3 (CASP3)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ (PPARG)、低聚果糖(FOS)等;GO富集分析在BP上主要为细胞对氧化应激、活性氧、脂质等的生物学过程,在CC上表现为细胞膜、膜微区、膜筏等结构的细胞定位,在MF上表现为肾上腺素能受体、细胞因子、配体激活转录因子等分子功能;KEGG富集分析主要包括糖尿病并发症的AGE-RAGE信号通路、流体剪切应力与动脉粥样硬化、脂质和动脉粥样硬化、癌症中的蛋白聚糖、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶(Akt)信号通路、IL-17信号通路、TNF信号通路、MAPK信号通路、活性氧、HIF-1信号通路等通路。结论:黄芪赤风汤有效成分可能通过各类氧化应激、炎症相关通路作用于糖尿病周围神经病变。

关键词： 甘草多糖   慢性阻塞性肺疾病   网络药理学   分子对接  

摘要： 目的:运用网络药理学和分子对接技术探讨甘草多糖治疗慢性阻塞性肺疾病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease,COPD)的作用机制。方法:检索文献获得甘草多糖的主要成分,通过成分靶点数据库(SwissTargetPrediction)获取甘草多糖的潜在靶点;利用在线人类孟德尔遗传数据库(OMIM)、药物数据库(DrugBank)等数据库获取疾病靶点;将COPD靶点与甘草多糖作用靶点取交集,获取共有靶点;通过STRING数据库将共有靶点构建蛋白质-蛋白质相互作用网络。使用Cytoscape3.9.0构建甘草多糖“成分-靶点-疾病”网络;利用DAVID平台工具对共有靶点进行基因本体论(GO)富集分析及京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析;运用AutoDock Vina 1.2及PyMol软件进行分子对接验证。结果:甘草多糖的主要化学成分为半乳糖、鼠李糖与葡聚糖,甘草多糖与COPD的共有靶点为173个,可能作用于非受体酪氨酸蛋白激酶、表皮生长因子受体(Epidermal Growth Factor Receptor,EGFR)等核心靶点;通过磷脂酰肌醇3激酶(Phosphatidylinositol 3 kinase,PI3K)/蛋白激酶B(Protein Kinase B,Akt)信号通路等多条信号通路发挥治疗COPD的作用。分子对接结果提示葡聚糖和非受体酪氨酸蛋白激酶、信号转导因子和转录激活因子3(Signal Transducer and Activator of Transcription 3,STAT3)、基质金属蛋白酶9(Matrix Metalloproteinase 9,MMP9)、酪氨酸激酶受体2(Receptor Tyrosine Kinases 2,ERBB2)对接效果良好。结论:甘草多糖治疗COPD的作用机制主要体现在炎症反应、信号转导等方面,为其后续临床应用提供了科学依据。