基于网络药理学和分子对接技术探究红花治疗缺血性脑卒中的作用机制

本文采用网络药理学与分子对接法探索红花治疗缺血性脑卒中的主要活性成分及作用靶点。利用TCMSP、Genecards、Venny、DAVID等数据库检索红花与缺血性脑卒中疾病的共同靶点,绘制相互作用关系网络图,并进行GO和KEGG富集分析;通过AutoDock Tools对红花主要活性成分与关键靶点进行分子对接验证。结果从TCMSP数据库收集22种红花活性成分与459个相关靶点,并在Uniprot转换靶点基因名。最终在Venny 2.1.0中得到73个红花活性成分与缺血性脑卒中疾病共同靶点,进而构建"红花-活性成分-脑缺血共同靶点"网络图。分子对接结果表明,主要活性成分分别与关键靶点结合展现出较好的亲和力。因此推断,红花的主要活性成分与关键靶点结合,进而调控AGE-RAGE、TNF和IL-17信号通路可能是红花治疗缺血性脑卒中发挥作用的重要机制。     

基于网络药理学和分子对接探讨黄芪治疗病毒性心肌炎的作用机制CSCD

本文基于网络药理学方法探讨黄芪治疗病毒性心肌炎的潜在作用机制。通过TCMSP数据库和疾病数据库,分别检索并筛选得到黄芪治疗病毒性心肌炎的潜在作用靶点,利用Cytoscape 3.7.1构建“黄芪活性成分-病毒性心肌炎-靶点”网络、蛋白互作网络,然后利用R语言进行GO功能和KEGG通路富集分析,并通过Sybyl-X 2.0对重要黄芪活性成分和靶点进行分子对接。结果表明,黄芪活性成分22个,关键靶点97个,共涉及1327个生物学过程,29个细胞组分,66个分子功能及90条信号通路。分子对接结果显示异微凸剑叶莎醇与TP53结合最好。本研究初步探讨了黄芪治疗病毒性心肌炎的潜在作用靶点及重要信号通路,为后续提供了新的思路。     

基于网络药理学联合分子对接对逍遥散干预原发性肝癌的作用机制研究

为探索逍遥散干预原发性肝癌(HCC)的作用机制。运用网络药理学的方法,通过中药系统药理学技术平台(TCMSP)网站检索逍遥散的主要活性成分及对应的作用靶点,再利用GEO数据库筛选并分析原发性肝癌的差异基因,采用Cytoscape3.7.2软件构建活性成分—靶点网络图,利用Biso Genet插件分析筛选得出PPI蛋白互作网络和PPI网络的关键节点,然后运用生物信息学的方法对关键靶点进行基因功能分析和通路富集分析。最后使用分子对接技术对化合物核心成分与关键靶点进行对接验证。通过分析得到逍遥散作用于HCC的交集基因27个,GO富集显示逍遥散的生物功能主要设涉及无机物质细胞反应、趋化因子活动、细胞周期性蛋白依赖复合物等方面;KEGG通路富集显示逍遥散影响的通路主要有细胞衰老信号通路、甾类激素生物合成信号通路、p53信号通路等。分子对接结果显示逍遥散核心成分与HCC关键靶点亲和力良好。综上逍遥散改善HCC存在多成分、多靶点和多重药理作用,为进一步研究治疗HCC提供了线索。     

基于网络药理学方法研究丹参-葛根配伍治疗冠心病的作用机制

为探讨丹参-葛根治疗冠心病的作用机制。利用网络药理学,首先在中药系统药理学分析平台获取丹参-葛根活性成分和作用靶点,然后在TTD、DrugBank和Disgenet数据库获取冠心病作用靶点,最后利用网络药理学分析软件及相关数据库进行靶蛋白相互作用网络(PPI)构建、靶点富集分析和活性成分-靶点-通路网络构建。结果显示筛选出61个活性成分和68个共有靶点。GO分析结果显示丹参-葛根参与RNA聚合酶II启动子的转录和炎症等多种生物学过程,靶标主要集中于细胞外空间、质膜和核等部位。KEGG分析结果显示丹参-葛根配伍调节包括HIF-10、PI3K-Akt、TNF和Jak-STAT等信号通路。综上所述,丹参-葛根中的活性成分丹参酮ⅡA、木犀草素和葛根素等通过HIF-10、PI3K-Akt、TNF和Jak-STAT等信号通路对TNF、VEGFA、TP53和IL6等相关靶点发挥血压调节、血管生成和炎症反应等作用。本研究结果为进一步研究丹参-葛根的药理作用提供了参考。     

基于网络药理学、分子对接和实验验证探讨朱茯苓用于失眠的作用机制

为探讨朱茯苓治疗失眠的可能作用机制,通过TCMSP、BAT-MAN、TCMID和STITCH数据库以及文献挖掘筛选朱茯苓的活性成分及潜在靶点,利用TTD、OMIM、GeneCards和CTD数据库获取失眠类疾病的相关靶点,采用Cytoscape软件和String数据库构建活性成分-靶点网络和靶点蛋白相互作用网络,通过BioGPS数据库进行靶点的器官定位,基于David数据库进行GO功能和KEGG通路的富集分析,利用Autodock_vina软件进行活性成分和核心靶点的分子对接验证,最后通过免疫印迹法(Western blot)验证朱茯苓对γ-氨基丁酸(GABA)的两种受体蛋白α1亚基基因GABRA1和γ2亚基基因GABRG2的影响。最终筛选得到朱茯苓活性成分33种,潜在靶点267个,与失眠的交集靶点36个,多作用于脑、心脏等器官;分子对接结果显示GABRA1、GABRG2两个靶点能够与活性成分自发结合并借助氢键等分子间作用力形成较为稳定的构象;富集分析共获得189个GO条目和24条KEGG通路,主要涉及GABA信号通路、5-羟色胺(5-HT)信号通路等;Western blot实验证明朱茯苓能够增强小鼠脑内GABRA1和GABRG2蛋白的表达。通过网络药理学、分子对接和Western blot实验验证,发现朱茯苓可能通过多成分、多靶点、多途径的协同作用发挥镇静安神的作用,为深入进行朱茯苓治疗失眠的作用机制研究提供新思路和新方法。     

基于网络药理学及分子对接探讨桑叶-菊花治疗高血压的作用机制

本文旨在通过网络药理学和分子对接方法探讨桑叶-菊花治疗高血压的潜在分子作用机制。首先从GEO数据库下载基因芯片数据,使用R语言limma包筛选差异表达基因,通过中药系统药理学分析平台筛选桑叶-菊花有效成分及相应靶蛋白,利用Venn软件取药物与疾病交集靶点,运用Cytoscape3.7.2软件构建"化合物-靶点"网络及可视化分析,并用Bisogenet和CytoNCA插件对关键靶点进行蛋白网络互作及拓扑分析,通过David数据库和R语言clusterProfiler包对关键靶点进行GO功能富集及KEGG通路分析,应用AutoDock Vina软件对活性成分与关键靶点进行结果验证。结果显示桑叶-菊花成分作用于高血压的靶点41个,拓扑分析出156个核心靶点信息,GO分析共包含52条生物过程、13条分子功能、15条细胞组成等80条富集结果,KEGG通路分析发现39个条目,涉及IL-17信号通路、流体剪切应力与动脉粥样硬化信号通路、TNF信号通路等。分子对接结果显示与关键靶点对接较好的成分有槲皮素、木犀草素。本研究初步揭示了桑叶-菊花通过"多成分-多靶点-多途径"协同作用发挥降压作用,为深入研究其物质基础及作用机制奠定了基础。     

基于网络药理学和分子对接探索桑白皮治疗糖尿病周围神经病变的潜在机制

本研究运用网络药理学和分子对接方法对中药桑白皮治疗糖尿病周围神经病变(DPN)的活性成分、潜在作用靶点和信号通路进行研究,探索桑白皮治疗DPN的可能作用机制。首先从中药系统药理学数据库(TCMSP)筛选出桑白皮的活性成分及靶点基因。通过GeneCards数据库及OMIM数据库筛选出DPN的疾病靶点基因,并用Cytoscape软件构建“药物-有效成分-靶基因-疾病”中药调控网络图。将有效成分靶标与疾病靶标上传到STRING数据库,构建蛋白互作网络图(PPI),并使用R语言对得到的PPI进行核心基因的筛选。运用R语言对关键靶点进行GO富集分析和KEGG通路富集分析。其次从活性成分及靶点基因中根据degree值筛选出前3个关键成分,并将该网络中的基因靶点以degree值高低进行排序,选择前3个核心靶点,然后从RCSB数据库下载相关蛋白的结构,使用Pymol软件去除溶剂分子与配体,使用AutoDock软件进行分子对接。最后通过酶联免疫吸附实验和荧光光谱实验验证网络药理学富集分析的结果。最终预测到31个桑白皮活性成分,312个活性成分相关靶点,120个桑白皮-糖尿病周围神经病变共同有效靶点。活性成分中度值最高的为槲皮素,其次为山柰酚。PPI网络核心基因为转录因子AP-1(JUN)、丝裂原活化蛋白激酶1(MAPK1)、转录因子p65(RELA)、丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶1(AKT1)、白介素6(IL-6)等;GO富集分析显示会影响基因的转录、细胞因子表达和蛋白激酶活性等;KEGG通路富集分析显示AGE-RAGE信号通路、流体剪切力和动脉粥样硬化为显著性最高的通路,其次为卡波西肉瘤相关疱疹病毒感染、MAPK信号通路、人巨细胞病毒感染、TNF信号通路。分子对接结果显示关键成分中槲皮素与对应靶点具有较好的结合活性。酶联免疫吸附实验提示桑白皮能够降低IL-6和TNF-α的表达,荧光光谱实验证实桑白皮能够减少AGEs。可见中药桑白皮治疗糖尿病周围神经病变具有多成分、多靶点、多功能、多通路的作用特点,其潜在的作用机制可能与AGE-RAGE信号通路、肿瘤坏死因子信号通路等有关。     

基于网络药理学和分子对接探讨银杏叶治疗高血压病潜在作用机制

通过网络药理学和分子对接技术探讨银杏叶治疗高血压的潜在作用机制。首先,通过TCMSP、Swiss Target Prediction、Uniprot等数据库获取银杏叶的化学成分与对应靶点;运用OMIM、DrugBank及Gencards疾病数据库搜索高血压相关靶点。然后,取银杏叶对应靶点与高血压相关靶点的交集即可得到银杏叶治疗高血压病的有效靶点,使用STRING数据库对交集靶点进行蛋白相互作用(PPI)网络预测,筛选发挥治疗作用的关键成分与关键靶点。最后利用DAVID数据库对关键靶点进行GO和KEGG富集分析,揭示银杏叶治疗高血压病的作用机制。对筛选出的关键成分与治疗高血压关键靶点进行分子对接验证。共筛选出银杏叶治疗高血压病的活性成分21个,靶点190个。PPI网络分析结果显示,银杏叶治疗高血压关键成分有槲皮素、山柰酚、木犀草素、异鼠李素、金圣草黄素5个,关键靶点有PTGS2、AKTI、EGFR、TNF等20个。GO和KEGG分析结果显示,银杏叶治疗高血压病的靶点显著富集于乙型肝炎、TNF信号通路、Toll样受体信号通路、HIF-1通路、MAPK信号通路等通路。分子作用结果显示,木犀草素、金圣草黄素、异鼠李素等与PTGS2、AKTI、EFGR具有较强的亲和力。该研究初步揭示了银杏叶具有多成分、多靶点、多通路治疗高血压的潜在作用机制,为银杏叶治疗高血压物质基础及作用机制的进一步研究奠定基础。     

基于网络药理学和分子对接技术探究清震汤治疗偏头痛的作用机制

基于网络药理学及分子对接技术探究清震汤治疗偏头痛的作用机制。利用中药系统药理学平台,结合文献报道,获取清震汤中3味中药的活性成分和作用靶点,借助UniProt数据库对靶点蛋白名称进行规范。通过DrugBank、GeneCards等数据库获取偏头痛相关靶点。运用在线Venny作图平台,得到清震汤治疗偏头痛的潜在作用靶点。通过STRING平台构建潜在靶点PPI网络,将所得蛋白互作信息导入Cytoscape 3.7.1进行图像优化及提取核心基因,运用DAVID数据库对潜在作用靶点进行富集分析,采用Cytoscape 3.7.1构建“中药-化合物-靶点-通路”调控网络并进行拓扑分析,使用Autodock软件进行分子对接验证。网络药理学分析结果显示,清震汤中治疗偏头痛可能与槲皮素、山奈酚、豆甾醇等40个化学成分有关,IL6、CXCL8、TNF、PTGS2等为关键靶点。富集分析得到GO条目436条,KEGG通路92条,主要涉及TNF信号通路,神经信号传递通路等。分子对接结果显示,上述活性成分与相关靶点具有较好的结合活性。该研究初步表明,清震汤中多种活性成分通过作用于IL6、CXCL8、TNF、PTGS2等关键靶点,调节多条信号通路,发挥治疗偏头痛的作用。     

GEO芯片分析联合网络药理学探讨五味子-枸杞子保护放射性肝损伤的机制研究CSCD

利用转录组学、网络药理学和分子对接的技术预测五味子-枸杞子保护放射性肝损伤的活性成分、作用靶点及作用机制。通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)筛选出五味子-枸杞子主要活性成分,从五味子中筛选出14个活性成分,枸杞子中筛选出25个活性成分,核心成分主要为槲皮素、黄豆黄素和去氧紫草素;通过GeneCards、在线人类孟德尔遗传数据库获得辐射损伤的靶点基因,利用UniProt对所获得的基因进行校正,共同关键靶点共66个,利用Cytoscape 3.8.0软件构建药物-活性成分-关键靶点-放射性肝损伤调控网络,将活性成分与疾病共同靶点上传至String数据库,构建药物靶蛋白-放射性肝损伤蛋白相互作用(PPI)网络,根据度值筛选关键核心靶点为CASP3、EGFR、ESR1;对关键靶点进行功能富集分析及通路富集分析,五味子-枸杞子活性成分主要参与化学致癌-受体激活、脂质与动脉粥样硬、PI3K-Akt、MAPK、凋亡等信号通路;分子对接结果提示3个活性成分与靶蛋白结合能力较强。本研究初步发现五味子-枸杞子可能通过槲皮素、黄豆黄素和去氧紫草素调节化学致癌-受体激活、脂质与动脉粥样硬、PI3K-Akt、MAPK、凋亡等多个信号通路发挥保护放射性肝损伤的作用。     

Network Pharmacology and Molecular Docking Reveal the Mechanism of Corydalis saxicola Bunting Total Alkaloids in Treating Radiation-Induced Oral Mucositis

The study aims to explore the effect and mechanism of total alkaloids of Corydalis saxicola Bunting (CSBTA) in the treatment of radiation induced oral mucositis (RIOM) through network pharmacology and molecular docking. The components and corresponding targets of Corydalis saxicola Bunting were screened by literature review. RIOM related targets were obtained in GeneCards. Cytoscape software was used to construct the component-target-pathway network. Protein-Protein Interaction (PPI) networks was constructed by String database. GO and KEGG enrichment analyses were performed by Metascape. AutoDock Vina 4.2 software was used for molecular docking. There were 26 components of CSBTA targeting 61 genes related to RIOM. Through Cytoscape and PPI analysis, 15 core target genes of CSBTA for treating RIOM were identified. GO functional analysis indicated that CSBTA might play a role through kinase binding and protein kinase activation. KEGG pathway analysis showed that the core targets of CSBTA were mainly focused on cancer and reactive oxygen species (ROS) pathway. The results of molecular docking showed that CSBTA had strong binding energy with target protein including SRC, AKT and EGFR. The study demonstrates that CSBTA may treat RIOM by affecting SRC, AKT and EGFR through ROS pathway.     

基于分子对接和系统药理学小青龙汤治疗哮喘的作用机制

为从分子层面阐述小青龙汤治疗哮喘的作用机制,探索小青龙汤的潜在靶标,本研究检索中药系统药理学数据库及分析平台(TCMSP)并根据口服生物利用度(oralbioavailability,OB)、药物相似性(drug-likeness,DL)筛选出小青龙汤的活性成分,利用Pharmmapper数据库筛选小青龙汤潜在作用靶点,挖掘CTD、Genecards数据库以筛选与哮喘相关的作用靶点,利用Cytoscape 3.6.1软件构建小青龙汤的蛋白互作网络图、化合物靶点图,并通过计算拓扑学参数找到小青龙汤中关键的作用靶点和化合物。对小青龙汤对哮喘的作用靶点进行GO分析和KEGG分析。利用iGEMDOCK软件进行分子对接,预测作用靶点和主要化合物的结合度。通过筛选得到小青龙汤活性成分、潜在作用靶点;GO分析得到43个生物学过程、11个细胞组成和9个分子功能;KEGG分析包括PI3K-Akt信号通路、HIF-1信号通路、Wnt信号通路等。初步验证和预测了小青龙汤对治疗哮喘的作用机制,并为进一步深入揭示其作用机制提供参考。     

基于网络药理学及分子对接的浙贝母花-枇杷花药对止咳化痰作用机制研究

采用网络药理学及分子对接阐明浙贝母花—枇杷花药对的止咳化痰作用机制。以口服生物利用度≥30%和类药性≥0.18筛选成分,Swiss Target Prediction数据库进行靶点预测,GenCLiP 3和Drugbank数据库进行疾病靶点分析。以STRING和Cytoscape软件构建成分—靶点互作图,并进行GO、KEGG分析。以AutoDock Vina和Discovery Studio Visualizer对成分与关键靶点蛋白进行分子对接及相互作用分析。结果表明,药对的主要活性成分为生物碱、三萜和黄酮,作用于PTGS2、AKT1、VEGFA、TNF等靶点,通过VEGF、花生四烯酸代谢、白介素-17、肿瘤坏死因子等信号通路,多成分、多靶点、多通路产生止咳化痰的作用。     

基于网络药理学的益母草治疗产后腹痛的潜在分子机制研究

本文通过网络药理学方法探讨益母草治疗产后腹痛的潜在分子机制。首先根据TCMSP数据库和文献挖掘益母草的活性成分,在TCMSP、Swiss Target Prediction、Similarity ensemble approach平台上检索活性成分靶点,在OMIM、GeneCards上检索产后腹痛靶点,得到益母草-产后腹痛交集靶点。利用STRING数据库构建蛋白互作(PPI)网络,接着利用Cytoscape软件对PPI网络进行拓扑分析,并对拓扑分析筛选出的核心靶点进行基因本体论(Gene Ontology,GO)分析和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路分析。最后利用免疫组化实验验证益母草对流产大鼠模型子宫组织中PGF2αR、MMP9、TIMP1、VEGFA、VEGFR2蛋白表达水平的影响。最终得到益母草活性成分10种,与产后腹痛相关靶点144个;通过PPI网络分析筛选出118个靶点,进一步拓扑分析后得到98个节点;然后对这98个节点进行GO和KEGG注释。GO分析得到1151个生物过程(BP)条目,97个细胞组成(CC)条目,122个分子功能(MF)条目;KEGG分析得到41条通路,主要涉及雌激素、PI3K-Akt、MAPK、HIF-1信号通路等。最后免疫组化实验证明益母草可显著抑制流产模型大鼠子宫组织中PGF2αR、MMP9蛋白上调和TIMP1、VEGFR2蛋白下调。本研究通过网络药理学和免疫组化实验验证,显示益母草治疗产后腹痛是多成分、多靶点、多途径相互作用的结果,为益母草的临床应用提供了一定的理论依据。     

基于网络药理学分析芪贞元丹治疗动脉粥样硬化的作用机制*

目的: 基于网络药理学方法,探究中药复方芪贞元丹治疗动脉粥样硬化(AS)潜在的作用靶点和分子机制。方法: 查找TCMSP数据库,获得中药复方芪贞元丹中黄芪、女贞子、延胡索、丹参的活性成分和靶点,在OMIM等数据库中检索AS的靶点,使用Cytoscape绘图工具构建分子网络;检索STRING数据库并绘制PPI网络图,获取芪贞元丹治疗AS的关键靶点;并上传至Metascape数据平台对其进行GO和KEGG分析。结果: 芪贞元丹与AS有交集靶点118个,作为干预AS的作用靶点。芪贞元丹对抗AS可能与细胞因子介导、细胞因子受体结合等GO过程相关。KEGG富集结果显示155条通路与AS相关,主要涉及PI3K-Akt、HIF-1、NF-κB通路和炎症性肠病相关通路。结论: 通过网络药理学实验初步揭示芪贞元丹复方治疗AS的作用机制,复方中的槲皮素、山奈酚等活性成分作用于IL-6、PI3K-Akt等靶点,通过抗细胞凋亡、抑制氧化应激、抑制炎症反应等发挥抗AS作用,证明芪贞元丹复方治疗AS是多成分、多靶点、多途径协同作用的过程。     

基于网络药理学与分子对接技术的清瘟护肺颗粒防治新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的潜在药效物质研究

本文通过网络药理学和分子对接技术探讨清瘟护肺颗粒防治新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的潜在药效物质。首先,通过TCMSP数据库,BATMAN-TCM数据库及TCMIP数据库检索清瘟护肺颗粒中十六味药的化学成分及作用靶点,利用GeneCards和OMIM数据库检索COVID-19的相关疾病靶点。然后,通过venny2.1.0获取清瘟护肺颗粒防治COVID-19的潜在靶点,利用R语言对潜在靶点进行GO功能和KEGG通路富集分析,并结合文献对富集所得通路进行分析。最后,利用Cytoscape3.7.1软件构建网络图,采用AutoDock4.2.1软件评价清瘟护肺颗粒中潜在药效成分和新型冠状病毒SARS-CoV-23CL水解酶、血管紧张素转化酶II(ACE2)和RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp)的结合作用。网络药理学得到清瘟护肺颗粒防治COVID-19的473个活性成分和123个靶点,KEGG结果及文献分析预测到清瘟护肺颗粒可通过调控MAPK、小细胞肺癌、肺结核、PI3K-AKT等多条信号通路而发挥作用,分子对接结果显示清瘟护肺颗粒中潜在药效成分和SARS-CoV-23CL水解酶、ACE2及RdRp具有良好的亲和性。本研究较为全面揭示了清瘟护肺颗粒治疗COVID-19“多成分、多靶点、多通路”的特点,为深入探讨清瘟护肺颗粒治疗COVID-19的作用机制提供参考依据。