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究薰衣草治疗睡眠障碍的作用机制

目的：利用网络药理学和分子对接预测薰衣草治疗睡眠障碍（SD）的主要活性成分、作用靶点及潜在作用机制。方法：检索中国知网（CNKI）、Web of Science(WOS)数据库中关于薰衣草的相关文献,结合TCMSP数据库筛选主要活性成分,利用SwissTargetPrediction和PharmMapper 2个数据库获取活性成分的靶点,再利用GeneCards、OMIM、TTD和DrugBank 4个数据库检索疾病基因,并经Venn工具得到两者交集的潜在作用靶点。利用Cytoscape 3.9.1软件构建“药物-成分-靶点”相互作用网络,利用STRING 11.5数据库筛选置信度≥0.9的靶点,构建PPI网络。利用Enrichr数据库对交集基因进行GO富集分析及KEGG通路分析。利用AutoDockTools 1.5.7软件对活性成分与核心靶点进行分子对接,利用PyMOL 3.8软件进行可视化分析。结果：共获得13个活性成分和192个潜在作用靶点,活性成分为亚油酸乙酯、木犀草素、乙酸芳樟酯、熊果酸及芳樟醇,hub基因为STAT3、MMP9、PTPN11、MAPK1及IL2;作用机制主...     

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。     

基于网络药理学探讨丹参-丹皮配伍抗脑缺血损伤的作用机制

本文旨在通过网络药理学和分子对接方法探讨丹参-丹皮活性成分治疗脑卒中的潜在分子机制。首先基于中药系统药理学分析平台筛选丹参、丹皮的活性成分及其作用靶点,利用CTD、TTD和GeneCards数据库收集脑卒中相关靶点。然后将药物和疾病靶点取交集,借助STRING数据库获取靶点间相互作用关系,利用R语言的ClusterProfiler包对其进行生物功能和通路富集分析。最后,通过Cytoscape软件构建蛋白质-蛋白质相互作用和成分-靶点-通路网络图,并利用AutoDock Vina软件对网络中的关键靶点及对应成分进行分子对接验证。结果显示丹参-丹皮成分作用于脑卒中的靶点67个,GO分析显示其主要参与脂多糖应答,细菌来源的分子反应,氧化应激等生物学过程。KEGG通路富集共得到149条通路(P<0.05),主要涉及AGE-RAGE信号通路、IL-17信号通路、TNF信号通路等。分子对接结果显示,筛选的主要活性成分与其对应靶蛋白均具有较好的结合活性。综上,本研究通过网络药理学预测了丹参-丹皮治疗脑卒中可能的药效物质基础及其作用机制,为进一步挖掘其药效成分和临床扩大使用范围提供科学依据。     

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。     

当归挥发油治疗高血压药理机制的网络分析

本文利用网络药理学对当归挥发油潜在的活性成分和作用靶点进行预测,探讨其多组分、多靶点、多途径治疗高血压的可能作用机制。通过GC-MS测定出当归挥发油化合物,利用SwissTargetPrediction获取相关成分靶点;OMIM及DisGENET数据库筛选高血压相关疾病靶点;利用STRING在线平台构建当归挥发油和高血压的交互靶点;利用Cytoscape软件构建"化学成分—靶点—疾病"交互网络图。通过R语言平台clusterprofiler程序包进行GO功能富集分析和KEGG富集分析;最后运用Discovery Studio 4.5 Client软件将当归挥发油核心成分与关键靶蛋白进行分子对接验证。筛选出21个当归挥发油成分,作用于115个高血压相关靶点,涉及了神经活性配体-受体相互作用、cGMP-PKG信号通路和钙信号通路等,参与了血管管径的调节、血压的调节和血管内径负调控等过程,包括质膜筏、膜筏、膜微域和膜区等多个部分。本研究初步揭示了当归挥发油治疗高血压的潜在活性成分及其可能的作用机制。为进一步实验研究其物质基础和作用机理提供了理论依据。     

基于网络药理学的葛根抗肿瘤潜在机制探讨

本文采用网络药理学方法探讨葛根的抗肿瘤的作用机制。首先采用类药性评估筛选葛根的活性成分,然后反向分子对接法预测作用靶点,在pubmed数据库人工检索靶点是否与肿瘤相关。靶点信息导入到生物注释系统MAS3.0,结合KEGG数据库进行靶点分析和通路分析,cytoscape软件中分别绘制化合物-靶点、靶点-通路网络,最后合并生成成分-靶点-作用网络图。实验结果显示从葛根中筛选出16个活性化合物,并预测出34个靶蛋白和44条信号通路。网络分析发现葛根潜在作用通路有直接作用于多种肿瘤疾病,也有间接作用于多条与肿瘤形成发展有关的通路。综上,葛根通过多成分、多靶点、多通路的形式发挥着抗肿瘤作用,为后续作用药理实验提供了依据,也为其他中药的相关研究提供借鉴和参考。     

基于网络药理学和分子对接技术的天麻-川芎药对治疗高血压作用机制研究CSCD

借助网络药理学和分子对接探究天麻-川芎药对治疗高血压活性成分的靶点和作用机制。通过中药系统药理学数据库(TCMSP),限制口服生物利用度和类药性范围获取天麻、川芎两味药的活性成分及靶点。通过Drugbank和CTD筛选出疾病高血压靶点,借助韦恩图筛选出药对治疗疾病的共同潜在靶点;通过Cytoscape 3.2.1软件构建药对-疾病-成分-靶点的网络图,进一步用STRING数据库构建蛋白互作图,最后进行基因本体(GO)分析以及京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析;应用Discovery Studio 4.5软件对活性成分与关键靶点进行分子对接验证。天麻-川芎药对共筛选出107个有效成分,对应1010个靶点;高血压对应得到2268个靶点;最终筛选出活性成分70个,共同靶点为83个;药对-疾病-成分-靶点调控网络包含155个节点,1217条边;GO分析,主要途径有血液循环,循环系统过程,核受体活性,转录因子活性等。KEGG分析,主要涉及神经活性配体-受体相互作用、Ca^(2+)信号通路、癌症的途径、cAMP信号通路等。分子对接显示,核心靶点与间羟基苯甲酸、油酸、亚油酸乙酯、反式β-金合欢烯和十四烷有较强的亲和力。天麻-川芎药对治疗高血压可能是通过TNF、PTGS2、EDN1等关键靶点发挥作用,同时通过调控神经活性配体-受体相互作用通路、Ca^(2+)信号通路、癌症的途径等多种通路发挥作用。初步揭示了天麻-川芎药对是通过多成分、多途径和多靶点协同治疗高血压的作用机制,为筛选治疗高血压的药物提供理论依据。     

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。     

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.     

基于网络药理学的大黄治疗阿尔茨海默病作用机制研究

基于网络药理学探讨大黄治疗阿尔茨海默病(AD)的作用机制。借助TCMSP数据库及Uniprot数据库筛选出大黄有效成分及靶点基因。通过Drugbank、Dis Ge NET和TTD数据库筛选出阿尔茨海默病的靶点基因;成分靶点与疾病靶点映射后使用Cytoscape 3.7.1软件构建药物有效成分-靶点蛋白相互作用网络,使用String数据库绘制靶点蛋白-靶点蛋白相互作用网络;对靶点蛋白利用Metascape数据库进行GO分析和KEGG分析,最后采用MTT实验、ELISA法、比色法和荧光实时定量PCR对网络药理学主要分析结果进行验证。研究共筛选出大黄的有效成分17个,对应靶点276个,与阿尔茨海默病相关靶点共107个,KEGG相关信号通路前10条,GO分析前20个生物学过程。细胞实验证实了大黄能有效提高PC12细胞的细胞存活率及抑制PC12细胞的炎症反应、细胞凋亡、氧化应激反应,并促进PI3K/Akt/Nrf2/HO-1信号通路的激活,下调NF-κB信号通路。大黄主要是通过抗炎、抗凋亡、抗氧化应激等对阿尔茨海默病产生重要的治疗作用,为后续临床治疗阿尔茨海默病提供新的思路。     

基于网络药理学的杜仲-山茱萸配伍治疗糖尿病的作用机制

为探讨杜仲-山茱萸治疗糖尿病的作用机制。研究利用网络药理学的方法,首先通过中药系统药理学数据库筛选出杜仲和山茱萸的活性成分和相关靶点,再利用DisGeNET、DrugBank等数据库筛选出糖尿病的潜在靶点。以STRING数据库对活性靶点构建蛋白互作网络(PPI)分析,采用Cytoscape3.7.0软件绘制其“成分-靶点-通路”的相互作用网络,通过CludterProfiler对靶蛋白进行生物过程、细胞组分及分子功能分析;京都基因与基因组(KEGG)的代谢通路分析。实验结果筛选得到杜仲-山茱萸有效成分30个,其中槲皮素、山奈酚、β-谷甾醇等成分对PTGS2、DPP4、ADRB2、PPARG等相关靶点通过IL-17信号通路、钙信号通路、脂肪细胞脂解的调控等参与氮化合物代谢过程、血液循环、脂肪细胞分化和血压调节等过程。综上,杜仲-山茱萸配伍治疗糖尿病存在多成分和多重药理作用机制,为进一步研究其治疗糖尿病药理实验提供了参考,也为其他中药的相关研究提供借鉴和参考。     

肾透明细胞癌Caki-1细胞系差异表达基因的生物信息学分析

目的比较肾透明细胞癌Caki-1细胞系与正常肾上皮细胞系ASE-5063中的差异表达基因（DEGs）,寻找潜在的肾透明细胞癌特异性分子标志物。 方法利用GEO数据库自带的GEO2R在线分析工具分析基因芯片GSE78179,将筛选出的DEGs分别导入Metascape、STRING以及Cytoscape进行综合分析并筛选出核心基因。最后使用FunRich等软件对筛选出的核心基因进行GO和KEGG富集分析。 结果共筛选出562个DEGs,其中上调基因345个,下调基因217个。进一步使用MCODE筛选出36个关键基因,GO功能分析发现这些基因与细胞粘附分子活性、趋化因子活性、细胞通讯和信号转导等密切相关;KEGG通路富集结果则表明差异基因主要集中在趋化因子信号通路、TNF信号通路以及NF-κB信号通路等多种与肿瘤相关的通路上。 结论运用生物信息学方法筛选出肾透明细胞癌Caki-1细胞系中DEGs,其中数个核心基因广泛参与多种肿瘤的病理进程,但尚未在肾透明细胞癌有相关研究报道,提示其可能是治疗肾透明细胞癌的潜在靶点。     

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。