基于网络药理学探讨皂角刺治疗乳痈的作用机制

摘要 目的：基于网络药理学探讨皂角刺治疗乳痈的作用机制。方法：通过建立皂角刺药物靶点数据集、乳痈相关疾病靶点数据集，构建皂角刺治疗急性乳腺炎的蛋白互作（PPI）网络，构建并分析"皂角刺活性成分-潜在靶点-急性乳腺炎"网络。开展基因本体（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，探讨皂角刺治疗乳痈的可能机制。结果：共得到皂角刺活性成分11个，筛选出活性成分所对应的不重复靶点共97个，其中1个活性成分无对应靶点。通过搜集GeneCards 和OMIM数据库，共得到292个急性乳腺炎的相关靶点基因。将疾病靶点基因与药物活性成分所对应的靶点进行比对后，得到10个交集靶点，即皂角刺治疗急性乳腺炎的潜在靶点。皂角刺活性成分按degree值排前3名的依次为槲皮素（quercetin）、漆黄素（fisetin）、山奈酚（kaempferol），其中皂角刺治疗乳痈的靶点包括白细胞介素-6（IL-6）、表皮生长因子受体（EGFR）、酪氨酸激酶受体2（ERBB2）、细胞间黏附分子-1（ICAM1）、雌激素受体1（ESR1）等5个关键靶点，主要涉及乳腺癌疾病通路、TNF信号通路和雌激素信号通路等3条信号通路。结论：皂角刺治疗乳痈的作用机制可能与机体的炎症反应以及雌激素水平变化等密切相关。     

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。     

基于网络药理学的谷糠结合态多酚抗乳腺癌机制研究

本研究旨在探讨谷糠结合态多酚(bound phenol of inner shell,BPIS)发挥抗乳腺癌细胞活性的作用机制。首先采用细胞计数法检测BPIS对乳腺癌细胞以及正常乳腺细胞活性的影响;然后综合运用SEA、SIB以及GeneCards等数据库获得BPIS和乳腺癌的相关靶点,并分析活性成分与作用靶点的互作网络以及通路。本研究筛选得到BPIS抗乳腺癌相关靶点39个,主要涉及糖脂代谢和细胞自噬等生物过程以及MAPK、PI3K/AKT、FoxO等多条信号通,表明BPIS抗乳腺癌是多成分、多靶点、多通路协同作用的过程,而与细胞死亡相关的细胞自噬很可能在BPIS抑制乳腺癌过程中发挥主要作用。     

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。     

复方安神精油吸入给药的镇静催眠作用及化学成分的GC-MS分析

为研究复方安神精油吸入给药的镇静催眠作用,本实验采用动物自主活动测试和戊巴比妥钠诱导的睡眠潜伏期与睡眠时间实验:GC-MS分析复方安神精油的挥发性化学成分与入脑的主要化学成分;基于网络药理学预测和筛选出治疗失眠症相关靶蛋白与活性成分,旨在为复方安神精油治疗与改善失眠症提供理论依据。研究发现,复方安神精油具有镇静催眠作用,可显著减少动物自主活动,缩短睡眠潜伏期,延长睡眠时间;复方安神精油主要化学成分与入脑主要化学成分中含有多种具有神经中枢镇静催眠作用以及抗焦虑、抗抑郁作用的化学成分;基于网络药理学预测和筛选出25个治疗失眠症相关活性成分作用于39个治疗失眠症相关作用靶点,体现复方安神精油多成分、多靶点发挥镇静催眠作用的特点。     

胃癌治疗候选新药GX1-rmhTNFα一般药理学研究

目的：通过研究GX1-rmhTNFα对动物重要生命功能的影响,观察其主要药效学以外的药理作用,为临床研究和安全用药提供信息。方法：分别取大鼠、小鼠肌肉注射,测试GX1-rmhTNFα对动物中枢神经系统、心血管系统、呼吸系统的影响。结果：GX1-rmhTNFα三个剂量组对动物中枢神经系统,呼吸系统,心血管系统无明显影响,与生理盐水对照组比较P〉0.05。结论：在本实验中,GX1-rmhTNFα对小鼠的中枢神经系统无明显影响,对大鼠呼吸系统,心血管系统无显著性影响,提示其不良反应小。     

甘草抗动脉粥样硬化机制的网络药理学研究

利用网络药理学方法探讨甘草在抗动脉粥样硬化中的分子机制。本研究利用中医药系统药理学数据库和分析平台(traditional Chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform,TCMSP)分析甘草中的有效活性成分,并获得有效成分的作用靶点。通过Cytoscape软件构建可视化靶点互相作用网络,对网络中的关键靶点进行基因本体(GO)富集分析和KEGG通路富集分析。结果显示甘草中40种有效活性成分的预测靶点共97个,47个靶点与动脉粥样硬化(AS)相关,其中18个是血管保护药物和脂质修饰药物的作用靶点,表明甘草可作为调控AS发展的药物。基于97个预测靶点的GO富集分析,发现甘草可参与多种生物学过程,尤其是应对外源性刺激,以及参与细胞凋亡等过程。通过构建甘草靶点与AS疾病靶点相互作用网络(PPI),确定了AKT1、MAPK3、MAPK1、JUN和CASP3等关键靶点,并对关键靶点进行KEGG富集分析,结果表明甘草主要影响调控细胞增殖、生存以及凋亡的细胞信号转导相关通路,并激活先天免疫相关信号通路,调节炎性细胞因子释放,从而发挥抗动脉粥样硬化作用。甘草具有多成分、多靶点、多途径的作用特点,主要通过PI3K-AKT信号途径、MAPK信号途径、NOD样受体信号通路调控细胞增殖和凋亡,同时发挥免疫调控作用,从而影响动脉粥样硬化的发展,由此可见,甘草可作为动脉粥样硬化疾病治疗的候选中草药。     

细胞分子生物学技术在靶向药物筛选中的应用

随着细胞及分子生物学的发展,新技术方法越来越多地用于新靶点建立和药物筛选研究,为药物设计、靶点的选择和用药方案的确定提供理论依据,同时使药物筛选有了更高的特异性,对药物筛选和药理学研究起到了极大的促进作用. 论述了功能基因的筛选、高通量细胞筛选和高内涵筛选技术、反义核酸技术、转基因/基因敲除技术、基因芯片、蛋白质芯片、组织芯片、酶免疫分析、荧光免疫分析、流式细胞技术等方法在靶向药物筛选中的应用.     

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。     

基于网络药理学探讨“黄芪-白术-熟地黄”组方防治肾病综合征的作用机制

本研究旨在通过网络药理学方法和分子对接技术探讨黄芪-白术-熟地黄组方(HBS)治疗肾病综合征的作用机制。通过多个数据库获取肾病综合征基因并进行功能模块分解,找出肾病综合征基因参与的主要生物学过程。通过文献以及数据库查找HBS活性成分和基因靶点,筛选出HBS治疗肾病综合征的有效靶点。通过有效靶点的KEGG和GO富集分析,找出其参与的主要生物学过程和信号通路,并以此构建靶点-生物功能(TF)网络和靶点-信号通路(TP)网络,综合分析后得到HBS治疗肾病综合征的机制网络,最后使用分子对接技术将HBS化合物和关键靶蛋白进行对接验证。肾病综合征基因主要与细胞增殖、凋亡以及肾脏发育有关。共筛选出18个有效靶点,有效靶点主要与免疫反应、炎症反应、细胞增殖和凋亡的调节有关,主要富集在IL-17、NF-κB、PI3K/Akt、FoxO、p53和Jak/STAT等信号通路上,这些信号通路是HBS调节免疫反应、炎症反应、细胞增殖和凋亡的主要途径。此外,分子对接结果证实HBS化合物与TGFβ1、PTGS2、IL1B、IL2、IL4、IL10、TNF和CD40LG等炎性细胞因子具有较好的结合活性。本研究表明HBS调控IL-17、NF-κB、PI3K/Akt、FoxO、p53和Jak/STAT信号通路上关键蛋白的表达,可能通过调节免疫反应和炎症反应,改善系膜细胞和足细胞的增殖、凋亡水平,进而对包括蛋白尿和肾小球硬化在内的肾病综合征病理改变发挥治疗作用。