基于数据挖掘与网络药理学的慢性心力衰竭中医证型、用药规律及相关药理分析CSCD

基于数据挖掘及网络药理学技术,研究慢性心力衰竭(chronic heart failure,CHF)中医证型及用药规律特点,并对出现频率最高的药组进行相关药理分析。通过检索中国知网、万方及维普数据库自建库以来至2022年2月发表在核心期刊的关于中医药治疗慢性心衰的文献,对其中有效处方的中医证型及用药规律进行研究,并分析最高频药组治疗CHF的成分、靶点、作用通路等。共筛选出方剂214首,中药148味,其中黄芪、丹参、茯苓、甘草、附子、葶苈子等使用频次最高;中医证型主要为阳虚水泛证及气虚血瘀证;药物性味以温、平、微寒及甘、辛、苦为主,主要归肺、脾、心经,功效以补虚、活血化瘀、利水渗湿为主;关联规则分析获得11对药组,其中黄芪-丹参出现频次最高;聚类分析得到4个聚类方;网络药理学分析得到高频药组黄芪-丹参治疗CHF的主要活性成分5种,核心靶点10个,涉及的主要信号通路6条。通过数据挖掘发现慢性心力衰竭的中医证型以阳虚水泛证及气虚血瘀证为主,中医药治疗以补虚药、活血化瘀药、利水渗湿药居多,常与药性温、平、微寒,药味甘、辛、苦,归肺、脾、心经的药物配伍使用。其中高频药组黄芪-丹参可能通过VEGF信号通路、脂质与动脉粥样硬化信号通路、松弛素信号通路、HIF-1信号通路、ErbB信号通路、FoxO信号通路等发挥抗心衰的作用机制,为进一步中医治疗CHF的临床用药及机制研究提供了参考。     

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。     

基于数据挖掘及网络药理学研究新安固本培元高频药对及其治疗慢性阻塞性肺疾病的作用机制CSCD

本文基于数据挖掘、网络药理学及分子对接方法,探讨新安固本培元高频药对人参-黄芪治疗慢性阻塞性肺疾病的分子机制。采用Apriori算法建立关联模型挖掘出人参-黄芪为新安固本培元高频药对。使用Cytoscape 3.7.2软件构建“化合物-靶点”网络、蛋白互作网络及进行拓扑分析。采用Metascape数据库,进行GO富集分析和KEGG通路富集分析,筛选度值较高的“有效成分-靶点”进行分子对接。结果表明人参-黄芪有效成分33种,相关靶点206个,慢性阻塞性肺疾病靶点946个,获取目标靶点64个。GO分析共包含1629条生物过程、48条细胞组分、91条分子功能,247条KEGG富集结果。分子对接结果显示山奈酚、人参皂苷Rh及常春藤皂苷元能够与AKT1、IL6、CXCL8、MAPK1及TNF-α结合。本研究总结出人参-黄芪为新安固本培元医家治疗慢性阻塞肺疾病的高频药对,初步揭示了人参-黄芪治疗慢性阻塞性肺疾病的作用机制。     

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、PT...     

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,...     

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Cluster-P...     

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...     

基于网络药理学和分子对接技术探讨柴胡疏肝散治疗肝血管瘤的作用机制

肝血管瘤是常见的良性肿瘤之一，临床上常采用柴胡疏肝散进行治疗，但其具体的作用机制仍是未知的。本研究利用网络药理学和分子对接方法，通过成分-靶点网络图分析得出关键靶点和成分信息，对关键靶点和成分进行分子对接，获得相应分子对接图谱，并探讨其作用机制。结果显示，共获得柴胡疏肝散活性成分142个，相对应靶点269个，肝血管瘤疾病靶点351个，两者共同交集靶点61个。基因本体（GO）功能富集有184条生物学过程，主要涉及转录因子活性、DNA结合及转录的正向调控。京都基因和基因组百科全书（KEGG）通路富集分析筛选得到138条信号通路，主要涉及PI3K-Akt、乙型肝炎、MAPK、AGE-RAGE等信号通路。分子对接结果显示，AKT1蛋白与活性成分β-谷甾醇结合稳定，VEGFA蛋白与活性成分槲皮素和异鼠李素均结合稳定，ESR1和MAPK3分别与β-谷甾醇和柚皮素结合稳定。柴胡疏肝散可能是通过槲皮素、异鼠李素、β-谷甾醇、山柰酚和柚皮素等活性成分作用于STAT3、AKT1、VEGFA、ESR1、MAPK3等靶点的，通过诱导血管新生、保护血管和肝细胞的活化等发挥治疗肝血管瘤的作用，这为临床上应用柴胡疏...     

基于网络药理学与分子对接探究黄芩有效成分对酒精性肝病的作用机制及效果验证

通过网络药理学和分子对接技术探究中药黄芩治疗酒精性肝病的作用机制，并通过体外细胞实验验证黄芩有效成分对酒精性肝病的治疗效果。在TCMSP、Swiss ADME和Swiss Target Prediction数据库中检索获得黄芩有效成分及其作用靶点；在GeneCards、OMIM、DisGeNET、TTD和PharmGKB数据库中检索获得酒精性肝病相关的疾病靶点；利用String数据库构建靶点相互作用网络；通过Metascape数据库对关键靶点进行京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析、基因本体(GO)富集分析。采用Cytoscape 3.8.0软件构建黄芩治疗酒精性肝病的“有效成分-靶点-通路”互作网络，并筛选出黄芩有效成分和关键靶点进行分子对接。基于网络药理学和分子对接结果，采用体外细胞实验初步验证预测结果。将黄芩有效成分进行ADME筛选后共获得27个，且这27个有效成分可以通过257个基因靶点对酒精性肝病起到治疗作用，其中关键核心靶点有SRC、AKT1、PIK3R1、STAT3、PIK3CA等。KEGG信号通路富集分析结果显示，黄芩治疗酒精性肝病的主要信号通路包括癌症的途...     

化湿败毒方治疗新型冠状病毒肺炎的药理学机制探讨和网络药理学研究

本文旨在探讨化湿败毒方治疗COVID-19的现代药理学研究并运用网络药理学方法预测化湿败毒方治疗COVID-19的作用机制。通过查阅文献及临床报道,总结化湿败毒方治疗COVID-19现代药理学研究。通过TCMSP数据库获取化湿败毒方的主要活性化合物及对应靶点并利用GeneCards数据库获取COVID-19的疾病靶点。使用STRING数据库构建蛋白互作网络并对核心靶点进行GO富集和KEGG通路分析,利用Cytoscape3.7.0软件构建化合物-靶标网络。最后把主要核心化合物与SARS-CoV-2 3CL水解酶及ACE2受体进行分子对接。现代药理学研究表明,化湿败毒方有抗炎、抗病毒和调节免疫作用。结果筛选到261个中药靶点,251个疾病相关靶点,药物和疾病靶点取交集得到关键靶点49个。GO富集包括1 547条生物过程、29条细胞组分以及86项分子功能,KEGG通路富集得156条通路与COVID-19相关(P0.05),涉及卡波西氏肉瘤相关疱疹病毒感染、人巨细胞病毒感染、甲型流感、IL-17通路、TNF通路、AGE-RAGE通路等相关通路。预测出主要的核心化合物有槲皮素、木犀草素、山奈酚、汉黄芩素、柚皮素、β-谷甾醇、黄芩素等,在整个网络中发挥着关键作用。分子对接结果显示槲皮素、木犀草素、山奈酚与3CL水解酶和ACE2均有较好的结合。本研究较为全面揭示了化湿败毒方治疗COVID-19"多成分、多靶点、多通路"的特点,为深入探讨化湿败毒方治疗COVID-19的作用机制提供参考依据。     

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研究黄芪治疗糖尿病心肌病的作用机制

目的:运用网络药理学和分子对接方法研究黄芪治疗糖尿病心肌病(DCM)的作用机制.方法:利用中药系统药理学技术平台数据库(TCMSP)收集黄芪的成分及其相关靶点;通过GeneCards、NCBI、OMIM数据库获取DCM相关疾病靶点.取黄芪成分靶点与DCM疾病靶点的交集基因,作为黄芪对DCM作用的潜在关键靶点基因,将交集...     

中药网络药理学研究中的生物信息学方法

为了更有效地治疗癌症、心血管疾病、免疫系统疾病等复杂疾病,基于分子网络的多靶点药物发现理念逐渐成为一种新的趋势,而中药整体、辨证、协同的用药观再一次引起了药物发现领域的极大兴趣。中药在治疗复杂慢性疾病方面有确切的疗效和较小的毒副作用。中药网络药理学从分子网络调控的水平上阐明中药的作用机制,为多靶点药物发现提供有益的启示和借鉴,并有可能从临床有效的中药反向开发现代多组分、多靶点新药。针对基于生物分子网络的中药药理学研究路线中的4 个步骤,介绍近年来中药网络药理学研究中相关的生物信息学方法。     

基于网络药理学的苦参-苍术药对治疗痔疮作用机制研究

目的:探讨苦参-苍术药对治疗痔疮的作用机制.方法:通过中药系统药理学(TCMSP)分析平台筛选苦参、苍术的活性成分,整理并校正其对应的作用靶点.通过GeneCards、OMIM、Drugbank数据库收集痔疮相关的基因靶点,运用Venny 2.1.0筛选出苦参、苍术治疗痔疮的关键靶点,将关键靶点上传至STRING数据库...     

基于数据挖掘和网络药理学研究强直性脊柱炎的用药规律及高频药物组合的分子作用机制CSCD

基于数据挖掘及网络药理学分析方法,总结上海中医药大学附属光华医院风湿免疫科医师运用中药治疗强直性脊柱炎(ankylosing spondylitis,AS)的用药规律。并对出现频率最高的药对进行网络药理学分析,进一步阐释其药理作用机制,为中药治疗AS提供一定的参考。本研究以上海中医药大学附属光华医院为主要研究中心,采用横断面调查研究方法,对就诊于光华医院风湿免疫门诊及住院部的AS患者进行信息采集,收集患者的基本信息、中药治疗处方等数据资料,并依托现代计算机信息技术,采用数据挖掘方法进行分析,并对得到的高频药对进行网络药理学分析。收集到中药处方200个,统计中药236味,使用频率≥1%的中药有狗脊、白术、独活等28味,主要是补虚药、清热药、活血化瘀药和祛风湿药;关联规则后得到频数≥40的药物组合33个,其中狗脊-续断排名最高。网络药理学分析结果显示狗脊-续断共含有12个有效成分,对应作用蛋白430个;药物作用于疾病的主要基因包括TNF、EGFR、VEGFA、STAT3、HSP90AA1、PTGS2、MMP2、MMP9、IL2等。基因本体论(GO)生物过程分析和京都基因和基因组百科全书(KEGG)通路分析显示主要参与炎症调控反应和配体激活的转录因子活性等多项进程,并通过癌症通路、Toll样受体信号通路、神经营养素信号通路和T细胞受体信号通路等多条通路作用于AS。上海中医药大学附属光华医院在治疗AS上采用补虚强脊为主,兼以清热、活血化瘀、祛风除湿的标本兼治方法,为进一步应用中医药治疗AS提供参考;网络药理分析表明狗脊-续断中β-谷甾醇、山奈酚等成分可能通过TNF、VEGFA、STAT3、PTGS2、MMP9、IL2等靶点作用于癌症通路、Toll样受体信号通路和T细胞受体信号通路等,从而发挥治疗AS的作用。表明中医药治疗疾病具有多成分、多靶点、多通路的特点,为后续临床应用提供了理论基础。     

基于蛋白互作和关键作用靶点的网络药理学研究当归四逆汤治疗腰椎间盘突出症的作用机理

基于网络药理学探求当归四逆汤作用于腰椎间盘突出症的作用机理.系统检索中药系统药理学技术平台(TCMSP)、中药潜在靶点数据库(TCM-PTD)获取当归四逆汤药物的有效活性成分45个,作用靶点132个,并将得到的靶点与通用蛋白数据库(Uniprot)中载入的基因名称简称进行匹配.通过检索人类基因数据库(GeneCards...     

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...     

基于超高效液相色谱-质谱技术及网络药理学探究大血藤治疗脑梗死的有效成分及其潜在作用机制CSCD

本文通过超高效液相色谱-串联高分辨质谱技术、网络药理学及分子对接技术探讨大血藤化学成分治疗脑梗死的潜在药效物质和作用机制。采用超高效液相色谱-高分辨质谱技术对大血藤化学成分进行初步分析,鉴定得到大血藤中化学成分共20个,包括苯丙素类、蒽醌类、酚酸类和三萜类等。在化学成分分析基础上,通过网络药理学方法建立可视化的“化学成分-疾病靶标-生物通路”网络,筛选其治疗脑梗死的潜在核心靶点共71个,包括PIK3CA、SRC和STAT3等。KEGG通路富集结果表明,大血藤可通过调控HIF-1信号通路、sphingolipid信号通路、ErbB信号通路等多条信号通路发挥作用。我们进一步对核心靶点进行分子对接验证,结果显示大血藤化学成分3,4-二羟基苯乙醇葡萄糖苷、紫罗兰酮苷、大黄素甲醚等与APP、PIK3CA、STAT3等靶点均具有良好的亲和性。本研究揭示了大血藤通过多成分、多靶点、多通路的调控发挥治疗脑梗死的潜在作用机制,为未来深入阐释大血藤治疗脑梗死的药效物质基础和作用机制提供有利线索及参考依据。     

基于网络药理学及实验验证探讨益气温阳活血利水中药组分配伍防治慢性心力衰竭作用机制CSCD

利用网络药理学及分子对接预测益气温阳活血利水中药组分配伍防治慢性心力衰竭(chronic heart failure)潜在靶向作用机制。通过文献检索及课题组前期经验,确定黄芪、桂枝、丹参、葶苈子四味益气温阳活血利水代表药物。采用TCMSP、BATMAN-TCM平台筛选四种药物的活性成分并预测相关作用靶点;利用GeneCards、OMIM、TTD数据库筛选CHF相关靶点;通过String数据库构建蛋白互作PPI网络;利用DAVID数据库进行GO分析和KEGG通路分析;通过Cytoscape 3.8.0软件构建网络关系图;通过Autodock vina进行分子对接。共收集得到化合物21个,CHF靶点共10759个,其中黄芪总皂苷、丹参总酚酸、葶苈子水提物及桂皮醛与疾病的交集靶点分别为75、56、163、27个,根据degree值筛选核心靶点40个;GO分析和KEGG通路分析分别将排名靠前的条目可视化;分子对接结果显示四种中药活性成分与核心靶点结合能稳定。动物实验结果显示,组分配伍能改善心功能,降低血浆中B型钠尿肽前体(NT-proBNP)、心肌肌钙蛋白I(cTnI)、升高血清中超氧化物歧化酶(SOD)、降低丙二醛(MDA),改善心肌细胞凋亡。本研究初步揭示了黄芪总皂苷、丹参总酚酸、桂皮醛与葶苈子水提物组分配伍多成分、多靶点、多途径治疗CHF的机制,作用机制可能与细胞凋亡、氧化应激、炎症反应及能量代谢有关。     

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。