基于GMPGIS的黄芩全球生态适宜产区分析研究

利用GMPGIS系统对黄芩的全球生态适宜性进行分析,以期为黄芩的资源分布及科学引种提供科学依据。在全球范围内共选取349个黄芩Scutellaria baicalensis分布样点,以年平均温度、最冷季均温、最暖季均温、年平均降水量、年平均相对湿度、年平均光照共6个生态因子以及不同土壤作为生态指标,利用药用植物全球产地生态适宜性区划信息系统(GMPGIS)对黄芩全球适宜生态产区进行分析。结果表明:黄芩适宜生态产区多位于北半球,以美国、中国、俄罗斯为主要分布区域,分别占全球适宜产区总面积的19.25%、18.66%、13.15%。在国内,内蒙古自治区、黑龙江省、云南省黄芩适宜生态产区面积最广,分别占全国总面积的14.28%、8.72%、6.18%。比照黄芩各分布样点生态因子,黄芩耐寒,但不耐高温,对于年均降水量适应范围小于年均空气湿度,适生土壤以始成土、淋溶土、冲积土为主,高温多雨气候或土壤容重过高不利于黄芩生长。运用GMPGIS系统能够获取黄芩最大生态相似度区域信息,可为黄芩的资源分布探查及合理引种提供可靠的数据支撑。     

北柴胡适生地分析及数值区划研究

采用生物适生地分析系统,对北柴胡的适宜产地进行数值区划,并与资源普查结果相比较,以探索药材产地适宜性区划的现代方法。结果发现以北京延庆为基点,以水热距为距离和分级指标,得出了北柴胡全国的783个适宜产地,主要分布在纬度27．5-54．2°,经度75．17-134．17°之间,其中1级适宜产地的分布范围为纬度35．22-44．47°,经度102．33-124．05°之间,主要在山西、陕西、河北的北部,内蒙的中南部及辽宁的西南部,该结果与我国北柴胡的自然分布产区非常相似。结果表明采用生物适生地分析系统,结合柴胡资源调查资料,可以较好地对北柴胡的适宜产地进行数值分级区划。     

北柴胡适生地分析及数值区划研究

采用生物适生地分析系统,对北柴胡的适宜产地进行数值区划,并与资源普查结果相比较,以探索药材产地适宜性区划的现代方法。结果发现以北京延庆为基点,以水热距为距离和分级指标,得出了北柴胡全国的783个适宜产地,主要分布在纬度27．5-54．2°,经度75．17-134．17°之间,其中1级适宜产地的分布范围为纬度35．22-44．47°,经度102．33-124．05°之间,主要在山西、陕西、河北的北部,内蒙的中南部及辽宁的西南部,该结果与我国北柴胡的自然分布产区非常相似。结果表明采用生物适生地分析系统,结合柴胡资源调查资料,可以较好地对北柴胡的适宜产地进行数值分级区划。     

聚焦网络药理学：黄芩苷治疗急性牙周炎的效应机制研究

目的:基于网络药理学方法,从系统层面探讨黄芩苷治疗急性牙周炎的潜在作用机制。方法:从NCBI pubchem和TCMSP获取黄芩苷的化合物信息,在NCBI数据库、Pharmmapper数据库获取黄芩苷的靶点,在DiseaseGene Network获取急性牙周炎的靶点,通过基因映射预测黄芩苷治疗急性牙周炎的潜在作用靶点,在STRING数据库建立黄芩苷治疗急性牙周炎的高置信度PPI网络。采用拓扑分析和富集分析获得黄芩苷治疗急性牙周炎的具有拓扑重要性的靶点及核心作用通路,及其涉及的生物过程、细胞成分及分子功能。结果:共获取黄芩苷的332个靶点及急性牙周炎的44个靶点,预测黄芩苷治疗急性牙周炎的13个潜在作用靶点,建立了黄芩苷治疗急性牙周炎的一个13个节点、38条边的高置信度PPI网络。获得了黄芩苷治疗急性牙周炎的6个具有拓扑重要性的靶点,4条核心作用通路,及其涉及的21个生物过程(BP)、3个细胞成分(CC)、2个分子功能(MF)。结论:黄芩苷治疗急性牙周炎的机制涉及多个靶点和信号通路,这些靶点与通路在调节炎症、凋亡以及其他与治疗急性牙周炎作用有关的生理病理过程有关。     

基于网络药理学从系统层面探讨黄芩苷治疗肺纤维化的效应机制研究

目的:基于网络药理学的方法,从系统层面探讨黄芩苷对肺纤维化的潜在作用机制。方法:通过NCBI pubchem、ZINC和TCMSP获取黄芩苷的化合物信息,在NCBI数据库、Pharmmapper数据库获取黄芩苷作用靶点,在DiseaseGene Network和DrugBank获取肺纤维化的靶点,通过基因映射预测黄芩苷治疗肺纤维化的潜在作用靶点,在STRING数据库建立黄芩苷治疗肺纤维化的高置信度PPI网络,采用拓扑分析和富集分析,获得拓扑重要性靶点及核心通路。结果:获得黄芩苷作用靶点332个,肺纤维化靶点431个,黄芩苷潜在作用靶点45个,建立了1个45个节点、191条边的高置信度PPI网络,得到黄芩苷治疗肺纤维化的拓扑重要性靶点21个,3条核心作用通路,及其涉及的20个生物过程(BP),4个细胞成分(CC),4个分子功能(MF)。结论:从网络药理学看黄芩苷治疗肺纤维化的机制涉及多个靶点和信号通路,这些靶点与通路主要通过调节炎性反应、凋亡以及其他与治疗肺纤维化作用有关的生理病理过程有关,为未来中药研究提供了一个网络药理学框架。     

基于网络药理学分析黄芩-黄连药对抗流感的作用机制

目的利用网络药理学对黄芩-黄连药对抗流感的作用机制进行分析。方法利用TCMSP、Swiss和GeneCards数据库筛选黄芩、黄连的有效活性成分,并预测药物和疾病的靶点信息。在Cytoscape软件中构建"药物-成分-疾病-靶点"相互作用网络和蛋白相互作用网络图,并使用R软件对黄芩-黄连药对的作用靶点进行GO与KEGG通路富集分析。结果得到黄芩-黄连药对抗流感的有效成分49个,关键靶点123个。槲皮素、黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素等黄酮类化合物可能是主要活性成分,其作用于IL6、TNF、CASP3、EGFR、NOS2等靶点,参与多个生物过程并通过多条信号通路发挥抗流感的作用。结论黄芩-黄连药对抗流感的作用机制可能是多成分、多靶点、多通路共同作用的结果,为中药抗流感提供了新的思路。     

黄芩药材主、侧根中黄酮类成分含量的比较及其相关性研究

目的:分析比较黄芩药材主、侧根中黄酮类成分的含量,并对其相关性进行研究,为黄芩品种系统选育过程中为了使主根继续繁殖以保存优良种质,而采用侧根估测整体的黄酮类成分含量提供理论依据.方法:以黄芩中5个主要的黄酮类成分黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素和千层纸素A为指标,采用高效液相色谱法对黄芩药材主、侧根中5个黄酮类成分的含量进行测定,并对侧根与整体中的黄酮类成分含量进行相关与回归分析.结果:黄芩主根上部、主根下部、侧根及整体中的黄芩苷、汉黄芩苷含量无显著性差异,主根下部的黄芩素、汉黄芩素及千层纸素A含量与主根上部差异显著;侧根中只有汉黄芩素的含量与整体存在显著性差异,其余均无统计学差异.相关与回归分析显示,侧根与整体之间各成分均呈显著的正相关,除汉黄芩素的决定系数较小外,其余化学成分均较高.结论:黄芩药材主、侧根中的黄酮类成分含量分布较均匀,在黄芩品种系统选育过程中为了使主根继续繁殖以保存优良种质,可采用侧根估测黄芩整体的黄酮类成分含量.     

黄芩苷自乳化系统的处方设计及溶出度评价

目的:为提高黄芩苷在固体制剂中的溶出度及生物利用度,设计筛选了黄芩苷自乳化系统的处方并评价其在胶囊剂中的溶出度。方法:采用正交试验对黄芩苷自乳化系统处方进行优化,以乳化速度、粒径及透光率为指标进行综合评价,确定最佳处方。结果:正交法筛选出黄芩苷自乳化系统的最佳处方用量(质量)比为:黄芩苷∶聚山梨酯80∶橄榄油∶甘油=0.15∶1∶1∶1.5。结论:按最佳处方制备的黄芩苷自乳化系统可明显改善黄芩苷的溶解性能,有效地提高了黄芩苷在人工胃液中的溶出度。     

溃疡性结肠炎活动期关键基因与治疗中药的生信分析及系统评价

在GEO数据库下载包含溃疡性结肠炎活动期基因芯片数据GSE75214,GSE48959。以调整P0.05及|log_2 FC|≥1.5为筛选差异基因的标准进行分析,得出溃疡性结肠炎(UC)活动期差异基因。STRING数据库进行PPI分析,DAVID数据库进行GO及KEGG pathway分析。Cytoscape软件对活动期差异基因进行可视化并计算出活动期关键基因。Coremine Medical分析治疗关键基因的中药并进行系统评价。最终筛选出符合条件的活动期139个差异基因(109个上调基因,30个下调基因)。DAVID分析这些差异基因的生物与通路主要富集在炎症反应、免疫反应、趋化因子活性、TNF通路、NF-κB通路、Toll样受体通路等方面。Cytoscape软件计算出IL-6,CXCL8,IL-1β,MMP9,CXCL1,ICAM1,CXCL10,TIMP1,PTGS2,CXCL9为UC活动期关键基因。Coremine Medical分析得出治疗UC活动期的中药有姜黄、黄芩、郁金,其中黄芩有清热祛湿、泻火解毒功效,符合UC活动期病机,且临床常用于治疗湿热泄泻,故选以黄芩为君药的方剂(黄芩汤)进行系统评价。经过评价可知黄芩在提高临床有效率、降低炎症因子及免疫球蛋白水平方面均优于单纯西医治疗,差异具有统计学意义,且不良反应少。该研究对UC活动期基因及其作用机制的分析为进一步深入研究UC活动期发病机制提供了新思路,对治疗UC活动期中药及系统评价为临床中医药防治UC提供了依据。     

不同种源黄芩的RAPD分析

目的:探讨黄芩不同种源的遗传多样性和亲缘关系,为黄芩育种提供依据。方法:采用14个10碱基随机引物,利用SPSS 10.0软件中的Within-groups linkage方法,对34个黄芩不同种源进行RAPD分析。结果:从115个引物中筛选出14个条带清晰、多态性明显并且重复性好的引物用于实验和统计分析,14个引物共扩出165个DNA片段,多态性DNA片段132个,占总扩增数的80.0%。34个黄芩种源可明显聚为A,B,C,D等4大类。结论:不同种源黄芩间具有丰富的遗传多样性;山东蒙阴3、山东蒙阴2、山东平邑种源间的遗传距离(0.315)较近,可考虑在黄芩系统选育中作为单一品种育种;黄芩种源间的遗传背景较为复杂,在遗传学上的分析结果与其外观形态大体上相似,但是与地理分布却没有一定的相关性,提示在黄芩良种选育过程中必须加强优良种子的选育和管理。     

黄芩野生与栽培资源分布调查研究

目的调查黄芩野生与栽培植物资源现状,为其资源保护与可持续利用提供参考依据。方法在充分文献调研的基础上,对不同地区黄芩野生和栽培资源的地理分布、生长情况以及采收和消长等资源现状进行调查研究。结果黄芩野生资源主要分布在我国暖温带与中温带的干旱及半干旱地区,呈不连续的零星分布,其生境和群落特征多样、植株形态差异显著。栽培黄芩主要分布在山西、河北、甘肃、山东、内蒙古等地,栽培模式多样,各地黄芩资源产量和质量存在一定差异。结论黄芩野生资源的破坏与资源质量不稳定是黄芩资源的两大问题。为保护黄芩植物资源使其可持续利用,建议加强黄芩质量成因和质量控制研究,并做好制度性保障工作。     

药用黄芪的遗传多样性RAPD分析

目的：对药用黄芪的遗传多样性进行研究,为黄芪的保护利用提供参考。方法：采用随机扩增多态DNA（RAPD）方法对15份黄芪基因组进行扩增,所获数据通过NTSYS-pc v2.1和POPGENE v1.3进行分析。结果：从47条引物中筛选出12条条带清晰且重复性好的引物用于实验和统计分析,共扩增出85个位点,多态性位点占78.16%。聚类分析显示,所有供试黄芪可明显聚为三类。结论：本研究中来自四个省份的黄芪具有较高的遗传多样性;材料间遗传距离的远近与其地理来源有一定相关性,其中四川理塘的野生黄芪与其他材料遗传距离较大,推测与其独特的生境有关。说明保护黄芪多样性应尽可能广泛收集不同来源地的种质资源。     

黄芩种群遗传多样性初步研究

分析中药黄芩道地性与遗传多样性。方法:用随机扩增的DNA多态性分析(RAPD)方法,对13个居群62个黄芩Scutellariabaicalensis和并头黄芩S.scordifolia样本,进行遗传多样性及黄芩居群遗传变异测定。结果:用14个随机引物,共获得114个条带,其中多态性条带112条。黄芩在物种水平上的多态性条带比率(PPB)值为95.5%,居群水平的平均PPB值为41.9%。黄芩样本RAPD聚类分析(UPGMA)没有表现出明显的分支,但显示出与地理位置有关三个类群。分子方差分析(AMOVA)显示,黄芩居群间的遗传变异占总变异的18.83%,居群内变异占81.17%。结论:首次在分子水平上证明黄芩道地性与遗传变异和地理环境有关系,并提出黄芩栽培选种的策略应该是最大限度地保持其遗传多样性。     

黄芩种群遗传多样性初步研究

分析中药黄芩道地性与遗传多样性。方法：用随机扩增的DNA多态性分析（RAPD）方法，对13个居群62个黄芩Scutellaria baicalensis和并头黄芩S.scordifolia样本，进行遗传多样必琢黄芩居群遗传变异测定。结果：用14个随机引物，共获得114个条带，其中多态性条带112条。黄芩在物种水平上的多态性条带比率（PPB）值为95.5%，居群水平的平均PPB值为41.9%，黄芩样本RAPD聚类分析（UPGMA）没有表现出明显的分支，但显示出与地理位置有关三个类群。分子方差分析（AMOVA）显示，黄芩居群间的遗传变异占总变异的18.83%，居群内变异占81.17%。结论：首次在分子水平上证明黄芩地性与遗传变异和地理环境有关系，并提出黄芩栽培选种的策略应该是最大限度地保持其遗传多样性。     

黄芩种子超干和回湿方法研究

目的确定黄芩种子的最适超干水分和适宜回湿方法。方法本实验以黄芩种子为材料,将种子和硅胶按一定比例放在30℃干燥箱中恒温鼓风干燥,获得不同超干水分的黄芩种子,通过测定种子发芽率、发芽势等确定黄芩种子最适宜的超干水分。然后用6种不同回湿处理方法进行超干种子的适宜回湿方法研究。结果黄芩种子最适超干水分为3.6%,当超干水分为2.6%时种子活力显著下降。PEG30%的回湿方法可显著提高受到超干损伤后的种子活力。结论黄芩种子是可以通过超干来降低种子水分进行种质保存的。     

基于高通量测序技术的黄芩提取物对热证模型大鼠肠道菌群多样性的影响

目的探究黄芩Scutellaria baicalensis提取物对热证模型大鼠肠道菌群多样性的影响,并探讨中医“热者寒之”思想的科学内涵。方法雄性SD大鼠随机分为对照组、模型组、黄芩提取物(3 g/kg)组。除对照组外,其余各组大鼠于每日上午ig左甲状腺素钠混悬液(0.12 g/kg),造模1 h后,黄芩提取物组ig黄芩提取物(10 mL/kg),对照组与模型组ig等体积的饮用水,连续15 d。采用高通量测序技术对大鼠盲肠内容物的肠道菌群多样性进行测序;取大鼠血清测定神经-内分泌-免疫系统中关键性指标,并构建差异菌属与神经-内分泌-免疫系统的互作体系。结果黄芩提取物可显著回调热证模型大鼠神经-内分泌-免疫系统中关键性的12个指标,明显改善肠道内分类操作单元(operational taxonomic units,OTUs)数量和α、β多样性的失调,降低菌群生物丰度与多样性指数,对热证模型大鼠的6种差异菌门与25种差异菌属的相对丰度起到调节作用。柯林斯菌属Collinsella、苍白杆菌属Ochrobactrum、普雷沃菌属Prevotella与神经-内分泌-免疫系统具有强相关作用。结论黄芩提取物可改善热证模型大鼠神经-内分泌-免疫系统和肠道菌群多样性的异常,柯林斯菌属、苍白杆菌属、普雷沃菌属可能是热证模型大鼠肠道的潜在标志菌属。     

基于Maxent和ArcGIS的山茱萸生态适宜性区划研究

通过区划研究,预测山茱萸适宜种植区。通过走访和实地调查,收集山茱萸在全国主产区的样品分布信息。以山茱萸药材主产区14个产地89个采样点为分析基点,利用Maxent和ArcGIS对山茱萸进行生态适宜性研究,分析山茱萸生长地的相关生态因子如气候、地形等。影响山茱萸生长的主要生态因子包括11月降水量、3月降水量、植被类型等9个生态因子,山茱萸生长最适宜区域分布在河南、陕西、浙江、重庆、湖北、四川、安徽、湖南、山东等地,对山茱萸的潜在分布区进行了生长适宜性等级划分,生成山茱萸生长适宜性区划图。应用空间分析技术,阐释了山茱萸最适合生长的自然环境,也为山茱萸的野生抚育、引种栽培及人工规范化种植提供科学依据。     

高效液相色谱-电化学检测法测定黄芩中3种有效成分的含量

目的:建立同时测定黄芩中有效成分黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素含量的HPLC-ECD检测法。方法:采用kromasil-C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5μm)进行分离,Waters2465电化学检测器进行检测,检测电位为+800 mVvs.ISAAC(in-situ silver/silver chloride),流动相为H₂O-THF-H₃PO₄(80∶10∶0.2)与CH₃OH等体积混合洗脱,流速1.0 mL.min^-1,柱温30℃,进样体积10μL。结果与结论:黄芩苷、黄芩素和汉黄芩素分别在下列范围内,有良好的线性:0.045 6～1.14μg(r=0.999 6),0.013～0.325μg(r=1.000 0),和0.009 5～0.047 5μg(r=0.999 9)。平均回收率(n=5)分别为97.9%(RSD 2.3%),97.2%(RSD 3.3%)和103.5%(RSD 3.5%)。测定了14个不同种源、9个不同产地黄芩中有效成分的含量,对黄芩品质进行了评价。     

具有指纹特征的黄芩提取物质量可控性研究

目的确定黄芩提取物指纹特征产品标准。方法通过采用HPLC色谱分析技术对黄芩提取物中8个黄酮化合物进行快速定量。结果该黄芩提取物指纹特征相对稳定,定量测定及指纹表征方法准确、快速。结论使用该黄芩提取物的产品标准可更好地综合控制黄芩提取物的质量,为组分中药提供实例支持。     

黄芩药材HPLC指纹图谱的研究

 目的建立黄芩药材RP-HPLC指纹图谱分析方法,研究不同产地黄芩药材的质量。方法采用低压梯度洗脱方法进行色谱分离,实验测定多批药材并记录指纹图谱,不同样品之间的相似度采用国家药典委员会开发的中药色谱指纹图谱相似度评价系统研究版(2004A)计算。结果各批药材指纹图谱相似度大小与其产地有关。在选定的色谱条件下确定8个峰构成黄芩药材的指纹特征,各批次药材均具有上述特征,但特征峰的相对含量分布差异导致色谱概貌存在一定差异。结论该法精密度高、重现性好,所测组分均达到基线分离,可为黄芩药材的指纹图谱评价提供依据。