菟丝子—黄芪治疗骨质疏松症的网络药理学机制研究

【目的】运用网络药理学方法探讨菟丝子-黄芪治疗骨质疏松症的作用机制。【方法】首先采用中药系统药理学分析平台(TCMSP)和GeneCards数据库,分别筛选菟丝子、黄芪的中药活性成分,中药靶标及骨质疏松症的疾病靶标,将中药靶标一一映射到疾病靶标,得到中药-疾病靶标并构建中药-成分-疾病-靶标调控网络。其次通过构建中药-疾病靶标的蛋白互作网络和条形图,筛选核心靶标。最后将中药-疾病靶标进行基因本体论(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,得出中药-疾病靶标涉及的功能和信号通路。【结果】筛选得到菟丝子-黄芪治疗骨质疏松症的21个有效成分和127个中药-疾病靶标,中药-疾病靶标涉及的GO功能主要包括转录激活活性、转录因子活性、辅因子结合、核受体活性、类固醇激素受体活性、RNA聚合酶Ⅱ转录因子结合、泛素样蛋白连接酶结合、类固醇结合等。中药-疾病靶标涉及的KEGG通路主要包括前列腺癌信号通路、糖尿病并发症的晚期糖基化终末产物-晚期糖基化终末产物受体(AGE-RAGE)信号通路、动脉粥样硬化信号通路、结直肠癌信号通路、乙肝信号通路、肿瘤坏死因子(TNF)信号通路、小细胞肺癌信号通路、内分泌失调信号通路、细胞凋亡信号通路、乳腺癌信号通路等。【结论】运用网络药理学研究方法可预测出菟丝子-黄芪治疗骨质疏松症的主要活性成分、功能活动和信号通路。     

基于网络药理学分析土茯苓治疗银屑病的作用机制

目的:以网络药理学为基础分析土茯苓在银屑病治疗中的作用机制。方法:利用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)及文献检索获取土茯苓的活性成分及有关靶标。利用GeneCards和在线人类孟德尔遗传(OMIM)数据库筛选土茯苓活性成分治疗银屑病的潜在靶标。通过Cytoscape软件绘制土茯苓治疗银屑病形成的"成分-靶标-通路-疾病"网络图。利用STRING数据库进行靶点蛋白相关作用网络构建并对关键靶点的生物功能进行注释和通路分析。结果:从土茯苓中筛选与银屑病有关活性成分12个,107个共同靶点、7条生物代谢途径在治疗银屑病的过程中发挥作用。结论:土茯苓在治疗银屑病的过程中通过多个活性成分、作用靶点以及生物代谢途径发挥作用,而非通过某一单一机制发挥作用,其作用机制具有多靶点的特征。     

清胰汤治疗胰腺炎的网络药理学研究

目的:基于网络药理学的方法探讨清胰汤治疗胰腺炎(pancreatitis)的作用机制.方法:通过中药系统药理学数据库(TCMSP)及中药整合药理学研究平台(TCMIP)检索相关文献,获取清胰汤所含中药的主要化学成分,收集其相对应的靶点;结合Cytoscape 3.8.0构建有效成分-核心靶点网络,靶标蛋白相互作用(PP...     

基于数据挖掘和整合药理学平台牛膝芍药治疗骨关节炎成分—靶标—通路分析

目的以牛膝-白芍药对为研究对象,借助整合药理学平台(www.tcmip.cn)探究其对骨关节炎的作用机制。方法利用整合药理学平台将牛膝-白芍的化学成分进行靶标预测,与关节炎(osteoarthritis,OA)相关疾病靶标信息进行蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络构建,富集分析该药对治疗OA的关键靶标,构建牛膝-白芍药对化学成分、关键作用靶标和疾病相关通路的相互作用网络,绘制"中药-化学成分-关键靶标-通路"的可视化多维网络,结合相关文献报道对牛膝-白芍药对治疗OA的作用机制进行预测。结果预测牛膝化学成分15种,包括多糖类、皂苷类、甾酮类、黄酮类等。预测白芍化学成分50种,包括苷类、萜类、黄酮类、鞣质类等。其中药物和疾病的共同作用靶标PRKAA1、PRKAA2、PRKAB1、NF-KB1、NF-KB2、NF-KB1A、CXCR1、BCL2、TP53。其中疾病通路包括内分泌系统、前列腺癌、乙型肝炎、甲状腺激素、癌症、循环系统、神经系统、神经营养因子、细胞生长和死亡、FoxO信号通路等。结论在整合药理学平台的基础上,该研究初步揭示了牛膝-白芍药对治疗OA的潜在活性成分和可能作用机制,为进一步探究牛膝-白芍治疗骨关节炎作用机制提供了理论支持和指导。     

黄芪治疗慢性肾炎中的网络药理学研究

目的基于网络药理学探讨黄芪治疗慢性肾炎的作用靶点和机制。方法通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)筛选出黄芪的有效中药活性成分及中药靶标,之后从Gene Cards数据库筛出慢性肾炎的疾病靶标,然后利用Cytoscape 3.7.0软件绘制得到相应调控网络,在String数据库中构建出黄芪与慢性肾炎共同靶标的蛋白相互作用网络。最后利用R软件对二者的共同靶标进行GO功能富集分析和KEGG通路富集分析。结果筛选后得到黄芪有效药物成分20个,对应的药物-疾病作用靶点共74个,包括VEGFA、蛋白激酶AKT1、CXCL8等。GO功能富集分析主要包括细胞因子受体结合、细胞因子活性、氧化还原酶活性等。涉及的KEGG通路主要包括HIF-1信号通路、NF-κB信号通路等。结论运用网络药理学研究方法可推测黄芪治疗慢性肾炎的主要活性成分、功能活动、作用机制和信号通路,为日后的进一步研究提供了理论支撑和思路。     

基于网络药理学探讨四妙勇安汤治疗动脉粥样硬化的作用机制

目的运用网络药理学方法分析四妙勇安汤治疗动脉粥样硬化(AS)的作用机制。方法通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)、疗效药靶数据库(TTD)筛选金银花、玄参、当归、甘草4味中药的化学成分;利用人类孟德尔遗传(OMIM)数据库、中草药化合物蛋白质靶标信息(HIT)和TTD数据库预测、筛选四妙勇安汤治疗AS的作用靶点;采用病种分值法(DIP)数据库构建4味中药化学成分与AS靶标之间的交互靶标,采用Cytoscape 3.5.1软件构建网络关系图,通过度中心度(degree centrality)和介数中心度(betweenness centrality)、接近中心度(closeness centrality)等网络拓扑特征对四妙勇安汤的"药材-化合物-靶点-疾病"进行网络评价,利用数据可视化(DAVID)数据库对其涉及的通路进行分析。结果四妙勇安汤共筛选得到191个活性成分,其中槲皮素、山柰酚、β-谷甾醇、7-甲氧基-2-甲基异黄酮为主要有效成分;涉及靶点165个,其中19个为直接靶点,为四妙勇安汤治疗AS的重要潜在靶点,最终预测出四妙勇安汤治疗AS的机制主要涉及磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K-Akt)信号通路、肿瘤坏死因子(TNF)信号通路、钙离子信号通路、缺氧诱导因子1(HIF-1)信号通路和环腺苷3’,5’-单磷酸(cAMP)信号通路等。结论初步明确了四妙勇安汤多组分、多靶点的作用特点,为进一步研究四妙勇安汤治疗AS的作用机制奠定基础。     

基于网络药理学茵陈治疗肝炎分子机制研究

目的茵陈在临床上用于肝炎的治疗具有疗效明确、不良反应少的特点。通过网络药理学的方法,筛选茵陈的主要活性成分,构建药物-成分-疾病-靶点网络,探讨其对肝炎作用的分子机制。方法采用中药系统药理学数据库与分析平台(Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform,TCMSP)、Genecard、在线《人类孟德尔遗传》(Online Mendelian Inheritance in Man,OMIM)和String等数据库,获取茵陈所含的化学成分及靶点、肝炎疾病靶点和蛋白互作网络(protein-protein interaction,PPI)信息。通过Cytoscape 3.7.2构建药物-成分-疾病-靶点网络信息。基于生物信息学开源软件Bioconductor和R语言对茵陈作用的生物学过程和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)进行富集分析。结果茵陈的13个有效成分通过调控156个靶点和160条通路对肝炎进行治疗,且AKT1、IL6、VEGFA、JUN等靶蛋白是其治疗肝炎的关键基因。结论该研究基于网络药理学方法对茵陈治疗肝炎作用机制有了新的认识,阐明茵陈活性成分与肝炎的关系,为临床药物治疗提供了科学依据。     

基于系统药理学分析黄连-吴茱萸药对治疗胃肠道疾病

目的:运用系统药理学方法,整合中医药大数据,探讨黄连-吴茱萸药对治疗胃肠道疾病的作用机制。方法:在中药系统药理学分析平台(platform for systematic pharmacology analysis of traditional Chinese medicine,TCMSP)分别检索"黄连""吴茱萸"获得其化学成分,以口服生物利用度(bioavailability,OB)、类药性(drug-likeness,DL)、Caco-2渗透率为指标筛选其活性成分,并通过文献检索补充不满足上述条件的黄连-吴茱萸药对活性成分或质量标志物;采用TCMSP、PharmMapper、GAD、TTD等数据库获取成分和胃肠道疾病相关靶标;运用生物学信息注释数据库(biological information annotation database,DAVID)对靶标进行通路注释和功能富集分析。构建成分、靶标、疾病、通路相互作用网络并进行可视化分析。结果:通过数据库和文本挖掘共筛选得到黄连-吴茱萸药对中与胃肠道疾病相关成分38个,涉及PTGS1、PTGS2、NOS2A、SLC64A、F2、MMP3等42个作用靶标,通过调控炎症性肠病、癌症通路、细胞因子-细胞因子受体相互作用、肿瘤坏死因子信号通路等20条信号通路发挥治疗胃肠道疾病的作用机制。结论:黄连-吴茱萸药对治疗胃肠道疾病具有多通路、多靶点的特点,为该药对及其相关中药制剂的研究提供思路和参考。     

柴胡多组分协同治疗乳腺癌作用机制的网络药理学研究

目的:运用网络药理学方法筛选柴胡治疗乳腺癌的有效成分和作用靶点,探究其成分-靶点-疾病的关系。方法:通过中药系统药理学数据库信息挖掘及文献检索收集筛选柴胡的活性成分;多个数据库联用筛选柴胡的作用靶点及乳腺癌疾病相关基因,构建成分靶点-疾病靶点的可视化网络拓扑关系图,筛选出核心靶点。进一步进行蛋白互作网络分析、GO生物学过程富集、信号通路富集分析。结果:柴胡的11个活性成分可通过调控PTGS2、NOS2、AR、ESR2等52个乳腺癌疾病靶点,影响类固醇激素受体活性等生物学过程及内分泌抵抗、铂耐药、乳腺癌相关信号通路,从而发挥治疗乳腺癌的作用。结论:本研究初步验证了柴胡治疗乳腺癌的靶点及作用方式,可为进一步揭示其作用机制奠定基础。     

基于网络药理学探讨痛经宁方治疗子宫内膜异位症的分子机制

目的基于网络药理学探讨痛经宁方治疗子宫内膜异位症的分子机制。方法将通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)得到痛经宁方的有效活性成分,与根据OMIM数据库和Gene Cards数据库搜索得到的子宫内膜异位症疾病靶点交集,取得交集靶点。使用Cytoscape 3.7软件构建"中药-活性成分-靶点"网络。基于STRING数据库,构建蛋白互作(PPI)网络。利用DAVID数据库,进行痛经宁方潜在作用靶标的GO功能富集分析和KEGG通路富集分析。结果从痛经宁方中筛选出活性成分166个,其中61个有效活性成分可通过60个靶点作用于子宫内膜异位症。通过富集得到1177个GO生物功能和118条KEGG通路。结论基于网络药理学初步探究痛经宁方中槲皮素、山柰酚、花生四烯酸、异鼠李素、豆甾醇、β-谷甾醇、鞣花酸等有效成分作用于IL-6、VEGFA、EGFR、MAPK8、CASP3、ESR1等关键靶点,通过调控机体内类固醇激素水平、炎症反应、氧化应激、核受体活性、转录因子活性、细胞凋亡等过程治疗子宫内膜异位症,为进一步研究其具体作用机制提供了理论依据。     

石菖蒲挥发油β-环糊精、羟丙基-β-环糊精包合物的制备及稳定性

目的研究石菖蒲挥发油β-环糊精、羟丙基-β-环糊精的最佳包合工艺及包合物的稳定性。方法采用正交设计考察饱和水溶液法最佳包合工艺,以包合物含油率和挥发油包合率作为评价包合工艺的指标,采用HPLC法考察包合物稳定性。结果石菖蒲挥发油与β-环糊精、羟丙基-β-环糊精的最佳包合工艺均为:以1∶10的比例在30℃下搅拌1.5h包合,挥发油包合后稳定性显著增加。结论所得的最佳包合工艺稳定、可行,综合考虑包合工艺、包合物稳定性以及包合物的溶解性确定羟丙基-β-环糊精作为包合辅料。     

石菖蒲水提物对PC12细胞增殖及细胞突起的作用

目的研究石菖蒲水提物对PC12细胞增殖及细胞突起的作用,观察药物是否具有神经营养功能或促进细胞分化的功能。方法采用细胞计数试剂盒检测不同浓度的石菖蒲水提物对细胞活力的影响;采用Image J软件统计PC12细胞的梭型细胞率、细胞分化率、细胞突起长度及阳性细胞分化率,以评价石菖蒲水提物对细胞分化的影响。结果石菖蒲水提物在完全培养条件和低血清培养条件下对PC12细胞增殖有显著的促进作用,对细胞突起的长出、分支、延伸有明显的抑制作用。结论石菖蒲水提物具有一定的神经营养功能。     

基于网络药理学探讨穿心莲抗癌的作用机制

【目的】基于网络药理学探讨穿心莲抗癌的潜在作用机制。【方法】应用中药系统药理学技术平台(TCMSP)筛选穿心莲的潜在活性化学物质,借助GeneCards数据库、OMIM数据库平台筛选治疗癌症的作用靶点,利用Cytoscape 3.7.2软件构建“药物-活性化学物质-疾病-作用靶点”网络图,借助String数据库平台构建蛋白质相互作用(PPI)网络。最后应用Bioconductor平台和R语言进行基因本体论(GO)富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析。【结果】通过筛选得到穿心莲的潜在活性成分24个,涉及71个疾病作用靶点,其中与癌症相关作用靶点31个。主要活性成分为汉黄芩素、mono-O-methylwightin、quercetin tetramethyl(3’,4’,5,7)ether、千层纸素A等。主要通过调控AR、ERS1、IL-6等靶点基因及p53信号通路、甲状腺激素信号通路、催乳素信号通路等发挥抗肿瘤作用。主要抗癌病种为乳腺癌与前列腺癌。【结论】应用网络药理学的方法预测出穿心莲治疗癌症的可能作用机制,为其进一步研究提供新的思路与线索。     

柴胡-黄芩药对防治新型冠状病毒肺炎网络药理学分子机制研究

目的基于网络药理学研究柴胡-黄芩药对防治新型冠状病毒肺炎的药物成分,预测作用靶点,并探讨其潜在的作用机制。方法通过中药系统药理学数据库(TCMSP)收集柴胡-黄芩药对的药物成分及相应作用靶点;运用STRING数据库与Cytoscape软件构建"药物成分-靶点"网络和蛋白相互作用网络;通过ClueGO对靶点的基因本体(GO)及KEGG通路进行富集分析。结果以口服生物利用度(OB)和类药性(DL)两个参数为标准,共筛选得到52个药物成分;疾病相关的作用靶点共刷选出41个;通过富集分析得出多条相关的基因本体(GO)功能和KEGG通路。结论该研究结果初步预测了柴胡-黄芩药防治新型冠状病毒肺炎的的主要药物成分、靶点和信号通路,为进一步开展其作用机制的研究提供了新思路和新方向。     

基于网络药理学的小半夏汤治疗化疗性恶心呕吐的成分与作用机制研究

目的通过网络药理学方法筛选小半夏汤治疗化疗性呕吐(chemotheraphy-induced nausea and vomiting,CINV)的活性成分,预测作用靶点,探讨其治疗CINV作用机制。方法通过中药系统药理学数据库等平台筛选小半夏汤的生物活性成分,利用CTD和OMIM数据库建立与恶心呕吐相关疾病靶点,从而构建小半夏汤有效药物-靶点-疾病网络,并用STRING数据库和DAVID数据库进行生物过程和信号通路分析。结果从数据库筛选出与治疗CINV有关的小半夏汤活性成分6种,作用于19个核心靶点,27条信号通路。显示小半夏汤治疗CINV主要与调控细胞凋亡、调节炎性反应应答及胃肠道黏膜修复、减轻胃肠道平滑肌痉挛等生物过程和信号通路有关。结论小半夏汤对CINV的治疗作用体现了中药多成分-多靶点-多途径的特点,为进一步探究小半夏汤治疗CINV机制提供实验研究依据和思路。     

黄芪-莪术诱导宫颈癌细胞凋亡的靶网络识别及配伍机制探讨

目的：识别黄芪-莪术诱导宫颈癌细胞凋亡的靶网络并探讨其配伍机制。方法：通过生物信息学构建宫颈癌疾病总网络并进行GO聚类而获得背景网络,同时通过K-means聚类分析确定潜在关键靶点。通过对背景网络中的凋亡相关子网络进行k-核分解以确定凋亡相关靶网络。通过分子对接和TOPSIS法评估靶网络中潜在关键靶点并确定潜在有效成分。通过CCK-8法、TUNEL染色、流式细胞术以及Western blot分析等细胞分子实验评估黄芪-莪术诱导宫颈癌SiHa细胞凋亡能力并探讨潜在配伍机制。结果：网络药理学分析显示,64个黄芪和44个莪术的潜在有效成分协同作用于14个潜在关键靶点构成的靶网络,同时绝大多数黄芪（60个）和莪术（38个）的成分分别作用于p53 和β-catenin。实验结果表明,黄芪-莪术水提液在24 h和48 h的IC50分别为62.47 mg/mL和50.37 mg/mL。黄芪-莪术水提液能诱导宫颈癌SiHa细胞G0/G1期阻滞并发生早期凋亡。黄芪-莪术水提液能提高p53的表达水平（P ＜0.05）,而对β-catenin的影响不明显（P ＞0.05）。结论：黄芪-莪术可能通过其多个有效成分协同调控以p53为主的靶网络,使细胞周期阻滞在G0/G1期,从而发挥诱导宫颈癌细胞早期凋亡的作用。     

锦灯笼抗炎活性成分作用机制的网络药理学研究

[目的]预测锦灯笼中抗炎活性成分发挥作用的分子作用机制。[方法]采用反向分子对接方法,将筛选的锦灯笼的活性成分与药物信息数据库Therapeutic Target Database和Drug Bank检索的抗炎作用靶点进行对比分析,归纳总结出锦灯笼活性成分抗炎作用的潜在靶点,并通过MAS3.0对潜在靶点信息进行基因注释,利用Cytoscape3.4.0软件构建锦灯笼活性成分-靶点-通路-疾病网络并分析。[结果]锦灯笼54个活性成分作用于12个炎症靶点,涉及参与信号转导、蛋白水解和炎症反应等16条相关生物过程的代谢通路。[结论]网络药理学的研究方法预测锦灯笼活性成分,从分子水平解释了锦灯笼抗炎的作用机制,并为了中药多成分、多靶点、多通路的药效机制提供了科学依据。     

基于网络药理学探讨何首乌-丹参治疗阿尔茨海默病的作用机制

目的应用网络药理学方法预测何首乌-丹参抗阿尔茨海默病(AD)的作用靶点及相关信号通路,挖掘其抗AD的作用机制。方法通过中药系统药理学技术平台(TCMSP)网站检索何首乌-丹参的活性成分及对应的作用靶点,再通过Drugbank数据库、Dis Ge NET数据库和TTD数据库获得AD的主要致病靶点,采用Cytoscape 3.7.1软件构建药物活性成分-靶点网络图,利用STRING数据库构建蛋白与蛋白相互作用网络,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,最后采用MTT法、ELISA法、比色法和实时荧光定量PCR法对网络药理学主要预测的生物过程与信号通路进行验证。结果研究共筛选出何首乌-丹参药对的有效成分24个,对应靶点274个,与AD相关靶点共107个,相关信号通路前10条,GO分析相关度前20个靶点分子功能。细胞实验证实了何首乌-丹参能有效提高PC12细胞的细胞存活率及抑制PC12细胞的炎症反应和氧化应激反应,并促进Nrf2/HO-1信号通路的激活。结论何首乌-丹参主要是通过抗炎和抗氧化应激对AD产生重要的治疗作用,为后续临床治疗AD提供新的思路。     

基于网络药理学探讨五味清浊散加减方治疗功能性腹泻的作用机制研究

目的：基于网络药理学方法初探五味清浊散加减方治疗功能性腹泻（FD）的潜在活性化合物及其可能的作用靶点通路。方法：运用TCMSP和ETCM数据库获取和筛选五味清浊散加减方的活性成分,在PubChem中查询其结构信息,再利用Swiss Target Prediction和Super Pred预测药物的作用靶点,运用Drug Bank、Gene Cards、OMIM数据库检索FD作用靶点;选择药物与疾病的交集靶点导入STRING,绘制靶点蛋白-靶点蛋白相互作用网络;利用Metascape对关键靶点进行GO和KEGG富集分析,预测五味清浊散加减方作用机制与FD作用靶点通路。结果：共收集到FD相关靶点371个,五味清浊散加减方的活性成分靶点227个,涉及治疗FD靶点51个;GO和KEGG富集分析发现五味清浊散加减方可能作用于SRC、PTPN11、PIK3R1、AKT1、MAPK1、STAT1、SYK等靶点,并通过免疫相关通路、炎症相关通路、扩张平滑肌、癌症等多条通路达到其治疗FD目的。结论：通过网络药理学证明五味清浊散加减方对FD的改善具有多成分、多靶点、多通路协调治疗疾病的特点,为临床应用五味清浊散加减方提供了理论支持。     

基于网络药理学对黄连治疗多囊卵巢综合征高雄激素血症的分子机制研究

目的 基于网络药理学阐述黄连治疗多囊卵巢综合征高雄激素血症（PCOS-HA）的可能分子机制。方法 借助TCMSP收集黄连的化合物及有效靶点,运用Cytoscape软件构建化合物-靶点网络;合并GeneCards、OMIM及CTD三库数据筛选的疾病靶点,与药物的有效靶点进行韦恩分析,确定交集靶点;用String数据库构建靶点蛋白互作网络;利用DAVID数据库进行基因功能GO分析和KEGG通路富集分析。结果 获得11个活性化合物,药物靶点111个,疾病靶点370个,交集靶点37个。蛋白互作网络（PPI）涉及30个蛋白节点,关键靶点包括FOS、JUN、IL-6、MAPK1、NCOA2、CCL2、ESR1、PPARA、CYP1A1、ESR2等。GO功能分析主要与转录调控、药物反应、RNA聚合酶Ⅱ启动子的调控、老化、类固醇激素介导的信号通路等相关。KEGG通路46条,主要涉及TNF信号通路、FoxO信号通路等。结论 通过网络药理学证实了单方中药黄连多成分、多靶点、多途径的作用特点,预测了黄连治疗PCOS-HA的可能作用机制,为进一步研究其活性成分和作用机制提供理论依据。