基于网络药理学和分子对接技术探讨黄芩治疗糖尿病心肌病的作用机制

目的 运用网络药理学方法和分子对接技术探讨黄芩抗糖尿病心肌病的活性成分及潜在的作用机制,为后续开展实验研究提供生物信息学基础。方法 通过TCMSP数据库及Swiss Target Prediction数据搜集黄芩活性成分与靶点;采用GeneCards、OMIM数据库查找糖尿病心肌病相关靶点;利用Venny 2.1.0获取药物和糖尿病心肌病的交集靶点;借助String平台和Cytoscape 3.9.0软件拓扑分析并筛选出核心成分及靶点;利用DAVID数据库进行黄芩治疗糖尿病心肌病靶点基因本体(GO)分析和基因组百科全书(KEGG)通路富集分析;采用AutoDock 1.5.7和PyMOL 2.4.1软件进行分子对接及可视化作图。结果 共筛选出36个黄芩活性成分,与糖尿病心肌病的151个交集靶点。GO富集分析得到775条生物过程,167条分子功能,86条细胞组分;KEGG通路分析得到169条,其中晚期糖基化终末产物及其受体(AGE-RAGE)、磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)-蛋白激酶B(Akt)、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)、肿瘤坏死因子(TNF)、低氧诱导因子-1(HIF-1)是较关键的通路。分子对接结果显示,汉黄芩素、黄芩素、表小檗碱、黄芩新素等与Akt1、TNF、甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)、白细胞介素-6(IL-6)蛋白等有较强的相互作用,其中与黄芩素结合性最好。结论 黄芩对糖尿病心肌病的治疗作用可能是汉黄芩素、黄芩素、表小檗碱、黄芩新素等活性成分通过调控Akt1、TNF、GAPDH、IL-6等靶点,作用于AGE-RAGE、PI3K-Akt、MAPK等信号通路来实现的。     

基于网络药理学和分子对接研究黄芩治疗白癜风的作用机制

目的 利用网络药理学方法研究黄芩治疗白癜风的作用靶点和机制。方法 使用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)筛选得到黄芩中的活性成分及其作用靶点,通过SwissTargetPrediction数据库检索补充各个活性成分的作用靶点;通过OMIM、GeneCards数据库获取白癜风的相关靶点,与活性成分作用靶点取交集;将黄芩活性成分和白癜风的交集靶点导入String数据库构建靶点间的蛋白相互作用(PPI)网络;利用Cytoscape 3.9.1软件,构建"黄芩-活性成分-白癜风靶点"网络并筛选核心靶点;使用Metascape数据库对潜在作用靶点进行基因本体论(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;使用AutoDockTools 1.5.7软件进行分子对接验证并使用PyMol软件对结果进行可视化处理。结果 共筛选得到黄芩素、汉黄芩素、刺槐素、木蝴蝶素a、表小檗碱、去甲汉黄芩素、5,7,4''-三羟基-8-甲氧基黄酮等36个活性成分,作用于3 868个潜在靶点,白癜风相关靶点1 349个,黄芩-白癜风的交集靶点113个;PPI网络分析得到肿瘤蛋白P53(TP53)、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1(AKT1)、信号转导和转录激活因子3(STAT3)、肿瘤坏死因子(TNF)、丝裂原活化蛋白激酶1(MAPK1)、白细胞介素-6(IL-6)、胱天蛋白酶3(CASP3)、雌激素受体(ESR1)共8个核心作用靶点;GO和KEGG富集分析显示,黄芩治疗白癜风主要涉及胰腺癌、内分泌抵抗、神经营养素信号通路、细胞凋亡、乙型肝炎、细胞衰老等信号通路。分子对接结果显示黄芩素、汉黄芩素、刺槐素、木蝴蝶素a、表小檗碱、去甲汉黄芩素、5,7,4''-三羟基-8-甲氧基黄酮7个核心成分与核心靶点具有较好的结合能。结论 黄芩可能通过调控内分泌、神经、细胞衰老和凋亡以及炎症等方面发挥治疗白癜风的作用,为后续研究黄芩治疗白癜风提供参考。     

基于网络药理学和指纹图谱的安宫牛黄丸质量标志物预测与分析

目的 通过网络药理学与指纹图谱预测安宫牛黄丸中的潜在质量标志物（Q-Marker）。方法 应用网络药理学筛选和分析安宫牛黄丸活性成分及临床适应证（卒中、高热昏迷、脑炎、脑出血及癫痫）的作用靶点和通路，并寻找关键活性成分；应用超高效液相色谱（UPLC）构建安宫牛黄丸的指纹图谱，结合网络药理学预测其潜在的Q-Marker，并使用AutoDock Vina软件对潜在的Q-Marker与关键靶点进行分子对接验证。结果 收集得到安宫牛黄丸活性成分128个，经过筛选得到10个核心靶点（STAT3、AKT1、MAPK1等）和7个关键活性成分（小檗碱、槲皮素、汉黄芩素、黄芩素、熊果酸、黄芩苷及麝香酮），涉及炎症反应、细胞免疫、脂质代谢等相关机制。安宫牛黄丸的UPLC指纹图谱，标定22个共有峰，并指认出15个色谱峰，结合网络药理学筛选出的关键活性成分初步预测4个成分为其潜在的Q-Marker，分别是小檗碱、黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素，涉及的关键生物通路包括AGEs-RAGE通路、PI3K-Akt通路以及MAPK通路等。结论 借助网络药理学结合UPLC指纹图谱分析预测得到安宫牛黄丸潜在的Q-Marker分别为小檗碱、黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素，为其全面质量控制提供依据。     

基于网络药理学与分子对接探究鼻渊通窍颗粒治疗慢性鼻窦炎的作用机制

目的 运用网络药理学及分子对接技术探究鼻渊通窍颗粒治疗慢性鼻窦炎的作用机制。方法 通过设置药物的参数范围在TCMSP平台筛选鼻渊通窍颗粒的活性成分，并挖掘各个活性成分相对应的靶点，在DrugBank、GeneCards、OMIM、PharmGKB和DisGeNET数据库探索“慢性鼻窦炎”的有关靶点，将上述共同靶点导入String数据库，获得蛋白相互作用（PPI）网络，利用Cytoscape 3.8.0的CytoNCA插件获取网络核心靶点。再利用R语言进行基因本体论（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析，采用Cytoscape 3.8.0软件进行“药物–活性成分–作用靶点–疾病”网络模型构建与分析，最后使用Sybyl软件进行核心靶点和药物成分的分子对接并预测其结合能力。结果 鼻渊通窍颗粒有14种药物组分，共筛选出149个活性成分，这些活性成分和慢性鼻窦炎的共同靶点有85个，其中核心靶点有7个，主要与血脂和动脉粥样硬化通路、人巨细胞病毒感染通路、PI3K/Akt信号通路、白细胞介素-17信号通路等相关。分子对接结果显示，核心靶点与活性成分均有一定的结合活性，其中CASP3与汉黄芩素、β-谷甾醇、千层纸素A、黄芩素、刺槐素，JUN与β-谷甾醇具有较好的结合活性。结论 鼻渊通窍颗粒可能从抑制炎症反应、参与免疫调节、防止氧化应激、调节脂质代谢以及提高黏液纤毛传输功能等多方面发挥对慢性鼻窦炎的治疗作用，为慢性鼻窦炎的治疗提供理论依据和新思路。     

基于网络药理学和实验验证探讨黄芩调控铁死亡逆转肿瘤耐药的作用机制

目的 利用网络药理学技术和实验研究方法探究黄芩活性成分调控铁死亡逆转肿瘤耐药的药效物质基础、潜在靶标及作用机制。方法 通过中药系统药理学数据库与分析平台（TCMSP）,以生物利用度（OB）≥30%且类药性（DL）≥0.18的条件筛选黄芩活性成分,使用UniProt数据库获得黄芩活性成分的对应靶点基因。在GeneCards、OMIM数据库中搜集肿瘤耐药的相关靶点。利用Cytoscape 3.7.0软件将获得的黄芩活性成分与肿瘤耐药的交集靶点,绘制“活性成分–作用靶点”网络,并借助CytoHubba插件获得活性成分度（degree）值排名,并分析关键核心靶点。通过DAVID数据库在线分析功能进行基因本体论（GO）功能和京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析。利用FerrDb数据库获取铁死亡过程中的调控基因,将其与黄芩活性成分参与逆转肿瘤耐药性的靶点基因取交集,获得黄芩通过调控铁死亡过程逆转肿瘤多药耐药性的靶点基因。利用Discovery Studio软件进行化合物和核心靶点的分子对接。取处于指数生长期的ZR-75-30和HeLa细胞,加入不同终浓度（12.5、25.0、50.0、100.0、200.0 μmol/L）的汉黄芩素培养48 h,分别计算汉黄芩素联合铁死亡抑制剂（Fer-1 1 μmol/L）、诱导剂（Erastin 20 μmol/L和RSL3 8 μmol/L）对肿瘤细胞生长的抑制率,检测汉黄芩素对肿瘤细胞ROS活力的影响。采用Western blotting法验证肿瘤蛋白53（TP53）的表达变化情况。结果 共筛选出黄芩中包括汉黄芩素、β-谷甾醇、黄芩素、豆甾醇、金合欢素等在内的32个活性成分,以及前列腺素内过氧化物合酶2（PTGS2）、TP53、花生四烯酸-12-脂加氧酶（ALOX12）等在内15个作用靶标。通过介导白细胞介素-17（IL-17）、低氧诱导因子-1（HIF-1）、磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）-蛋白激酶B（Akt）、肿瘤坏死因子（TNF）、C型凝集素受体、神经营养因子等信号通路调控铁死亡,从而发挥逆转肿瘤多药耐药的作用。细胞增殖实验的结果表明,汉黄芩素表现出抑制肿瘤细胞ZR-75-30和HeLa细胞增殖的作用。与汉黄芩素组比较,汉黄芩素与Fer-1联用后细胞抑制率有所下降;与Erastin和RSL-3联用后对细胞抑制作用明显增强（P＜0.05、0.01）。与对照组相比,100 μmol/L汉黄芩素可以显著促进ZR-75-30和HeLa细胞ROS含量以及HeLa细胞TP53蛋白表达的升高（P＜0.05）。汉黄芩素与Fer-1联用时ROS含量、TP53蛋白表达明显下降;与Erastin和RSL-3联用后ROS含量、TP53蛋白表达明显升高（P＜0.05、0.01）。结论 黄芩调控铁死亡逆转肿瘤耐药具有多成分、多靶点、多通路的作用特点,揭示了其药效物质和作用机制。     

基于“网络药理学-分子对接-实验验证”的儿童清咽解热口服液抗上呼吸道感染的分子机制研究

目的 探讨儿童清咽解热口服液治疗上呼吸道感染的潜在机制。方法 分别从TCMSP和Swiss Target Prediction数据库中提取儿童清咽解热口服液组方药物的潜在生物活性成分和相应的靶点,疾病靶点从GeneCards数据库中获取。通过Cytoscape软件构建"中药材-化合物-靶点"网络,并通过STRING web平台分析蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络。在DAVID平台上进行基因本体（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）功能富集分析,利用Maestro软件进行分子对接。采用RAW264.7细胞进行体外Western blottitng和免疫荧光实验验证。结果 共筛选儿童清咽解热口服液组方药材含有的41种有效化合物,177种成分和疾病的共同靶点。其中,黄芩苷、柴胡皂苷、槲皮素、鱼腥草素等是重要的活性化合物。PI3K、Akt、EGFR、MAPK3、GRB2、PIK3R1等是关键靶点。PI3K/Akt信号通路、HIF-1信号通路和FOXO信号通路被认为是3条重要的信号通路。相关成分、靶点和通路与抗炎、抗病毒和免疫调节有关。分子对接结果提示,筛选的12个关键靶点可与大多数主要活性化合物紧密结合。Western blotting和免疫荧光实验结果显示,儿童清咽解热口服液可以抑制PI3K和Akt的蛋白表达,与网络药理学的预测结果一致。结论 儿童清咽解热口服液主要通过调节PI3K/Akt等信号通路发挥治疗儿童急性上呼吸道感染的作用。     

基于网络药理学和分子对接技术挖掘半贝丸治疗支气管炎的作用机制

目的 通过网络药理学及分子对接技术探讨半贝丸治疗支气管炎的分子作用机制。方法 基于TCMSP数据库结合文献报道筛选半贝丸的有效活性成分并预测作用靶点,构建半贝丸"成分-靶点"网络;运用GeneCards数据库和OMIM数据库获取支气管炎疾病靶点,构建韦恩图,获得半贝丸治疗支气管炎的作用靶点;采用Cytoscape软件构建"疾病-活性成分"网络模型;运用String平台将共同靶点进行蛋白相互作用(PPI)网络分析,通过Metascape数据库对靶点进行基因本体(GO)功能富集及基因组百科全书(KEGG)通路富集;并采用SwissDock在线数据库进行分子对接。结果 筛选得到半贝丸活性成分29个,共获得潜在靶点95个,支气管炎疾病靶点1 964个,半贝丸与支气管炎共同靶点49个。网络分析结果表明,半贝丸治疗支气管炎的关键靶点包括蛋白激酶(Akt1)、血管内皮生长因子A(VEGFA)、肿瘤抑制因子P53(TP53)、半胱氨酸蛋白酶3(CASP3)、原癌基因c-Jun产物(JUN)、基质金属蛋白酶-9(MMP9)等,主要通过细胞对有机环状化合物的反应、凋亡信号通路、转录调节复合物、半胱氨酸型内肽酶活性参与凋亡信号通路等生物过程发挥作用,KEGG富集主要涉及磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)/Akt、细胞凋亡、晚期糖基化终末产物-晚期糖基化终末产物受体(AGE-RAGE)等信号通路。分子对接结果显示半贝丸中β-谷固醇、黄芩素、豆甾醇等关键化合物与Akt1、VEGFA、TP53、CASP3等关键靶点有较好的结合能力。结论 半贝丸治疗支气管炎具有多成分、多靶点和多通路等特征。     

网络药理学联合灰色关联分析黄芩抗呼吸道合胞病毒小鼠肺炎的药效物质基础研究

目的 探讨黄芩抗呼吸道合胞病毒(respiratory syncytial virus，RSV)的药效物质基础。方法 运用网络药理学分析黄芩抗RSV的作用靶点；UPLC-QTOF-MS/MS定量表征黄芩的共有成分，建立RSV肺炎小鼠模型，检测小鼠体质量、肺指数、肺部病理切片以及IL-6的含量，采用灰色关联度方法对50批次黄芩样品谱-效数据进行关联分析，挖掘黄芩抗RSV肺炎小鼠的有效成分。结果 蛋白互作网络结果确定黄芩抗RSV核心靶点为AKT1、IL-6、TNF、MAPK3、SRC、HSP90AA1、PTGS2；整体动物实验证明，黄芩可不同程度地下调肺指数及炎性因子IL-6含量；灰色关联度分析显示黄芩中抗RSV的化学成分主要为黄酮苷类成分。结论 采用网络药理学方法确定药效靶点，灰色关联度分析成分-靶标数据，挖掘药效物质基础的方法可行，黄芩苷、汉黄芩苷、白杨素-6-C-阿拉伯糖-8-C-葡萄糖苷、白杨素-6-C-阿拉伯糖-8-C-阿拉伯糖苷、白杨素-7-O-葡萄糖醛酸苷等黄酮苷类成分可作为黄芩的Q-Markers用于质量评价。     

基于网络药理学和分子对接技术探讨丹参治疗缺血性脑卒中的作用机制

目的 利用网络药理学、分子对接技术，筛选并分析丹参治疗缺血性脑卒中（CIS）的关键化合物、作用靶点、生物学功能及信号通路，阐述其可能的作用机制。方法 使用TCMSP数据库检索丹参的活性成分及作用靶点，在GeneCards、NCBI和OMIM数据库中获取CIS的靶点，并将药物和疾病交集后的靶点输入STRING数据库，构建蛋白质相互作用网络，利用Cytoscape 3.7.2软件构建药物-化合物-作用靶点-疾病网络。通过Bioconductor进行GO功能富集和KEGG通路分析。采用AutoDock Tools 1.5.6、AutoDock vina 1.1.2将得到的关键活性成分和核心靶点进行分子对接，运用Pymol和Ligplot软件对结果进行可视化。结果 从丹参中共筛选出65个活性成分和108个对应靶点，以及CIS交集后获得靶点87个，其中度值大于50的靶点有6个，包括AKT1、IL6、FOS、VEGFA、MAPK1、EGFR，即本研究的核心靶点。GO功能富集分析得到GO条目124个（P<0.05），KEGG通路富集分析筛出134条信号通路（P<0.05），以PI3K-AKT信号通路所占靶点数目最多。构建的药物-化合物-作用靶点-疾病网络显示，木犀草素、丹参酮Ⅱ_A等活性化合物在整个网络中发挥着关键作用；分子对接结果显示，木犀草素、丹参酮Ⅱ_A与6个核心靶蛋白均具有较好的亲和力（结合能远小于-5 kJ/mol）。结论 丹参的主要活性化合物，包括木犀草素、丹参酮Ⅱ_A等，可作用于AKT1、IL6、FOS、VEGFA、MAPK1、EGFR等核心靶点，共同参与调节PI3K-AKT等多条信号通路，发挥抑制细胞凋亡、抗炎、神经保护等作用，可能是丹参治疗CIS的潜在机制。     

基于网络药理学及分子对接技术探讨柏子养心丸治疗失眠症的作用机制

目的 采用网络药理学方法及分子对接技术探讨柏子养心丸治疗失眠症的潜在分子机制。方法 通过TCMSP数据库收集柏子养心丸的主要化学成分,经ADME筛选活性化合物并获取其作用靶点;搜索GeneCards、OMIM、PharmGKB、TTD、DrugBank数据库归并失眠症相关疾病基因;使用R语言程序对药物与疾病靶点取交集并上传至STRING平台构建蛋白相互作用(PPI)网络,应用Cytoscape软件进一步判别其核心模块;基于R语言平台对交集靶点进行基因本体(GO)功能与京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析;利用Cytoscape软件构筑"柏子养心丸活性成分-失眠症基因"网络,并使用CytoNCA工具分析其关键药效组分与核心靶点;运用AutoDock套件进行网络关键成分与靶点的分子对接验证,并追溯PPI核心模块与其关联成分实行潜在成分与靶标的二次挖掘。结果 共筛选出槲皮素、山柰酚、木犀草素、黄芩素、柚皮素、β-谷甾醇、豆甾醇、7-O-甲基异微凸剑叶莎醇、7-甲氧基-2-甲基异黄酮等柏子养心丸的有效成分,治疗失眠症的作用靶点为前列腺素内过氧化物合酶2(PTGS2)、雌激素受体1(ESR1)、过氧化物酶体增殖物激活受体(PPARG)、环加氧酶1(PTGS1)等,各靶点与对应成分的对接活性较强。生物学通路主要涉及神经活性配体-受体相互作用通路、神经退行性变-多种疾病通路、脂质和动脉粥样硬化通路等。结论 从多角度全方位阐明柏子养心丸以"多成分、多靶点、多途径"的模式干预失眠症的潜在机制,可为其质量标准完善和机制深入考察夯实基础。