基于数据挖掘及网络药理学探究李顺民治疗慢性肾脏病3~5期用药经验及作用机理

目的:利用数据挖掘技术总结李顺民教授治疗慢性肾脏病(Chronic kidney disease,CKD)的用药经验,并利用网络药理学技术探究其内在机理。方法:收集笔者2012年1月—2015年12月期间在师承李顺民教授工作中门诊记录的CKD3～5期患者病案,建立Access数据库,利用结构化查询语言(SQL)进行数据处理,统计出李顺民教授治疗CKD3～5期的用药情况,再利用网络药理学技术对其进行分析。结果:共收集CKD3～5期病案5 100份(包括初诊及复诊病案),李顺民治疗CKD3～5期常用的中药有甘草、黄芪、山药、肉苁蓉、大黄、紫苏叶、芡实、生地黄、丹参、冬瓜皮等。其中常用中药组合有黄芪与甘草、黄芪与山药、黄芪与肉苁蓉。通过检索得到黄芪与甘草共130个基因靶标,CKD疾病靶标1 084个,它们之间相同的基因靶标22个;黄芪与山药共365个基因靶标,与CKD疾病靶标相同的有52个;黄芪与肉苁蓉共121个基因靶标,与CKD疾病靶标相同的有28个;黄芪与大黄共83个基因靶点,与CKD疾病靶标相同的有21个;肉苁蓉与甘草共361个基因靶点,与CKD相同的靶标有43个。富集分析后得到它们之间相同的KEGG信号通路有:Wnt信号通路、Notch信号通路及转化生长因子β(TGF-β)、Toll样受体信号通路等。结论:李顺民治疗CKD的用药机理与对Wnt信号通路、PPAR信号通路、Notch信号通路及TGF-β、Toll样受体信号通路的调节相关,这些通路对抗纤维化、抑制炎症及肾性骨病的治疗靶点的调节均综合反映了从脾论治CKD的分子机制。     

半归-菟丝子干预肾虚血瘀型多囊卵巢综合征网络药理学作用机制

目的:运用网络药理学方法和技术,研究"当归-菟丝子"药对治疗多囊卵巢综合征(PCOS)的主要活性成分、靶点、通路等药理学作用机制。方法:通过数据挖掘获得PCOS肾虚血瘀型核心药对当归-菟丝子;检索中药系统药理学分析平台(TCMSP)筛选出当归和菟丝子的活性成分和潜在靶点;查询NCBI数据库获得PCOS疾病靶点,找到药物和疾病的共靶点;通过David数据库和Omicshare数据库对共靶点进行基因功能GO富集分析和KEGG富集分析;采用Cytoscape软件构建成分-靶标-通路网络。结果:从"当归-菟丝子"药对中筛选得到42个候选活性分子,作用于719个靶点,其中与PCOS重合的22个疾病靶点主要涉及炎性反应、细胞因子、雌激素、胰岛素抵抗等生物学过程中的多条信号通路。结论:当归-菟丝子药对治疗PCOS是通过补肾活血化瘀达到抗炎、抗肿瘤、调节血脂、促进微循环及改善胰岛素抵抗,通过多成分、多靶点、多途径之间的协同作用来恢复机体的平衡,与现代治疗PCOS的作用机制相符合。     

基于网络药理学的小陷胸汤治疗2型糖尿病的药理机制

目的:利用网络药理学探索小陷胸汤治疗2型糖尿病(T2DM)的药理机制。方法:在中药系统药理学技术平台(TCMSP)网站检索小陷胸汤的主要活性成分、对应的作用靶点及靶标基因,通过人类基因数据库(Gene Cards)获得T2DM的相关靶标基因,将药物活性成分靶点与T2DM靶点相映射,获得交集靶点即为小陷胸汤作用于T2DM的预测靶点。利用Cytoscape 3. 7. 1软件构建药物活性成分-交集靶点网络模型,选出关键活性成分。利用STRING网站构建交集靶点蛋白相互作用网络(PPI),选出关键靶点基因。利用DAVID 6. 8在线工具对交集靶点进行基因本体(GO)分析和基于京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。结果:小陷胸汤作用于T2DM的活性成分有30个,相关靶点156个,关键有效成分14个,关键靶点基因18个。GO分析显示,小陷胸汤治疗T2DM潜在基因的生物功能主要涉及转录调控、氧化应激、蛋白结合和炎症反应等;KEGG通路富集显示小陷胸汤治疗T2DM影响的通路主要有缺诱导因子-1(HIF-1)信号通路,肿瘤坏死因子(TNF)信号通路,Toll样受体信号通路,甲状腺激素信号通路,磷脂酰肌醇氧3激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)信号通路,乙肝,丙肝,酪氨酸激酶受体2(Erb B)信号通路,钙离子信号通路和核转录因子-κB(NF-кB)信号通路等。结论:小陷胸汤治疗T2DM机制可能是通过抑制炎症因子分泌,参与抗炎反应,降低氧化应激,升高细胞内钙离子浓度,阻断胰高血糖素信号通路,激活PI3K/Akt通路等来改善胰岛素抵抗,提高胰岛素敏感性,降低血糖。     

基于网络药理学和分子对接研究淫羊藿治疗抑郁症的抗炎作用机制

目的:采用网络药理学方法预测淫羊藿治疗抑郁症的抗炎靶点及相关信号通路,探讨其抗抑郁作用的潜在机制。方法:通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)数据库搜集和筛选淫羊藿的活性成分;利用PharmMapper服务器,TCMSP数据库对蛋白靶点进行预测和筛选;利用OMIM数据库,CTD数据库和GeneCards数据库筛选抑郁症的相关靶点以及抗炎靶点;通过DAVID数据库对关键抗炎靶点进行基因本体(GO)功能富集和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析;利用Cytoscape 3.6.0软件构建淫羊藿"活性成分-作用靶点-信号通路"网络图,并对网络拓扑结构分析;采用GOLD分子对接软件对活性成分与关键抗炎靶点进行结果验证。结果:筛选得到淫羊藿与抑郁症相关的12个活性成分,30个作用靶点,5个关键抗炎靶点;GO功能富集得到生物过程65个,细胞组成4个,分子功能1个,KEGG通路富集分析得到41条,其中与炎症相关的信号通路9个;分子对接验证淫羊藿苷与关键抗炎靶点能够形成最佳复合体。结论:揭示了淫羊藿通过抗炎靶点及其相关信号通路网络作用于抑郁症的分子机制,为进一步研究淫羊藿抗抑郁作用提供了基础。     

优化新生脉散方治疗心力衰竭的网络药理学机制分析

[目的] 运用网络药理学方法分析优化新生脉散方治疗慢性心力衰竭（CHF）的作用机制。[方法] 基于中药系统药理数据库和分析平台（TCMSP）、BATMAN-TCM及UniProt数据库查询优化新生脉散方药物的主要活性成分与相应靶点，利用GeneCards数据库检索CHF相关靶点，通过OmicShare网站分析并结合Cytoscape-v3.6.0软件构建优化新生脉散方中药-化合物-靶点-疾病网络图，使用DAVID数据库对潜在靶点进行基因功能（GO）及京都基因和基因组百科全书（KEGG）通路富集分析。[结果] 根据类药性（DL）、口服吸收利用度（OB）、参数评分（Scorecutoff）筛选出与CHF相关的潜在化合物85种及靶点89个，其中，化合物有quercetin、luteolin、kaempferol等，靶点包括SCN5A、ADRB2、NOS2等。功能富集分析涉及生物过程、分子功能、细胞组分的GO条目共497个，主要参与调控细胞凋亡、增殖及缺氧、炎症反应等方面，KEGG通路富集得到139条，主要与缺氧诱导因子-1（HIF-1）、磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B（PI3K-Akt）、肿瘤坏死因子（TNF）信号通路等有关。[结论] 优化新生脉散方治疗CHF具有多成分、多靶点、多途径的作用，为进一步研究优化新生脉散方治疗CHF的潜在复杂机制提供参考方向。     

我国中药材产地市场整合研究——以金银花、枸杞子、板蓝根和太子参为例

中药材专业市场交易量逐渐下降,产地市场交易成为趋势。研究产地市场整合程度有利于了解中药材市场的运行情况,对于合理规划中药材生产和提高市场效率具有重要意义。选取大宗中药材金银花、枸杞子、板蓝根和太子参研究中药材市场整合程度,利用2013—2019年价格指数,运用协整检验、误差修正模型和格兰杰因果检验进行实证分析。结果表明,我国中药材产地市场长期整合程度较高;中药材产地市场的短期整合程度远不及长期整合程度。为此提出4点政策建议:完善中药材价格信息平台、打造非道地产区中药材优质品牌、加快建成中药材质量追溯体系和建设中药材现代物流体系。     

基于网络药理学及定性定量研究的甘草质量标志物预测分析

目的基于中药质量标志物(Q-marker)的理念,对甘草从化学成分有效性和可测性的角度进行Q-marker的初步预测。方法基于文献整合及数据分析对甘草Q-marker的来源范围进行筛选,通过网络药理学进行成分有效性分析,采用高效液相色谱法对4个产地15批甘草药材进行定性和定量研究,运用模式识别方法筛选出造成组间差异的主要标志性成分,结合网络药理学结果进一步确定甘草的Q-marker。结果文献研究确定黄酮类和三萜类成分为甘草Q-marker的主要来源范围;网络药理学结果表明甘草苷、甘草酸等成分在"成分-靶点-通路"网络中具有高连接度,是其主要活性成分;建立15批甘草样品的指纹图谱,通过偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)明确了甘草苷、芹糖甘草苷等5个成分为主要标志性成分;甘草苷、芹糖甘草苷、甘草酸、甘草次酸4个成分含量测定结果表明不同产地间成分含量具显著差异,结合网络药理学分析结果进一步明确了甘草苷、芹糖甘草苷、甘草酸、甘草次酸可作为甘草Q-marker。结论以黄酮类和三萜类成分作为甘草Q-marker的来源范围,通过网络药理学(有效性)结合多产地甘草药材定性定量(可测性)研究最终确定甘草苷、芹糖甘草苷、甘草酸和甘草次酸4个成分可作为甘草潜在Q-marker科学合理,为甘草的质量控制提供参考依据。     

基于指纹图谱及网络药理学的白芍质量标志物(Q-marker)预测分析

目的基于指纹图谱和网络药理学方法,分析预测当归四逆汤中单味药白芍潜在的质量标志物(Q-marker)。方法建立白芍水煎液和当归四逆汤指纹图谱,明确成分传递规律;进一步通过网络药理学方法,构建"成分-靶点-通路"网络,预测白芍的Q-marker。结果建立了15批白芍水煎液和15批当归四逆汤指纹图谱,并各指认其中5个色谱峰,分别为没食子酸、芍药内酯苷、芍药苷、1,2,3,4,6-O-五没食子酰葡萄糖和苯甲酰芍药苷;经网络药理学分析,筛选出潜在的2个活性成分、8个核心靶点、13条关键通路,表明白芍主要通过这些成分、靶点、通路发挥作用,初步预测芍药苷、芍药内酯苷为白芍潜在的Q-marker。结论研究分析预测的Q-marker,为白芍质量的全面控制提供参考,同时也为白芍功效关联物质的研究及作用机制的阐释奠定基础。     

基于网络药理学吴茱萸致肝毒性机制研究

目的筛选吴茱萸主要肝毒性成分,预测毒性成分作用靶点,探讨其多成分-多靶点-多通路的肝毒性作用机制。方法依据TCMSP数据库、PubChem数据库Pharmmapper服务器、UniprotKB数据库筛选吴茱萸的活性成分,并预测肝毒性作用靶点。借助Cytoscape软件构建吴茱萸毒性成分-作用靶点网络,通过KOBAS3.0数据库对靶点基因功能及代谢通路进行分析。结果网络分析结果表明吴茱萸中筛选得到14-甲酰基二氢吴茱萸次碱、芳樟醇、1-甲基-2-戊烷基-4(1H)喹诺酮、辛弗林、柠檬烯等147个潜在毒性成分,涉及靶点F2、PIM1、MMP13、MAOB等49个,经建立网络连接,细胞代谢、催化活性、刺激反应等通路可能与肝毒性作用相关。结论应用网络药理学的方法,发现吴茱萸中的多种潜在毒性成分可能通过多个靶点与细胞代谢、催化活性等通路相互作用,从而可能产生肝毒性,为后续进一步深入验证吴茱萸肝毒性作用机制研究提供新线索。