基于网络药理学的金花葵抗心肌缺血的作用机制研究

摘要：目的:基于网络药理学的方法研究金花葵抗心肌缺血的作用机制。方法:通过查找文献挖掘金花葵中有效成分,利用数据库（PubChem、Swiss Target Prediction）搜集整理化合物并根据口服生物利用度（OB）、类药性（DL）值进行筛选,用Gene Cards、Drug Bank筛选心肌缺血的靶点,利用Venn diagram做出"化合物-靶点-疾病"间的韦恩图,进一步利用Cytoscape 3.2.1构建"活性成分-靶点"之间的网络关系图。构建蛋白质与蛋白质相互作用（PPI）网络,进行基因本体论（GO）功能、京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路的富集分析,进行分子对接验证。结果:金花葵中化合物共72个,有效成分18个,共预测出83个金花葵抗心肌缺血的共同作用靶点,GO功能富集分析显示金花葵有效成分潜在作用靶点多分布于膜筏和膜微区中,KEGG富集通路共66条,其中神经信号传递通路、糖尿病并发症中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、Rap1信号通路、钙信号通路、肿瘤坏死因子（TNF）信号通路等通路对抗心肌缺血有明显作用,分子对接中表明发挥抗心肌缺血作用的相关靶蛋白有醛糖还原酶（AKR1B1）、腺苷A2A受体（ADORA2A）、血管紧张素转化酶（ACE）、半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶9（CASP9）、基质金属蛋白酶9（MMP9）。结论:通过网络药理学的方法预测金花葵抗心肌缺血的关键作用靶点及相关通路其结果与相关文献结论相一致,可为进一步研究金花葵抗心肌缺血提供参考依据。     

慢性HBV感染者HBsAg血清学清除后为什么还发生肝细胞癌?

本文综述了慢性HBV感染者HBsAg血清学清除后发生肝细胞癌的风险、机制及启示。     

“黄连-半夏”药对治疗胃癌的网络药理学研究和实验验证

基于系统药理学采用数据挖掘和分子对接的方法分析黄连-半夏药对治疗胃癌的作用机制。通过中药系统药理学数据库平台(TCMSP)和中国科学院上海有机化学研究所化学专业数据库进行数据挖掘获得黄连-半夏药对的化学组分;然后通过ADME筛选得到其有效成分;采用化学计量学方法对有效成分进行靶点预测,并使用分子对接和结合自由能分析对靶点进行验证和筛选,从而获得黄连-半夏药对治疗胃癌的作用靶点;进一步分析靶点对应的生物功能、疾病及相关的信号通路,进而阐述黄连-半夏药对治疗胃癌的多成分、多靶点、多通路作用机制;最终通过MTT试验、划痕试验、Transwell小室试验和Western blot试验验证黄连-半夏对人胃癌细胞MKN-45的抑制作用。研究共筛选出黄连-半夏药对的有效成分46个,对应靶点77个,与胃癌及其并发症相关靶点共38个,相关信号通路前8条,GO分析相关度前20个靶点分子功能。细胞实验证实了黄连-半夏水提物能有效抑制MKN-45细胞的增殖、侵袭迁移,并抑制转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)诱导的Wnt/β-catenin信号通路的激活。黄连-半夏药对具有多种有效成分,能够调控神经和精神系统、细胞周期、细胞分化和转移,增强抗炎和免疫功能,在胃癌及其相关并发症发挥着多成分、多靶点、多通路协同抗癌作用,为后续临床治疗胃癌提供新的思路。     

基于系统药理学和分子对接研究薤白治疗冠心病的作用机制

目的通过系统药理学和分子对接方法,对薤白治疗冠心病的作用机制进行研究。方法收集薤白的有效化合物;预测这些化合物对冠心病的作用靶点;对这些靶点进行PPI网络图的构建、GO富集分析和KEGG通路注释分析;将这些化合物与靶点进行分子对接。结果薤白共收集到11个有效化合物,作用于30个冠心病相关靶点。PPI网络图显示ALB、ACE、REN、MMP9、MAPK1、NOS3、F2、MMP2、SELE、PPARG为10个联系最多的靶点。GO富集分析显示出66个生物过程、22个分子功能、11个细胞成分,涉及雌激素反应、凝血、冠脉炎症、RAAS系统、抗氧化、稳定粥样斑块6个方面。KEGG通路注释分析显示出13条通路,其中6条通路与冠心病相关,分别是:Estrogen signaling pathway、PPAR signaling pathway、Complement and coagulation cascades、Renin-angiotensin system、HIF-1 signaling pathway and TNF signaling pathway。330组分子对接结果显示233组具有较好的结合活性。结论枳实薤白桂枝汤治疗冠心病具有多成分、多靶点的特点,可能通过抗凝血、稳斑块、抗氧化、抗炎症、降血脂、抑制RASS系统、增加NO保护、促进雌激素分泌8个方面发挥治疗冠心病的作用,且Estrogen signaling pathway是薤白作用冠心病的最主要通路。     

基于网络药理学和分子对接技术芩苏胶囊干预新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的潜在药效物质预测分析

目的运用网络药理学和分子对接技术探究芩苏胶囊防治新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的潜在药效物质。方法采用中药系统药理学分析平台(TCMSP)检索出芩苏胶囊中4味药材(黄芩、紫苏子、苦参和丹参)所含有效成分与作用靶点;通过UniProt、GeneCards和OMIM数据库,筛选出COVID-19相关靶点,得到与芩苏胶囊有效成分作用的共同靶点,采用String数据库构建PPI网络;借助Cytoscape3.7.2构建"中药-化合物-靶点"网络;运用DAVID数据库对相关靶点进行GO功能和KEGG通路的富集分析;通过分子对接技术评价"中药-成分-靶点"网络中核心成分与COVID-19的3CL水解酶及血管紧张素转化酶Ⅱ(ACE2)的结合作用。结果芩苏胶囊"中药-成分-靶点"网络121个化合物和274个相关靶点,包含14个核心化合物和33个核心靶点。GO功能富集分析得到527个条目,主要涉及药物应答、炎症反应、RNA聚合酶Ⅱ启动子转录的正调控等。KEGG路富集共得到111条信号通路,筛选得到20条信号通路,涉及乙型肝炎、甲型流感、肺结核等与病毒感染相关的通路。分子对接表明,芩苏胶囊中14个核心成分与COVID-19的3CL水解酶和ACE2的亲和作用较好。质谱指认出芩苏胶囊中5个成分可能是防治COVID-19的核心成分。黄芩素、汉黄芩素、隐丹参酮、丹参酮ⅡA和木犀草素是芩苏胶囊治疗COVID-19的核心药效物质。结论芩苏胶囊可能通过多成分结合SARS-CoV-2 3CL水解酶及ACE2作用于IL-6、TNF和TP53等关键靶点调节多条信号通路,从而对COVID-19起到治疗作用。     

基于网络药理学的当归补血汤治疗慢性肾脏病作用机制研究

目的利用网络药理学探讨当归补血汤治疗慢性肾脏病(CKD)的作用机制。方法从中药系统药理学分析平台(TCMSP)中筛选当归补血汤的化学成分,并利用Pharm Mapper服务器进行分子靶点预测,同时利用OMIM、TTD及DiGSeE数据库查询CKD的相关靶点,然后应用Cytoscape3.2.1软件绘制当归补血汤治疗CKD的成分-靶点网络图,最后借助DAVID数据库进行GO生物过程及KEGG信号通路富集分析,并将结果通过OmicShare Tools作图呈现。结果筛选出当归补血汤活性成分22个,治疗CKD相关靶点36个,主要通过PI3K-Akt、Jak-STAT、HIF-1等41个信号通路,参与91个生物过程,14个细胞组成过程,29个分子功能发挥其治疗作用。结论研究初步全方位展示了当归补血汤治疗CKD的可能靶点与途径,为其系统阐释其物质基础与作用机制提供了参考依据。     

基于网络药理学与分子对接探讨木瓜治疗膝骨关节炎的分子机制

目的:基于网络药理学探索木瓜治疗膝骨性关节炎的分子作用机制。方法:基于口服生物利用度(OB)及药物相似性(DL),通过中药系统药理学数据库(TCMSP)筛选木瓜的主要活性成分。运用GeneCards、OMIM数据库建立膝骨性关节炎靶标数据库。通过Cytoscape 3.7.1软件构建"活性成分-作用靶标-疾病"可视化交互网络;运用STRING数据库构建蛋白互作网络,分析相关蛋白互作关系;对核心靶点进行京都基因与基因百科全书(KEGG)通路及基因本体(GO)生物过程富集分析。通过Discovery Studio软件对药物活性成分与疾病靶点进行分子对接验证。结果:筛选得到木瓜活性成分3个,涉及44个作用靶点。网络分析结果表明,靶点主要涉及调节细胞代谢、凋亡等生物学过程,通过调节细胞凋亡、肿瘤坏死因子(TNF)、p53、核转录因子-κB(NF-κB)、糖基化终末产物(AGE)及其受体(RAGE)等信号通路来发挥治疗膝骨关节炎的作用。分子对接结果表明,木瓜活性成分与膝骨性关节炎的血管内皮生长因子A(VEGFA)、白细胞介素-6(IL-6)、雌激素受体1(ESR1)等靶点对接吻合度较好。结论:木瓜治疗膝骨性关节炎具有多系统、多成分、多靶点的特点;其可能的作用机制包括控制炎症,调控关节软骨代谢、生长和修复,促进细胞增殖、分化,抑制细胞凋亡和抵抗氧化应激等以达到控制疾病发生发展的目的;木瓜中槲皮素、白桦脂酸、表儿茶酸等活性成分可能是其治疗膝骨性关节炎的物质基础。     

基于网络药理学探讨大承气汤治疗急性胰腺炎的物质基础和分子机制

采用网络药理学方法预测大承气汤治疗急性胰腺炎的物质基础和分子机制。通过数据库检索并预测大承气汤化合物的作用靶点及急性胰腺炎的疾病基因;并对关键靶点和相关活性化学成分进行分子对接验证;利用DAVID"富集分析"得到大承气汤的活性成分在治疗急性胰腺炎过程中所涉及的功能及通路,最终构建"中药材-活性化学成分-靶点-通路"综合网络。在大承气汤中发现了108种活性化学成分可与28个疾病靶点相关联,分子对接结果显示关键靶点与其对应化合物均有较强的结合能力。经DAVID富集分析得到,生物学过程438条,分子功能31条,细胞组成17条,KEGG通路富集96条。大承气汤可能通过药物反应、脂多糖反应和反向调节凋亡等生物过程,抗炎、抗氧化活性、反向调节细胞凋亡以及调节胰腺分泌等方式来实现其药效作用,涉及IL-17,TNF,NF-κB等多条信号通路。该研究运用网络药理学的方法,揭示了大承气汤以多种成分协同作用于多靶点、多信号通路治疗急性胰腺炎的分子机制,为生物实验提供理论基础。     

上海市医养整合系统的人力与床位供需仿真模拟——因果关系模型构建

上海市的医疗卫生服务和长期照护服务体系长期分离的状态使得老年人的医养整合性需求难以被满足。 本研究以系统动力学为理论基础，对上海市医养整合人力与床位供需系统进行了系统性因果分析。围绕模型目标，对服务的供需双方进行分析，并结合数据的可获得性和完整程度，筛选得到供需两方面的主要变量。根据主要变量将总系统细分为相互联结的六个子系统，同时，明确了各子系统主要变量间的关系及各主要变量的来源及流向。本研究为进一步建立该系统的SD模型和揭示医养整合系统的人力与床位供需特征提供理论支撑，为上海市医养系统的试点与应用，切实解决健康老龄化需求无法满足的现实问题提供科学依据。