基于网络药理学和分子对接技术探讨生脉注射液抗新型冠状病毒肺炎的作用机制

目的采用网络药理学与分子对接技术探讨生脉注射液的活性成分和治疗新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的潜在作用机制。方法利用TCMSP及BATMAN-TCM数据库筛选生脉注射液的活性化合物,通过TCMSP及Targetnet在线数据库预测作用靶点,通过Cytoscape3.7.1构建活性成分-作用靶点网络图;在GeneCards及OMIM数据库中以"coronavirus pneumonia"为关键词搜索冠状病毒肺炎相关疾病靶点,与生脉注射液化合物靶点进行交集筛选出共同靶点作为研究靶点,将共同靶点导入STRING数据库获取数据后在Cytoscape 3.7.1软件中构建蛋白质-蛋白质相互作用网络图;利用R语言进行GO(gene ontology)功能、KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)通路富集分析,预测其作用机制,并构建"成分-靶点-通路"网络图;通过DiscoveryStudio 2.5软件对关键靶点进行分子对接分析。结果生脉注射液筛选得到22个活性化合物,分别为邻苯二甲酸二辛酯、β-谷甾醇、当归酰基戈米辛O、戈米辛A、戈米辛R、五味子丙素、内南五味子酯乙、长南酸、南五味子内酯、香蒲木脂素B、新杜松烷酸A、新杜松烷酸B、新杜松烷酸C、新南五味子木脂宁、五味子内酯A、五味子内酯E、五味子酸、尿苷、薯蓣皂苷元、鸟嘌呤核苷、N-反式阿魏酰酪胺、豆甾醇。相应作用靶点224个,与COVID-19的共同靶点16个,分别为CASP3、CASP8、PTGS2、BCL2、BAX、PRKCA、PTGS1、PIK3CG、F10、NOS3、DPP4、NOS2、TLR9、ACE、ICAM1、PRKCE,关键靶点涉及CASP3、PTGS2、NOS2、NOS3、ICAM1。GO功能富集分析得到生物过程(BP)条目771个,细胞组成(CC)条目11个,分子功能(MF)条目79个。KEGG通路富集分析筛选得到67条(P0.05)信号通路,主要涉及糖尿病并发症AGE-RAGE信号通路、凋亡通路、P53信号通路、小细胞肺癌通路等。分子对接结果显示与关键靶点对接较好的成分有五味子内酯E、豆甾醇、N-反式阿魏酰酪胺。结论生脉注射液中的活性化合物五味子内酯E、豆甾醇、N-反式阿魏酰酪胺等能作用于CASP3、PTGS2、NOS2、NOS3等靶点调节多条信号通路发挥抗炎、免疫调节、抗休克、增加血氧饱和度等作用,从而可能发挥对COVID-19的治疗作用。     

基于TCGA数据初步探查肝内胆管癌预后相关基因

目的 分析tCGA数据库中肝内胆管癌（ICC）高通量测序数据，寻找其预后相关基因，构建风险模型，并研究其在ICC组织中表达及作用通路。方法 下载tCGA数据库中33例ICC组织和8例癌旁组织中的RNA-seq表达矩阵数据和患者临床资料信息，利用edgeR软件包进行基因差异表达分析，通过单因素Cox回归分析筛选出预后相关差异基因，对差异基因绘制生存曲线，筛选出具有临床意义的基因，经多因素Cox回归分析并构建风险模型，通过京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析了解预后相关基因的作用通路。结果 通过edgeR分析后得到6 617个差异基因（筛选标准为|log2 Fold Change|＞1，P＜0.05），其中高表达组4 094个，低表达组2 523个。通过功能富集发现，这些基因主要集中在化学物致癌作用、药物代谢-细胞色素P450系统、细胞色素P450对异生物质的代谢影响以及视黄醇代谢通路。经单因素Cox回归、R软件“survival”包生存曲线分析显示，UCN2、CST1、PROS1、SLC35E4、PEMT五个基因对ICC患者预后存在显著性影响。通过多因素Cox回归分析，CST1、PEMT、PROS1构建的风险模型对ICC患者预后具有判断作用。结论 UCN2、CST1、PROS1、SLC35E4、PEMT基因可能成为ICC预后判断指标，为后续临床试验提供数据支持。     

原发性高血压患者血浆基因表达谱的生物信息学分析

目的应用生物信息学方法分析原发性高血压(EH)患者与正常血压成人差异表达的长链非编码RNA(lncRNA)和信使RNA(mRNA),从分子水平探讨EH的发病机制,为研究EH提供新思路。方法从美国国立生物技术信息中心公共数据平台下载包含5份EH患者和5份正常血压者(对照组)的血浆样本基因芯片数据集GSE76845(为了降低个体差异,每三个人的血浆混合为一份样本),使用R语言包寻找差异基因,进行基因集合富集分析(GSEA),使用miRcode、miRDB、miRTarBase和TargetScan数据库预测靶向微小RNA(miRNA)和mRNA并构建内源竞争RNA(ceRNA)调控网络。结果与对照组比较,EH组共筛选出191个差异lncRNA(90个上调、101个下调)和1 187个差异mRNA(533个上调、654个下调),GSEA分析得到泛醌和其他萜烯类醌的生物合成,甲状旁腺激素的合成、分泌及作用,脂肪酸代谢和甾体激素生物合成等17条通路可能参与高血压的发生。构建了包含150个节点和488个交互对的ceRNA网络。结论采用生物信息学方法分析EH,为EH发生发展的分子机制和治疗靶点研究提供了研究方向和理论依据。     

室温静置对制备血小板方法的影响

目的探讨采用白膜法制备浓缩血小板,将全血分离后的白膜室温静置2 h后,对浓缩血小板回收率的影响。方法对60份室温保存和运输的新鲜全血200 mL采集后6 h内,进行容量检测和血小板计数,随机选取其中30袋分离白膜后室温静置2 h后分离血小板为静置组,剩余30份分离白膜后立即离心分离血小板为对照组。然后对两2浓缩血小板进行计数测定血小板回收率。结果静置组和对照组的浓缩血小板回收率分别为53.59%和40.66%,静置组明显高于对照组(P0.05)。结论 2种方法所制备的浓缩血小板,检测指标均符合国家质量标准,但静置2 h后分离白膜方法制备的浓缩血小板回收率更高。     

胶质母细胞瘤差异表达基因的生物信息学分析

目的:应用生物信息学方法挖掘胶质母细胞瘤(GBM)的相关基因，进而探讨发病机制，为GBM临床诊断和靶向治疗提供理论依据。方法:从GEO(Gene Expression Omnibus)数据库下载基因芯片数据集GSE4290和GSE15824，应用GEO2R筛选GBM的差异表达基因(DEGs)。采用DAVID数据库进行GO富集和KEGG通路富集分析，分别应用STRING数据库和Cytoscape软件构建蛋白质相互作用网络和关键基因模块，筛选GBM靶基因。进一步运用ONCOMINE数据库验证临床组织样本中靶基因与GBM的关系。结果:共筛选出76个DEGs，富集分析结果显示DEGs在血管生成的正调节、抗原的呈递和处理、信号转导、调节自噬等方面存在显著富集。共挖掘出POSTN、TAGLN、CALD1、EPCAM 4个GBM靶基因，经证实均在临床GBM组织样本中存在显著上调且靶基因的上调与患者的不良预后密切相关。结论:通过生物信息学共挖掘出4个与GBM显著相关的靶基因，可能是未来GBM发病机制、临床诊断、治疗的重要研究靶点。     

基于系统药理学探索莪术有效成分的药理作用机制

目的:通过一系列系统药理学方法初步探讨了莪术有效成分的药理作用机制。方法:利用中药系统药理学分析平台(TCMSP)数据库获取莪术中有效成分;从Pharm Mapper Server中获得莪术有效成分的靶蛋白;Uni Prot数据库中获取靶标的基因名称并于CTD数据库中获取基因相对应的疾病;运用网络可视化软件,构建莪术有效成分-靶点-疾病相互作用网络;借助DAVID工具进行莪术有效成分蛋白质群的基因本位论(GO)分析和靶蛋白作用通路的富集分析。结果:文本挖掘结果表明莪术主要相关疾病有肿瘤性疾病、神经系统疾病和代谢性疾病;GO分析结果表明莪术主要通过类固醇激素介导的信号通路、从RNA聚合酶Ⅱ启动子的转录起始、凋亡过程的负调控、肽基络氨酸磷酸化、蛋白质自磷酸化、视黄酸受体信号通路、从RNA聚合酶Ⅱ启动子的转录的正调节等作用发挥生物学功能;信号通路富集结果表明莪术主要作用蛋白与癌症途径,PPAR信号通路,癌症中的蛋白多糖,非小细胞癌,PI3K-Akt信号通路等信号通路有关。结论:莪术可能主要通过调控癌症途径,PPARP,PI3K-Akt信号通路等多途径发挥其药理作用。综合运用系统药理学的方法可以实现快速而全面地分析药物的药理作用。     

血小板富集凝胶与骨组织再生

血小板富集凝胶合有多种浓缩的生长因子。早期以一种生物凝胶和屏障膜的作用应用于临床。近来发现其能促进软组织的愈合和骨组织的再生。本文对血小板富集凝胶的发展概况、临床应用及其研究进展作一综述。     

基于网络药理学探析核心中药治疗颈椎病的作用机制

目的:预测中药抗颈椎病主要活性成分及其作用靶点,探讨其成分-靶点的作用机制。方法:检索近10年内服治疗颈椎病的有效中药复方,应用Access 2003数据库录入复方,应用Apriori算法进行关联分析,运用软件Cytoscape建立中药配伍网络,选择网络相对中心度较高的前5味药作为核心中药,通过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)数据库查询中药的化学成分,运用Uniprot数据库查询靶蛋白对应的Gene Name,应用Cytoscape3.6进行成分-靶标-通路的网络分析和GO分析,通过KOBAS网络富集分析。结果:共纳入复方332首,当归、葛根、黄芪、川芎和甘草构成核心中药;共得到419个疾病靶标以及包括丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated Protein Kinase, MAPK)1、MAPK14、CCND1、EGFR、FOS、SRC等10个核心靶标在内的312个药物靶标。根据靶标对应的化学成分,从五味核心中药中筛选出包括槲皮素、大豆苷元、山柰酚、葛根素等146个成分。结论:五味核心中药很可能主要作用于MAPK14、FOS、CXCL8、CCL2、MAPK1、SRC等核心靶标及IL-17通路、MAPK通路,P13k-AKT信号通路、TNF信号通路等关键通路,通过调控细胞凋亡,延缓椎间盘老化,降低炎症介质的表达,减轻疼痛,通过减少缺血性伤害治疗眩晕以及促进钙离子释放,减缓肌肉痉挛来达到治疗颈椎病的目的。     

基于网络药理学探讨小青龙汤治疗慢性阻塞性肺疾病的作用机制

目的：利用网络药理学分析小青龙汤治疗慢性阻塞性肺疾病（COPD）的作用机制。方法：在中药系统药理学数据库与分析平台（TCMSP）检索小青龙汤药物活性成分和靶点,绘制中药-化合物-靶基因网络,筛选关键化合物;利用GeneCards和人类孟德尔遗传数据库（OMIM）搜索COPD疾病基因;绘制韦恩图并获取药物-疾病共同基因;利用小青龙汤-慢阻肺药物疾病共同基因绘制蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络,根据网络关系选择核心基因;对核心基因分别进行基因本体（GO）功能注释和富集分析和京都基因和基因组百科全书（KEGG）通路富集分析。结果：挖掘得到小青龙汤中药活性成分137个,潜在作用靶点188个,慢性阻塞性肺疾病相关靶点6 949个,小青龙汤-COPD共同靶点160个,主要富集于92个生物过程和49条信号通路上。结论：小青龙汤中多个药物含有山柰酚、槲皮素、（+）-儿茶素、豆甾醇、β-谷固醇等成分,可作用于AKT1、IL6、MAPK1、PTGS2、TP53等核心基因,调控氧化应激反应、血小板α-颗粒等生物过程,参与HIF-1、PI3K-AKT信号通路的调节,干预氧化应激反应和炎症反应等过程,产生抑制炎症反应、抗氧化应激的作用,进而通过上述过程参与COPD的炎症反应与氧化应激过程。     

基于网络药理学探析补中益气汤治疗变应性鼻炎的作用机制

目的：基于网络药理学探析补中益气汤治疗变应性鼻炎的作用机制。方法：通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)筛选得到补中益气汤的化学成分和作用靶点,同时利用GeneCards数据库获得与变应性鼻炎治疗相关的靶基因,利用Cytoscape3.7.1软件将所获得数据进行“药物-成分-疾病-靶点”网络可视化模型构建,使用STRING数据库构建共有靶基因的蛋白质-蛋白质相互作用（ PPI）网络,最后采用R软件以P<0.05、Q<0.05进行关键靶基因本体（GO）富集分析和京都基因和基因组百科全书（KEGG） 功能富集分析。结果：筛选出补中益气汤有效活性成分172个,其治疗变应性鼻炎的机制可能与IL6、VEGFA、JUN、MMP9、MMP2等核心靶蛋白密切相关,推测其主要通过参与IL-17、TNF、HIF-1、Toll样受体、PI3K-AKT、核因子κB、MAPK、Th1和Th2细胞分化、JAK-STAT等信号通路干预调控变应性鼻炎。结论：本研究揭示了补中益气汤治疗变应性鼻炎多基因、多靶点、多通路的网络调节机制,从整体角度阐述了中医药有效的作用机制,为下一步实验研究提供分子层面的思路。