基于基因表达综合数据库与中医传承辅助系统分析气虚血瘀型脑梗死的中医药防治策略

目的：利用GEO芯片数据及中医传承辅助系统,获取气虚血瘀型脑梗死的差异基因及中医药防治方剂,并分析其作用机制,为气虚血瘀型脑梗死的中医药防治策略提供理论依据。方法：采用生物信息学、数据挖掘、网络药理学等多学科交叉方法,对气虚血瘀型脑梗死的中医药防治策略进行探讨。整合基因表达综合数据库（GEO）、中医药整合药理学研究平台（TCMIP）、GeneCards、PubChem、中药系统药理学数据库与分析平台（TCMSP）、STRING、WebGestalt、DAVID多数据库资源及Cytoscape、R语言软件工具,对气虚血瘀型脑梗死疾病靶点、中药靶点进行筛选,从蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络、基因本体（GO）及京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集的角度,对中医传承辅助系统数据挖掘获取的气虚血瘀型脑梗死基础方的作用机制进行探讨。结果：获取2 542个气虚血瘀型脑梗死疾病靶点,其中差异基因结果显示HIF1A、PIK3CA、PIK3R1、TP53、NFKB1、HSP90AA1、CREBBP、CASP8、IL6、TNF、ITGB等表达上调,APOE、IGF1、CXCL5、SRC、ADCY5、PTGS2等表达下调,可作为疾病诊断治疗的潜在靶点。58首气虚血瘀型脑梗死方剂的用药规律,包括频次、关联及新方组合,获得气虚血瘀型脑梗死基础方剂,由黄芪、川芎、当归、地龙、党参、西洋参、白术、桃仁、赤芍、枳实10味中药组成,具有益气活血、行气化痰的功效,其作用机制可能与调控差异基因以多组分、多功能、多途径的方式,主要通过HIF-1、TNF、NF-kappa B、Apoptosis、PI3K-AKT等通路发挥作用。结论：气虚血瘀型脑梗死的中医药防治当以差异基因靶点为中心,筛选出临床基础方,根据临床辨证施治加减中药,同时可采用多学科交叉方法对气虚血瘀型脑梗死的方剂从多组分、多途径、多靶点层面进行临床与实验验证。本研究为中医药治疗气虚血瘀型脑梗死提供了方法理论上的指导,对推动中医药现代化具有重要意义。     

基于NLRP3/caspase-1/GSDMD通路研究黄精改善糖尿病大血管焦亡损伤的作用机制北大核心CSCD

探讨黄精调节NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NOD-like receptor thermal protein domain associated protein 3,NLRP3)/天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶-1(cysteinyl aspartate specific proteinase-1,caspase-1)/消皮素D(gasdermin D,GSDMD)通路对糖尿病大血管焦亡损伤的影响。采用小剂量链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)腹腔注射联合高糖高脂饮食诱导糖尿病大鼠模型。利用血糖检测仪、全自动生化分析仪、苏木素-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色、酶联免疫吸附测定(enzymelinked immunosorbent assay,ELISA)、免疫荧光、免疫组织化学及Western blot等方法,检测大鼠血糖含量、血脂水平、血管厚度、炎症因子含量及焦亡相关蛋白的表达水平,评价糖尿病大血管焦亡损伤,及药物抗糖尿病大血管焦亡损伤的作用机制。结果表明,药物联合饮食诱导成功构建糖尿病模型。与对照组相比,模型组大鼠空腹血糖含量升高,血浆中总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)、低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-c)含量显著升高,高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-c)含量显著降低,血管内膜增厚,血清与主动脉中炎症因子肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、白细胞介素-18(interleukin-18,IL-18)含量增加,炎症小体NLRP3表达增加,主动脉血管细胞中caspase-1、GSDMD活化蛋白增加。与模型组相比,黄精干预可降低血糖、血脂含量,抑制血管增厚,减少糖尿病大鼠血清及主动脉炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-18表达,抑制炎症小体NLRP3表达以及焦亡相关蛋白caspase-1、GSDMD的活化。综上所述,黄精可通过抑制细胞焦亡,减轻血管局部炎症,延缓糖尿病大血管焦亡损伤进程。     

基于miRNA-mRNA互作探讨化痰通络汤联合丁苯酞治疗脑梗死的潜在机制

目的 采用GEO数据差异分析,探讨脑梗死疾病中可能存在的miRNA-mRNA互作模式,同时采用网络药理学方法,分析化痰通络汤联合丁苯酞在脑梗死疾病中的潜在机制,为中西医结合防治脑梗死疾病的深层机制进行探讨。方法 利用GEO、TargetScans、TCMSP、PubChem、Swiss Target Prediction数据库资源,采用Cytoscape 3.7.2、R语言软件,对脑梗死疾病中可能存在的miRNA-mRNA互作关系、化痰通络汤联合丁苯酞的治疗靶点、具体miRNA-mRNA互作模式在联合用药中的调控机制进行探讨。结果 脑梗死疾病中可能存在145个差异基因与32个miRNA构成520组miRNA-mRNA互作关系;化痰通络汤能单独调控14个靶点,如FGF2、STAT3、IL1B、JUN等,化痰通络汤与丁苯酞能联合调控4个靶点：HMOX1、TSPO、ICAM1、SELE;PPI、GO、KEGG富集及miRNA-mRNA-KEGG关联分析结果显示,联合用药能调节73组miRNA-mRNA互作关系,在6个细胞组分,通过5个分子功能,介导16条通路,在脑梗死的76个生命进程中发挥作用。结论 脑梗死疾病中可能存在520组miRNA-mRNA互作关系,其中化痰通络汤联合丁苯酞的能调控其中73组miRNAmRNA互作关系,以多组分、多功能、多途径的形式,介导TNF、p53、NF-κB、HIF-1等信号通路,在脑梗死疾病中发挥作用。     

基于GEO数据挖掘与网络药理学探讨化痰通络汤治疗脑梗死的机制研究

目的:采用GEO芯片数据及网络药理学方法,分析脑梗死疾病基因,并对化痰通络汤治疗脑梗死风痰阻络证的作用机制进行探讨,为脑梗死的中医药防治提供理论依据。方法:采用多学科交叉方法对化痰通络汤治疗脑梗死风痰阻络证进行研究,整合GEO、GeneCards、TCMSP、PubChem、Swiss Target Prediction、String、WebGestalt数据库资源,利用Cytoscape、R语言软件,对脑梗死差异基因、疾病靶点、化痰通络汤的中药有效成分、中药靶点进行筛选,从蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)共表达网络、GO及KEGG富集分析角度,探讨化痰通络汤治疗脑梗死风痰阻络证的所用机制。结果:获取3 110个脑梗死疾病靶点,其中203个差异基因,198个在脑梗死疾病中表达上调,5个在脑梗死疾病中表达下调,可作为诊断及治疗的潜在靶点。PPI网络及Degree、Betweenness、Closeness算法拓扑分析结果显示,PI3KCA、MAPK1、EGFR等48个靶点相互作用最强,可作为后续基础研究验证方向。GO、KEGG富集分析结果显示,BP共富集354个生物进程,CC共富集16个细胞组分,MF共富集29个分子功能,KEGG共富集137个信号通路,结合FDR、ratio与P值结果对富集分析结果进行权重分析,进一步聚焦其富集结果。结论:化痰通络汤可针对性上调GFAP、CD14、STAT3、H19、CXCL16等,下调NAT8F3、OLR59、GPR88等,以多组分、多功能、多途径的形式介导鞘脂信号通路、VEGF通路、HIF-1通路等多通路在脑梗死风痰阻络证中发挥作用。     

黄芪甲苷配伍三七总皂苷对脑缺血大鼠BMSCs移植后神经修复的影响

目的 探讨黄芪甲苷IV（astragaloside IV,AST IV）与三七总皂苷（Panax notoginseng saponins,PNS）配伍联合骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs）移植对脑缺血大鼠神经功能修复的影响。方法 大鼠随机分为对照组、模型组、AST IV（10 mg/kg）与PNS（25 mg/kg）低剂量组、AST IV（20 mg/kg）与PNS（50 mg/kg）高剂量组、BMSCs输注组、BMSCs输注联合AST IV（10 mg/kg）与PNS（25 mg/kg）低剂量组、BMSCs输注联合AST IV（20 mg/kg）与PNS（50 mg/kg）高剂量组。全骨髓贴壁法分离、纯化BMSCs,流式细胞术检测BMSCs表面标志物CD29、CD90、CD34、CD45阳性表达率。各给药组给予药物进行干预,采用大脑中动脉阻塞（middle cerebral artery occlusion,MCAO）建立局灶性脑缺血模型,采用Longa法测定各组大鼠神经功能缺损症状;采用苏木素-伊红（HE）染色与尼氏染色测定各组大鼠脑组织病理变化;采用免疫荧光法检测各组大鼠海马区BMSCs和神经元特异性烯醇化酶（neuron specific enolase,NSE）阳性表达;采用Western blotting法测定各组大鼠脑组织脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor,BDNF）和胶质细胞源性神经营养因子（glial cell line derived neurotrophic factor,GDNF）蛋白表达。结果 成功分离培养BMSCs,表面标志物CD29、CD90、CD34、CD45鉴定符合BMSCs特征。大鼠脑缺血后出现神经功能缺损症状及脑组织病理损伤,模型组大鼠神经功能缺损评分和脑组织细胞损伤率显著升高（P<0.01）,尼氏体数量显著减少（P<0.01）;各给药组均能够不同程度减轻上述病理改变,其中效应最强为BMSCs输注联合AST Ⅳ＋PNS高剂量组（P<0.01）,优于单用药物和单用BMSCs输注。大鼠脑缺血后神经元损伤,输注BMSCs后,细胞可在缺血侧脑组织增殖并分化为神经元,药物联合BMSCs输注能够增强BMSCs在大鼠脑内的增殖和分化。大鼠脑缺血后,BDNF和GDNF蛋白表达增加,各药物组均能够不同程度上调其表达,其中效应最强为BMSCs输注联合ASTⅣ＋PNS组（P<0.01）,优于单用药物和单用BMSCs输注。结论 AST Ⅳ配伍PNS能够促进BMSCs移植的存活,靶向修复脑缺血后受损神经元,其机制可能与改善脑缺血后脑内局部微环境,促进移植干细胞的存活、增殖和分化有关。     

基于“内皮损伤学说”探讨动脉粥样硬化的中医药防治策略

基于“动脉粥样硬化内皮损伤学说”,探讨在动脉粥样硬化（AS）疾病发生发展过程中,血管内皮功能障碍与血管内皮损伤的联系及区别。阐述血管内皮功能障碍与血管内皮损伤的概念,从血管内皮细胞分泌的一氧化氮/内皮素（NO/ET）稳态,诱发的炎症反应及氧化应激的角度和激活的VECF、MAKP、JAK/STAT、PI3K-AKT通路出发,探讨动脉粥样硬化疾病进程中二者的联系与区别。通过检索Genecards数据库,筛选血管内皮功能障碍、血管内皮损伤及AS的相关靶点,从分子角度进一步论证。阐明中药对血管内皮功能障碍及血管内皮损伤的保护及修复作用。     

基于STAT3/miRNA反馈环路探讨中医药促脑梗死后血管新生的调控机制

脑梗死是脑血流供应障碍引起脑组织缺血缺氧,出现相应神经功能症状的临床疾病,是最常见的脑血管病之一,严重威胁到人类健康,脑梗死的防治研究具有重要的社会意义。血管新生是脑梗死内科治疗的关键切入点,信号传导和转录激活子(STAT)/缺氧诱导因子-1(HIF-1)/血管内皮生长因子(VEGF)通路是介导脑梗死后血管新生的重要通路。本文以血管新生为切入点,以STAT/HIF-1/VEGF信号通路的上游分子STAT3,微小RNA(miRNA)为主要研究对象,综述芯片测序、实验研究、中医病机、中医治法的研究成果,结合"转录因子(TF)—miRNA"调控模式与"微观整体"思想,提出在中医基础理论指导下立方的中药复方和有效成分可能通过STAT3/miRNA反馈环路激活STAT/HIF-1/VEGF信号通路促脑梗死后血管新生,为中医药治疗脑梗死疾病提出了深层次的分子机制及新的方向。     

活血荣络方调节自噬治疗阿尔茨海默病的分子机制研究

目的:采用生物信息学技术分析活血荣络方调节自噬治疗阿尔茨海默病的分子机制。方法:通过TCMSP数据库收集活血荣络方活性化合物;通过Swiss Target Prediction预测有效活性化合物的潜在靶点,通过GeneCards预测阿尔茨海默病自噬的作用靶点,取交集获得"活血荣络方—阿尔茨海默病—自噬"三者潜在的共同分子靶点。通过String、Cytoscape构建共同分子靶点蛋白互作(PPI)网络。通过WebGestalt对共同分子靶点进行GO、KEGG富集分析。通过WebGestalt、TargetScan对共同分子靶点进行miRNA-mRNA相互作用分析。结果:收集活血荣络方化合物422个,567个药物靶点,286个阿尔茨海默病疾病靶点,4715个自噬表型靶点,交集出36个"药物-疾病-表型"共同靶点,其中APP、PSEN1、MAPK族、CASP族蛋白相互作用最明显,主要在膜区、神经细胞体、轴突等部分通过AD信号通路、凋亡通路、炎症相关通路调控突触信号传导等生命过程,并且miRNA-302A、miR-513、miR-193等miRNA能调控共同靶点在活血荣络方调节自噬治疗阿尔茨海默病中发挥作用。结论:活血荣络方调节自噬治疗阿尔茨海默病体现了多成分、多靶点、多基因调控的网络化模式,其可能通过调控miRNA-mRNA相互作用,参与AD信号通路,调节突触信号传导,进而治疗阿尔茨海默病。