中药复方药效物质基础的系统药理学评价

中药复方药效物质基础(material basis for efficacy of Chinese herbal formula)的是目前亟待解决的中药领域的关键问题之一,而目前对中药复方药效物质基础的界定,学术界尚有分歧。中药复方药效物质基础是某一特定复方经与人体作用后在发挥疗效的特异性的靶器官、靶组织中达到一定浓度并发挥生物学效应的直接或间接来源于该复方的非内源性活性物质的总和。中药复方药效物质基础的系统药理学评价是中药现代化和国际化的核心与基石,而中药质量控制是中药复方药效物质基础的系统药理学评价的先决条件。     

基于网络药理学探讨桂枝汤解热作用机制及药效物质基础

目的:基于网络药理学探讨桂枝汤解热作用的机制及药效物质基础;方法:利用Chem Draw绘制预测桂枝汤中化合物的结构,使用Swiss Target Prediction数据库搜索以上成分对应的靶点。使用Ingenuity Pathway Analysis(IPA)软件,寻找发热相关的基因。使用IPA软件分析桂枝汤中成分、发热相应靶点共同的通路。利用Cytoscape建立成分-靶点-通路网络,寻找主要药效成分。结果:建立了桂枝汤中主要成分与其靶点的网络图。使用IPA软件发现桂枝汤发热作用与以下6个通路相关:G蛋白偶联的受体信号,环磷腺苷(c AMP)介导的信号传导,Gαs信号,Gαi信号,腺苷酸活化水蛋白激酶(AMPK)信号,褪黑激素降解通路。桂枝汤中芍药苷代谢物Ⅰ,环磷酸腺苷与解热作用相关。结论:基于网络药理学探讨了桂枝汤解热作用的相关通路,预测了桂枝汤入血成分中芍药苷代谢物Ⅰ,环磷酸腺苷可能与解热作用相关。研究结果主要基于化学预测,还需要进一步实验验证。     

基于血清药物化学及网络药理学探究大青龙汤药效物质基础

基于超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF-MS)技术,分析鉴定大青龙汤入血成分,并结合网络药理学探究大青龙汤药效物质基础。利用Waters Acquity UPLC BEH C₁₈色谱柱(2.1 mm×100 mm, 1.7μm),0.1%甲酸水(A)-0.1%甲酸乙腈(B)进行梯度洗脱,结合Peakview 2.0、MetabolitePilot 1.5分析软件,对大青龙汤、空白血清及给药血清进行比较,结合数据库二级谱图及已有文献,分析鉴定大青龙汤的入血成分。利用SwissTargetPrediction、DrugBank、Batman-TCM数据库获取入血成分靶点,以common cold、influenza、flu、bronchitis、bronchiolitis、asthma、allergic rhinitis、rhinallergosis、allergic coryza、rheumatic arthritis、nephritis为关键词,预测疾病靶点后构建入血成分-潜在靶基因、入血成分靶点-疾病靶点网络图,并对靶点进行Gene Ont...     

基于网络药理学和分子对接探讨肿节风的活性成分及药效机制

目的:运用网络药理学方法预测中药肿节风的药效物质基础与潜在机制。方法:选用TCMSP等数据库搜集肿节风的化学成分,并筛选活性成分;预测活性成分潜在的靶点;应用CTD匹配靶点对应的疾病;采用Cytoscape构建和分析网络;采用STRING进行靶点蛋白质相互作用(PPI)分析;应用GlueGO行基因本体(GO)及京都基因组百科全书(KEGG)通路富集分析;采用iGEMDOCK进行分子对接。结果:筛选出22个肿节风活性成分,可作用于116个靶点治疗18类疾病。淫羊藿素、苯二甲酸等8种活性成分为肿节风的主要药效物质基础;ALB、EGFR、CASP3及MAPK8等为其关键靶点;分子对接验证了大部分关键活性成分能与关键靶点紧密结合;肿瘤、心血管及消化系统疾病是其主要针对的疾病。靶点富集到92个GO条目和43个KEGG通路上,功能涉及激素相关通路、VEGF信号通路和血小板功能等。结论:本研究运用网络药理学方法探究了肿节风的药效物质基础及其多维药理作用机制,为推广其临床应用和进一步的研究提供了思路。     

中药网络药理学药效成分筛选与靶标预测的研究进展

药效成分筛选与靶标预测是中药网络药理学研究的核心内容之一,本文就现阶段常用的网络药理学分析服务器、中药化学成分数据库、靶标预测技术等数据平台的使用方法、细节要点进行对比分析,并对其在中药网络药理学研究中的应用现状进行综述,以供研究人员参考。     

基于血清药物化学和网络药理学的广藿香干预病毒性肺炎药效物质基础和作用机制研究

目的 基于血清药物化学与网络药理学探究广藿香干预病毒性肺炎的药效物质基础和作用机制。方法 利用超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱法（UPLC-Q-Exactive Orbitrap MS）对广藿香水煎液、大鼠空白血清及含药血清样品中的成分进行分析,应用Compound Discoverer 3.1化合物预测软件,结合二级谱图及已有文献,鉴定广藿香的入血成分。利用SwissTargetPrediction数据库获取广藿香入血成分的作用靶点,将关键词“viral pneumonia”输入GeneCards、DisGeNET、OMIM数据库检索得到病毒性肺炎的靶点基因,利用Cytoscape 3.9.1软件构建蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络,筛选关键靶点。利用DAVID数据库对成分-疾病交集靶点进行基因本体（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。结果 从大鼠血清中鉴定出12个入血成分,包括7个原型成分和5个代谢产物,原型成分分别是木犀草素-7-葡萄糖醛酸苷、芹菜素-7-O-葡萄糖醛酸苷、圣草酚-7,3′-二甲醚、芫花素、广藿香酮、4′,7-二甲基柚皮素、邻苯二甲酸二丁酯;丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶B1（Akt1）、肿瘤坏死因子（TNF）、表皮生长因子受体（EGFR）、半胱氨酸蛋白酶3（CASP3）为PPI中的核心靶点;富集分析显示,广藿香入血成分可能通过调控磷脂酰肌醇3-激酶/Akt（PI3K-Akt）信号通路、卡波西肉瘤相关疱疹病毒感染、人类免疫缺陷病毒1型感染、TNF信号通路、丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路、Janus激酶-信号转导与转录（JAK-STAT）信号通路、白细胞介素-17（IL-17）信号通路等发挥抗病毒、抗炎作用。结论 广藿香中入血成分可能通过抗病毒、抗炎、细胞增殖和凋亡等相关的蛋白及通路发挥干预病毒性肺炎的作用。     

中药网络药理学的应用与思考

中药具有多成分、多靶点和作用途径复杂等特点,中药及其复方在整体观和辨证论治思想的指导下,对疾病的治疗有着极大的优势,其发挥药效的物质基础和分子作用机制尚不明确,因此中药研究存在着极大的挑战。网络药理学成为了中药走向现代化新的研究方法和技术手段,其是在系统生物学理论的指导下,衍生出的以药物多成分,多靶点为切入点研究中药治疗疾病作用机制的研究学科。符合中医药系统性和整体性的思维模式。目前,关于网络药理学在中医药应用方面的研究已有很多,包括中药单药,药对和复方药效物质基础和作用机制的研究、运用网络药理学进行中药研究的方法和应用分类、网络药理学与其它技术结合的应用等。但由于数据更新较快,新数据库的出现、算法的类别以及工具的使用较多使得网络药理学发展速度太快,人们忽略了对数据库、工具及算法的更新及各数据库间的优势进行比较,本文对网络药理学近3年的数据库,工具及算法进行了总结比较、并通过中药药效物质基础、中药药理机制、新药的研发、中药质量控制、中药复方的组方规律等方面阐述了网络药理学在中药领域的应用情况及存在的问题,以期为网络药理学在中药方面的研究应用提供参考。     

基于血清药物化学和网络药理学的厚朴“下气除满”药效物质基础和作用机制研究

目的 基于血清药物化学与网络药理学探究厚朴“下气除满”药效物质基础和作用机制。方法 采用高效液相色谱-质谱法分析厚朴水煎剂及大鼠血清、尿液、粪便中的成分。分析条件为Agilent Extend-C₁₈色谱柱（250 mm×4.6 mm,5 μm）,流动相为0.1%甲酸（A）-乙腈（B）梯度洗脱;柱温为35 ℃;体积流量为1.0 mL·min^–1;进样量为10 μL。利用中药系统药理学数据库与分析平台（TCMSP）、STITCH、SwissTargetPrediction、SuperPred数据库收集厚朴入血成分作用靶点,以“gastroparesis”为胃轻瘫疾病检索词,通过TTD、DiGSeE、OMIM、DrugBank和HPO数据库构建胃轻瘫靶点数据库,采用Cytoscape 3.5.1软件构建药物-入血成分-靶点网络图和蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络,寻找核心靶点,通过DAVID数据库对核心靶点进行基因本体（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,阐述其作用机制。结果 从厚朴水煎剂中共鉴定54个成分;从大鼠血清中鉴定出14个成分,分别为和厚朴酚、厚朴酚、6′-O-甲基和厚朴酚、厚朴木脂素E、5-烯丙基-5′-(1″-羟基丙烯氧) 联苯-2,2′-二醇、厚朴木脂素A、厚朴木脂素B、厚朴木脂素C、和厚朴三醇、木兰花碱、木兰箭毒碱、番荔枝碱、β-桉叶醇和β-谷甾醇;从大鼠尿液和粪便中共鉴定出13个成分,多数为入血的原型成分。入血成分共涉及118个靶点,其中人激肽原1（KNG1）、磷脂酰肌醇3-激酶催化亚基α（PIK3CA）、表皮细胞生长因子（EGF）、内皮型一氧化氮合酶3（NOS3）、血管内皮生长因子A（VEGFA）为PPI中的核心基因;富集分析显示厚朴入血成分可能通过雌激素信号通路、RAS信号通路及胰岛素神经通路等发挥胃肠推动作用。结论 厚朴酚类和生物碱类成分可能是厚朴发挥“下气除满”功效的物质基础,为其质量标志物的研究提供参考。     

基于网络药理学探讨骨碎补抗骨质疏松的物质基础及作用机制

目的:通过网络药理学思路,预测骨碎补活性成分的作用靶点,结合骨质疏松(OP)相关靶点进行映射,拓扑出相互作用的关键节点进行富集分析,全方位探讨骨碎补抗OP的药理作用机制。方法:首先,在中药系统药理学数据库和分析平台(TCMSP)中基于药代动力学特征筛选出骨碎补的主要活性成分,并使用有机小分子生物活性数据库(Pub Chem)和Swiss Target Prediction数据库根据二维或三维结构相似性预测出相关作用靶点,然后通过人类孟德尔遗传数据库(OMIM)和Pubmed文本挖掘已知的OP治疗靶点,结合预测靶点导入String数据库构建骨碎补治疗OP靶点相互作用网络图,借助Cyto NCA软件根据相关节点参数拓扑出相互作用的关键节点,再次导入String构建蛋白质相互作用网络图,最后通过DAVID数据库对关键节点进行生物功能及代谢通路分析。结果:筛选出16个骨碎补活性成分,根据靶点预测技术预测出相关靶点118个;经过文本挖掘检索出OP相关靶点316个,根据String网络数据库构建蛋白相互作用网络,经Cyto NCA拓扑后,筛选出关键节点97个,富集分析显示骨碎补可能通过多条通路,从增殖、分化、免疫、氧化应激等多个方面,对干细胞、成骨细胞、破骨细胞、免疫细胞等产生调控作用。结论:基于网络药理学研究表明,骨碎补可能通过直接或间接作用靶点,参与调控多条主要信号通路,影响多类细胞的增殖、分化,从而起到抗OP的作用,为阐释其抗骨质疏松的物质基础与作用机制提供了科学依据。     

基于气相色谱-质谱联用结合网络药理学探究竹叶椒挥发油抗炎镇痛的作用机制

目的 探究竹叶椒Zanthoxylum armatum挥发油抗炎、镇痛的活性成分及作用机制.方法 采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)定性表征竹叶花椒挥发油成分,并借助中药系统药理学数据库分析平台(TCMSP)、PubChem、Swiss Target Prediction和Uniprot数据库收集活性成分对应靶点.通...     

基于网络药理学探讨中药升麻透疹功效作用机制

目的:分析升麻治疗麻疹的活性成分,预测其作用靶点及信号通路,并探其透疹功效作用机制。方法:通过TCMSP数据库收集升麻成分并进行ADME筛选,得到升麻中类药性成分,应用Swiss Target Prediction平台获取升麻成分潜在靶点,筛选成分疾病之间共同靶点,构建可视化成分-靶点-信号通路网络,通过DAVID和PANTHER数据库对共同靶点进行GO富集与通路分析。 结果:通过筛选获得7个具有ADME类药性的升麻成分,相应靶标58个,麻疹相关靶点693个,两者间共存在LXRβ羟甾醇受体、tau微管相关蛋白等11个共同靶点,GO功能富集分析表明共同靶点主要参与细胞代谢、细胞增殖、调节转录、催化等生物进程,KEGG通路富集分析得到Hepatitis B、Pancreatic cancer等25条通路。结论:谷甾醇、豆甾醇等7个成分,主要通过作用PI3K-Akt signaling pathway、HIF-1 signaling pathway等炎症相关通路,影响体内IL-2、IL-4等炎症因子水平和相关介质水平,改善麻疹不透的病症,发挥透疹作用。     

基于网络药理学分析厚朴抗抑郁的物质基础及其作用机制

目的:采用网络药理学方法探讨厚朴抗抑郁的物质基础及作用机制。方法:通过中国知网,Sci Finder,中药系统药理学数据库和分析平台(TCMSP)等数据库收集厚朴药材的主要化学成分;通过BATMAN-TCM数据库筛选出药物成分潜在作用靶标;基于HPO数据库筛选出抑郁疾病相关靶标;采用String数据库对药物成分潜在靶标与抑郁症靶标进行蛋白质相互作用分析,筛选抗抑郁化学成分及其相关靶点,并通过David数据库对其结果进行功能富集分析。基于以上结果,采用Cytoscape v3. 5. 1软件网络化展现厚朴抗抑郁的"药物靶标-疾病靶标""化学成分-靶标-信号通路"的网络关系图,并通过网络拓扑分析从中筛选出关键靶标并对其进行"成分-靶标蛋白"的分子对接验证,进一步明确关键抗抑郁成分及其靶点。结果:从厚朴收集得到的138种化学成分中筛选得到16个与抑郁症相关的活性成分,涉及74个关键作用靶标;分子对接分析结果表明,与其他成分相比,16种活性成分中的α-衣兰油烯等10种挥发性成分与"药物靶标-疾病靶标"相互作用网络图中的5种关键靶标(degree排名前5)胰岛素受体(INSR),丝裂原活化蛋白激酶1(MAPK1),鸟嘌呤核苷酸结合蛋白α抑制3(GNAI3),磷脂酰肌醇3-激酶受体1(PIK3R1),选择性受体B1(GNB1)均具有较好的结合活性;并且该类成分与目前治疗抑郁症化药的直接靶标毒蕈碱型乙酰胆碱受体M2(CHRM2),5-羟色胺受体(HTR) 2B和HTR2C也均具有较好的亲和活力;通路富集分析结果表明厚朴抗抑郁作用可能通过调节神经营养因子信号通路,MAPK信号通路,钙离子信号通路,神经活性配体-受体相互作用等发挥作用。结论:该研究从网络药理学的角度初步揭示了厚朴抗抑郁的药效物质基础及作用机制,筛选得到16个与抑郁症相关的活性成分,可为抗抑郁药物的开发以及厚朴抗抑郁质量标志物的发现提供参考。     

基于网络药理学-分子对接-实验验证的地锦草效应物质基础与作用机制研究

目的 研究地锦草“清热解毒、凉血止血、利湿退黄”的物质基础与作用机制。方法 采用网络药理学方法,通过TCMSP、 SymMap、 CNKI、 PubMed筛选地锦草的活性成分;通过GeneCard、 TCMSP、SymMap、SwissTargetPrediction获取地锦草活性成分的作用靶标;利用SymMap将地锦草传统功效与现代疾病相关联,并通过GeneCard检索疾病对应靶标;利用STRING对地锦草成分-疾病交集靶标进行相互作用分析得到地锦草潜在靶标相互作用网络关联图;采用DAVID数据库对潜在靶标进行GO分析和KEGG信号通路富集分析;导入Cytoscape软件构建地锦草“功效-疾病-通路-靶标-活性成分”网络关联图。采用Autodock软件对关键活性成分和潜在靶标进行分子对接以验证网络分析结果的可靠性,并通过抗炎、凝血、抗肿瘤实验验证网络分析结果的准确性。结果 地锦草“清热解毒、凉血止血、利湿退黄”三种传统功效分别对应现代医学疾病中的痢疾、出血及黄疸。通过网络药理学研究,得到地锦草的潜在活性成分20个,治疗痢疾、出血及黄疸的潜在靶标分别有26、69、45个,富集于炎症、凝...     

基于网络药理学及分子对接探讨复方柳菊片治疗肺结核的作用机制

目的：基于网络药理学方法研究复方柳菊片抗肺结核的活性成分、靶点,初步探讨其作用机制。方法：通过文献收集、中药系统药理学数据库与分析平台（TCMSP）、SwissADME数据库,以口服生物利用度≥30%、类药性≥0.18、类药性五规则作为活性化合物的筛选条件,借助TCMSP、Swiss Target Predition数据库得到化合物的作用靶点;借助OMIM、Gene Cards、DisGeNet等数据库得到疾病靶点,取交集,筛选出化合物与疾病共有靶点。采用Cytoscape 3.9.1软件构建可视化的“药物-成分-靶点-疾病”网络,利用STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用（Protein-protein Interaction,PPI）网络,应用DAVID生物学信息资源对关键靶点进行基因本体论（GO）及京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路分析。通过AutodockTools及Vina对活性成分与关键靶点进行半柔性分子对接。结果：预测筛选出复方柳菊片抗肺结核22个活性成分、126个作用靶点,PPI网络提示肿瘤坏死因子（Tumor Necrosis Factor,TNF）、白细...     

基于网络药理学及实验验证探讨灵芝抗胃癌的分子机制

基于网络药理学、分子对接技术及细胞实验预测灵芝抗胃癌的分子机制.利用中药系统药理学分析平台(traditional Chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform,TCMSP)收集灵芝的活性成分和作用靶点.通过GeneCards和...     

基于网络药理学和生物信息学分析金花茶花抗乳腺癌的药效物质基础及潜在机制

目的:基于网络药理学和生物信息学手段,研究金花茶花抗乳腺癌的药效物质及可能机制。方法:通过检索文献和Swiss TargetPredition数据库收集金花茶花的活性成分和相应靶标,从DisGeNET、TTD、DrugBank、GEO和TCGA数据库获取乳腺癌相关靶标。使用ClusterProfiler包进行GO功能和KEGG通路富集分析。通过Cytoscape数据库构建PPI网络,经拓扑分析及预后价值分析筛选出核心成分和关键靶标。最后利用AutoDock Vina对核心成分和关键靶标进行分子对接。结果:通过匹配获得潜在靶标109个,对应36个活性成分,拓扑分析筛选出6个核心成分。GO分析和KEGG富集分析表明,金花茶花通过PI3K-Akt、MAPK、Ras和Rap1等信号通路富集发挥抗乳腺癌作用。生存分析获得11个关键靶标(ESR1、VEGFA、CASP3、SRC、ERBB2、MDM2、PI3KCA、PGR、PPARG、AR、MMP9)。分子对接结果表明,金花茶花核心成分与关键靶标蛋白具有良好的结合作用。结论:该研究初步揭示了金花茶花抗乳腺癌的药效物质、作用靶标和潜在机制,发现其作用...     

基于GC-MS技术和网络药理学探讨蛇床子挥发油止痒作用的机制

目的：采用GC-MS技术和网络药理学对蛇床子挥发油成分进行分析,筛选潜在活性成分及作用靶点与机制。方法：采用水蒸气蒸馏法提取蛇床子挥发油,通过GC-MS技术分析鉴定其中的主要成分;利用TCMSP网络药理学平台对蛇床子潜在活性成分及其作用靶点进行筛选;通过STRING数据库构建PPI网络模型;利用David数据库对交集靶点进行GO富集分析和KEGG通路富集分析,采用Cytoscape软件构建“成分-靶点-通路”图;将潜在活性成分与关键靶点进行分子对接,验证之前的预测。结果：采用GC-MS技术结合网络药理学方法最终从蛇床子挥发油中分离鉴定14个主要成分;通过构建Venny图得到成分-疾病交集的20个关键靶点,这些靶点共同作用9条关键通路,并通过分子对接模拟进行验证后显示与预测结果相符合。结论：利用GC-MS技术联合网络药理学方法,揭示了蛇床子挥发油中α-蒎烯、β-罗勒烯、β-红没药烯等潜在活性成分与PTGS2、CASP3、ABCB1、CYP1A1等关键靶点,关键靶点通过调控雌激素信号通路、神经活性配体-受体相互作用通路等通路发挥药效的相互作用关系,从而进一步阐明了蛇床子挥发油是通过多成分、...     

基于网络药理学研究当归挥发油治疗失眠的作用机制

目的 基于网络药理学方法探讨当归挥发油治疗失眠的作用机制.方法 通过GC-MS测定当归挥发油的化合物,利用TCMSP、PubChem以及SwissTargetPrediction数据库获取相关成分靶点,TTD、DrugBank、DisGeNET以及OMIM数据库筛选失眠相关靶点,STRING在线平台将当归挥发油的成分靶...     

多维生物网络探讨鸦胆子治疗溃疡性结肠炎的潜在药效成分和分子机制＊

目的研究中药鸦胆子治疗溃疡性结肠炎(Ulcerative colitis,UC)的潜在药效成分及其分子生及SwissTargetPrediction数据库查询化学成分对应的靶点;在GeneCards数据库查询UC的靶点。找出成分与疾病的共同靶点,作为鸦胆子治疗UC的潜在靶点,并通过String数据库得出潜在靶点间互相作用关系图;使运用ClueGO插件对潜在靶点进行相关通路分析。结果鸦胆子治疗UC的活性成分有37个,并通过影响PTGS2、IL6、PPARG、AKT1、JUN、EGFR、STAT3、MMP9、MMP2、HIF1A、PTPRC等41个关键靶点,调节HIF-1信号通路、AGE-RAGE信号通路、趋化因子信号通路、癌症相关通路以及其他疾病通路等发挥作用。结论鸦胆子治疗UC可能主要通过木犀草素、亚油酸、棕榈酸等成分调控PTGS2、IL6、AKT1、EGFR、STAT3、HIF1A药理学研究能为其临床应用提供更多理论依据。     

基于网络药理学的两面针干预炎症靶点预测及作用机制研究

目的构建两面针干预炎症的"活性成分-炎症靶点-抗炎通路"网络关系,预测其干预炎症的靶点及机制。方法通过国内外文献调研和中药系统药理学分析平台(TCMSP)数据库及Pharmmapper服务器,以口服利用度(OB)和类药性(DL)作为限定条件对两面针成分进行筛选并预测和收集相关靶点。利用OMIM等数据库筛选炎症相关的基因和蛋白靶点;STRING数据库构建炎症靶点之间的交互网络;蛋白互作(PPI)网络分析获得"活性成分-预测靶点-炎症靶点"网络文件,并将其导入Cytoscape 3.5.1软件构建"活性成分-炎症靶点"网络,从而获得与两面针抗炎直接相关的靶点;利用DAVID数据库对筛选后的靶点进行KEGG通路富集,使用Cytoscape 3.5.1的插件ClueGO对其涉及的靶点进行生物学功能分析,最终合并以上关系构建"活性成分-炎症靶点-抗炎通路"网络。结果经筛选和分析获得两面针活性成分23个,抗炎靶点9个,包括COX-2、i NOS、PPARG、COX1、MAPK-14、JUN等,两面针抗炎的可能通路包括TNF信号通路、TRLs信号通路。结论初步揭示了两面针的抗炎作用是通过多成分和多靶点的相互作用,调控多条通路共同干预实现的,但关键的靶标和具体的调控机制尚待进一步的实验研究加以探索及验证。