Dolichosin A,a coumestan isolated from Glycine tabacina,inhibits IL-1β-induced inflammation in SW982 human synovial cells and suppresses RANKL-induced osteoclastogenesis: from network pharmacology to experimental pharmacology

OBJECTIVE Dolichosins A(DoA) is a newly reported coumestan from Dolichos trilobus Linn.,however, its potential therapeutic effects on inflammatory diseases including rheumatoid arthritis(RA) are still unclear. This study aimed to investigate the anti-arthritic effects and underlying mechanisms of DoA by the integration of network pharmacology and experimental pharmacology. METHODS Putative therapeutic targets and potential pharmacological mechanisms of DoA for RA treatment were predicted by network pharmacology approach. The regulatory network of DoA acting on RA was constructed using Cytoscape 3.7.1. Anti-arthritic effects of DoA and predicted mechanisms were further validated using IL-1β-induced SW982 human synovial cell model and RANKLinduced osteoclastogenesis model. RESULTS DoA was isolated from Glycine tabacina(Labill.) Benth., a renowned Chinese medicinal herb for RA treatment, and its structure was identified by NMR and HR-ESI-MS. A total of 67 targets of DoA were predicted by inverse docking, Swiss Target Prediction and Target fishing server, and 1980 targets associated with RA pathogenesis were collected from Genecards and Dis Ge NET databases. Subsequently,a regulatory network of DoA-targets-pathways-RA was successfully constructed using network pharmacology approach. In this network, 65 candidate targets of DoA related to its therapeutic effects on RA were identified, in which NFKB1, JAK2, MAPK14, AR, MAPK8, ESR1,SRC, MAPK1 and ALB served as the hub targets, and KEGG pathway enrichment analysis revealed that these candidate targets were significantly involved in 12 central signaling pathways such as PI3 K/AKT pathway, MAPK pathway, osteoclast differentiation, Th17 cell differentiation, prolactin signaling pathway, and Th1 and Th2 cell differentiation. These results highlighted that the regulation of DoA on RA was via acting on multi-targets and multi-pathways associated with RA. In addition, the results of experimental pharmacology showed that DoA significantly inhibited IL-1β-induced inflammation in SW982 human synovial cel s, as evidenced by the decreased levels of COX-2, TNF-α, IL-6 and MMP-3. Further experimental mechanism evidences partially validated the predicted results of network pharmacology that DoA exerted its inhibitory effect on arthritic inflammation through suppressing PI3 K/AKT/NF-κB and MAPK pathways activation. Moreover, DoA was found to suppress RANKL-induced osteoclastogenesis in vitro, as evidenced by decreased number of TRAP-positive multinucleated osteoclasts and reduced TRAP activity, via blocking PI3 K/AKT and MAPK pathways activation. CONCLUSION DoA exhibites strong anti-arthritic activity through suppressing PI3 K/AKT and MAPK pathways activation in activated synovial cells and osteoclasts, suggesting its potential as a hopeful candidate for the development of novel agents for the prevention and treatment of RA. Our study also provides a new sight for the researchers to explore the anti-arthritic mechanisms of DoA or other natural products using an integrative pharmacology-based approach.     

基于网络药理学探究黄芪辅助治疗肺结核的作用机制

目的 通过网络药理学方法探究黄芪治疗肺结核的作用机制.方法 运用TCMSP数据库筛选黄芪的活性成分及其作用靶点;借助GeneCard数据库筛选肺结核疾病靶点,并获得交集靶点;利用STRING数据库构建靶点蛋白相互作用网络;将交集靶点进行基因本体(gene ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(kyoto ...     

基于数据挖掘分析蒙药忠伦-5治疗类风湿关节炎的作用机制

目的为探讨蒙药忠伦-5治疗类风湿关节炎的作用机制,进行了网络药理学研究。方法通过多种数据库获得蒙药忠伦-5单味药的成分及靶点信息,对这些靶点进行筛选,得到成分治疗类风湿关节炎作用的靶点,并对靶点进行分析在治疗类风湿关节炎中的意义。结果筛选得到蒙药忠伦-5治疗类风湿关节炎的靶点90个,网络分析结果表明蒙药忠伦-5参与126个生物过程,调节RAS、PPAR、自噬、JAK-STAT、肿瘤坏死因子等43条与类风湿关节炎密切相关的信号通路。确定了忠伦-5治疗类风湿关节炎的关键靶点有MAPK9、MAPK8、Akt1、MAPK14、STAT1、STAT3和Bcl-2。结论通过网络药理学的方法预测了蒙药忠伦-5的治疗靶点,也反映出其多靶点、多途径的作用特点,为后续研究开发工作提供了理论线索。     

基于网络药理学预测和验证当归芪枣精“一方多效”的 作用机制

摘 要 目的：采用网络药理学方法，探索当归芪枣精“一方多效”的作用机制，并对该方改善气血双虚证候的相关靶点蛋白进行验证。方法：在数据库检索的基础上，构建了蛋白-蛋白相互作用网络和成分-靶点-疾病网络，并对靶点进行基因本体（GO）富集分析和京都基因组百科全书（KEGG）通路分析。同时，采用放血和环磷酰胺并用建立气血双虚小鼠模型，以当归芪枣精低剂量组（4.0 g·kg-1）和高剂量组（8.0 g·kg-1）连续干预7 d，采用蛋白质免疫印迹（Western blot）法，检测骨髓中表皮生长因子受体（EGFR）、信号转导和转录激活因子1（STAT1）、丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）及其磷酸化蛋白的表达。结果：筛选出53种活性成分，作用于110个潜在靶点，包括RB1、EGFR、ESR1等中枢蛋白，参与细胞增殖与凋亡、转录翻译和应激反应等生物过程，调控信号转导、免疫炎症以及癌症等信号通路，与变应性鼻炎、阿尔茨海默病、帕金森病、哮喘等307种疾病相关，尤以各类癌症为多。实验结果显示，与正常组相比，模型组小鼠骨髓组织EGFR、STAT1表达和p-MAPK/MAPK比值均显著降低（P ＜ 0.05）；与模型组相比，当归芪枣精低剂量组、高剂量组小鼠骨髓组织EGFR、STAT1表达和p-MAPK/MAPK比值均显著升高（P ＜ 0.05）；但两者在升高p-MAPK/MAPK比值上有显著差异（P ＜ 0.05）。结论：当归芪枣精具有治疗神经系统、呼吸系统疾病，癌症等“一方多效”的治疗价值，EGFR、MAPK、STAT1等关键靶点共同参与调节气血双虚证候，可能是当归芪枣精气血双补的主要作用机制。     

基于网络药理学和分子对接的半枝莲二萜类化合物抗肝癌作用机制

目的基于网络药理学和分子对接技术探讨半枝莲二萜类成分抗肝癌的作用机制。方法根据文献调研( 1987年 1月至 2022年 7月)获得的 155个半枝莲二萜类化合物,通过 SwissADME平台筛选后得到符合条件的 93种活性成分,并通过 Swiss Target Prediction网络平台预测得到其中 65个化合物可能的作用靶点;通过 GeneCards、OMIM、PharmGkb、TTD、DrugBank以及 GEO、TCGA数据库获取与肝癌有关的靶点,利用 Cytoscape软件构建可视化“活性成分 -靶点 -肝癌”网络作用图,并通过度值筛选主要活性成分;使用 String平台进行蛋白质–蛋白质相互作用( PPI)网络功能富集分析,利用 Cytoscape软件构建 PPI可视化网络图,通过 cytoHubba插件的评分规则筛选出核心靶点和关键靶点;采用 R语言软件包对半枝莲二萜抗肝癌的作用靶点进行基因本体( GO)功能和京都基因和基因组数据库( KEGG)通路富集分析;使用 AutoDock vina软件对主要活性成分与关键靶点进行对接分析。结果筛选出半枝莲二萜中 6种活性成分包括 Scutebarbolide I、Scutebata O、Scutelinquanine D、Scutellone F、 Scutellone H和 Scutebarbatine J,预测得到 10个抗肝癌核心靶点,其中蛋白 STAT3、MAPK1、MAPK3、HSP90AA1、PIK3R1和 PIK3CA为关键靶点。基因富集分析得到 953个 GO功能条目和 137条通路( P<0.05);分子对接结果显示,半枝莲二萜活性成分与关键靶点间存在潜在结合位点;网络药理学分析表明半枝莲二萜成分可能通过肽基 .丝氨酸磷酸化、肽基 .丝氨酸修饰、磷酸酶结合、蛋白质丝氨酸 /苏氨酸激酶活性等生物学过程,作用于 STAT3、MAPK1、MAPK3、PIK3R1、PIK3CA等关键蛋白的表达,进一步调控癌症中蛋白多糖、化学致癌受体激活、催乳素信号通路、癌症程序性死亡受体配体 1(PD-L1)表达和程序性死亡受体 1(PD-1)检查点通路等信号通路,发挥治疗肝癌作用。结论半枝莲二萜类化合物能够通过多分子、多靶点、多通路、多作用机制达到治疗肝癌作用。     

基于网络药理学探讨黄连温胆汤治疗心律失常的机制

目的 通过网络药理学探讨黄连温胆汤治疗心律失常的机制。方法 通过TCMSP平台收集黄连温胆汤相关药物的有效成分及作用靶点;经过UniProt获取标准蛋白名并转换靶点基因名;使用DIGSEE、OMIN、Drugbank等数据库收集心律失常疾病基因靶点,合并后去重与复方中药靶点取交集;使用String数据库绘制蛋白相互作用（PPI）网络,使用Cytoscape 3.9.1经过拓扑分析获取核心靶点;使用R语言进行京都基因与基因组百科全书（KEGG）及基因本体（GO）富集分析并对排名靠前的通路进行可视化处理;对KEGG排名靠前的通路使用Cytoscape 3.9.1构建中药成分–靶点–通路图。结果 通过拓扑分析得到表皮生长因子受体（EGFR）、丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）1、MAPK3、信号转导和转录激活因子3（STAT3）、CAMP反应性元素结合蛋白1（CREB1）、雌激素受体（ESR1）等19个核心靶点;通过KEGG富集分析共得到186条信号通路,黄连温胆汤可能通过晚期搪基化终产物及其受体（AGE-RAGE）、磷脂酰肌醇3-激酶（phosphatidylinositol-3-kinase,PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase B,Akt）、MAPK等信号通路对心律失常起治疗作用。结论 黄连温胆汤可通过多种目标基因、分子通路治疗心律失常。     

基于网络药理学和分子对接方法探讨络石藤治疗类风湿关节炎的作用机制

目的 基于网络药理学和分子对接方法探讨络石藤（Chinese Starjasmine Stem）治疗类风湿关节炎（RA）的可能机制。方法 首先利用数据库检索中药“络石藤”的化学成分,并通过TCMSP平台的DL（类药性指数）和OB（药物口服生物利用度）划定范围,从该药物成分中进一步筛选其中的有效活性成分。再通过Genecards、OMIM数据库获取尽可能全面的RA靶点基因,从而确定药物与疾病可能存在的交集靶点,以此构建络石藤中活性成分与类风湿关节炎靶点的关系网络,筛选治疗疾病的核心靶点。最后,对络石藤治疗RA的潜在作用靶点进行富集分析,同时对核心靶点及其结合性良好的活性成分进行分子对接。结果 最终筛选得到络石藤9个活性成分,其中包括木犀草素、植物甾醇、伊博格碱等;涉及67个RA相关靶点,核心靶点包括RB1、MAPK1、AKT1、JUN、IL6、RELA等;分子对接显示络石藤某些活性成分与RA核心靶点具有较好的结合活性。结论 络石藤可以作用于疾病核心靶点,发挥抗炎、调节免疫功能及调控细胞凋亡等作用。     

Functional network analysis reveals potential repurposing of β-blocker atenolol for pancreatic cancer therapy

BackgroundThe survival rate of patients with pancreatic cancer is low; therefore, continuous discovery and development of novel pancreatic cancer drugs are required. Functional network analysis is an integrated bioinformatics approach based on gene, target, and disease networks interaction, and it is extensively used in drug discovery and development.ObjectiveThis study aimed to identify if atenolol, a selective adrenergic inhibitor, can be repurposed for the treatment of pancreatic cancer using functional network analysis.MethodsDirect target proteins (DTPs) and indirect target proteins (ITPs) were obtained from STITCH and STRING databases, respectively. Atenolol-mediated proteins (AMPs) were collected from DTPs and ITPs and further analyzed for gene ontology, KEGG pathway enrichment, genetic alterations, overall survival, and molecular docking.ResultsWe obtained 176 AMPs that consisted of 10 DTPs and 166 ITPs. Among the AMPs involved in the pancreatic cancer pathways, several AMPs such as MAPK1, RELA, MAPK8, STAT1, and STAT3 were identified. Genetic alterations in seven AMPs were identified in 0.9%–16% of patients. Patients with high mRNA levels of MAPK1, RELA, STAT3, GNB1, and MMP9 had significantly worse overall survival rates compared with patients with low expression. Molecular docking studies showed that RELA and MMP9 are potential target candidates of atenolol in the treatment of patients with pancreatic cancer.ConclusionIn conclusion, atenolol can potentially be repurposed to target pancreatic cancer cells by modulating MMP9 and NF-κB signaling. The results of this study need to be further validated in vitro and in vivo.Graphical abstractElectronic supplementary materialThe online version of this article (10.1007/s40199-020-00375-4) contains supplementary material, which is available to authorized users.     

基于网络药理学的青风藤治疗类风湿关节炎的作用机制研究

目的 应用网络药理学研究方法,探讨青风藤治疗类风湿关节炎(RA)的可能作用机制.方法 使用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)筛选青风藤的化学成分,并依据TCMSP数据库的口服生物利用度(OB)和类药性指数(DL)筛选出主要有效活性成分.借助DRAR-CPI分子对接服务器得到有效活性成分的潜在作用靶点.通过Ge...     

基于网络药理学和分子对接技术初探新加香薷饮治疗新型冠状病毒肺炎潜力的研究

目的 通过网络药理学和分子对接技术初探新加香薷饮治疗新型冠状病毒肺炎（COVID-19）的潜在活性成分、靶点、通路及分子机制。方法 从TCMSP数据库和文献挖掘收集新加香薷饮中的香薷、金银花、连翘、厚朴和扁豆花的化学成分,以TCMSP数据库和Swiss Target Prediction获取靶点,输入STRING数据库获取靶点对应的标准基因名,运用DAVID6.8进行GO富集、KEGG通路富集和组织富集分析,采用Cytoscape 3.8.0和R语言作图。从PDB数据库下载新型冠状病毒（SARS-CoV-2）3CL和ACE2的晶体结构,利用AutoDock Vina、Pymol和Discovery Studio软件进行分子对接。结果 从新加香薷饮中获得49个活性成分和321个靶点,发现了33条与治疗COVID-19相关的通路,包括肺病相关通路、病毒相关通路以及炎症-免疫相关通路,并发现了RELA、MAPK1、IL6、AKT1、MAPK8、TNF等6个基因可能与治疗COVID-19密切相关。通过分子对接发现金圣草黄素、绿原酸、咖啡酸、厚朴酚、和厚朴酚、麝香草酚、香荆芥酚与SARS-CoV-2 3CL和ACE2具有较高的亲和力。结论 中药治疗疾病是通过多组分、多靶点和多途径共同的结果,新加香薷饮具有治疗COVID-19的潜力。     

基于网络药理学二黄汤治疗急性肺损伤的作用机制研究

基于中药复方网络药理学方法探讨二黄汤(Erhuang decoction, EhD)治疗急性肺损伤(acute lung injury,ALI)的多成分-多靶点-多通路作用机制。以EhD体内入血成分为研究对象,利用SwissTargetPrediction、DisGeNET、Therapeutic Target Database (TTD)、GeneCards、Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM)等数据库预测成分潜在作用靶点,并与ALI疾病预测靶点交集整合,获得二黄汤治疗ALI的潜在靶点。利用String数据库和Cytoscape软件进行蛋白相互作用(protein-protein interaction network, PPI)网络构建;利用DAVID平台进行基因本体论(Gene Ontology, GO)分析和京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)通路注释;应用Cytoscape软件构建"入血成分-靶点-通路"网络;采用Swissdock在线平台对入血成...     

基于网络药理学及分子对接技术的复方丹参滴丸治疗心绞痛潜在分子机制探讨

目的 基于网络药理学和分子对接技术探讨复方丹参滴丸治疗心绞痛的潜在分子机制。方法 通过中药系统网络药理学数据库与分析平台（TCMSP）检索复方丹参滴丸的活性成分,利用GeneCards、Disgnet和TTD数据库检索心绞痛疾病相关靶点,通过String数据库和Metascape开放平台对复方丹参滴丸与心绞痛的交集靶点进行京都基因与基因组百科全书（Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG）通路富集分析及基因本体论（gene ontology,GO）注释。采用SYBYL2.1软件的Surflex-Dock模块对筛选的核心成分和核心靶点进行分子对接。结果 从复方丹参滴丸中筛选出76种活性化合物,涉及500个潜在靶点。复方丹参滴丸成分靶点与心绞痛疾病靶点取交集,共获得457个交集靶点;复方丹参滴丸治疗心绞痛作用靶标的蛋白相互作用（PPI）网络中共包含158个节点,其中重要的靶点有STAT3、TP53、AKT1、JUN、MAPK1、HSP90AA1等。复方丹参滴丸通过调控炎症反应、凋亡信号通路、积极调节细胞迁移等GO生物过程,参与流体剪切应力与动脉粥样硬化、PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路、HIF-1信号通路、TNF信号通路、IL17信号通路等信号通路,发挥治疗心绞痛的作用。分子对接结果表明筛选得到的活性成分与靶点有较强的结合。结论 运用网络药理学研究方法推测出复方丹参滴丸治疗心绞痛的潜在分子机制及作用靶点,分子对接验证了筛选的关键活性成分与重要靶点具有较强的结合活性。     

Discussion on the mechanism of Salvia miltiorrhiza in treating pathological scars based on network pharmacology

In the present study, we aimed to explore the mechanism of Salvia miltiorrhiza in the treatment of pathological scars (PS) by network pharmacology. The active ingredients and drug targets of Salvia miltiorrhiza were screened out through TCMSP database, the disease targets of PS in GeneCards database were obtained, and Venn diagram analysis on drug targets and disease targets was performed, and the intersection was used as the target of Salvia miltiorrhiza for the treatment of PS. Cytoscape software was used to construct a drug-ingredient-target-disease network diagram. A protein-protein interaction network was constructed through String website, its key protein modules and hub genes were screened with Cytoscape software, and GO and KEGG enrichment analyses were performed in DAVID database. Fifty-nine active ingredients, 138 drug targets, and 90 targets of Salvia miltiorrhiza for the treatment of PS were screened out. Core ingredients, such as luteolin and tanshinone IIA, were obtained. The hub genes, such as VEGFA, TP53, JUN, STAT3, AKT1, MAPK1, and PTGS2, and signaling pathways, such as HIF-1, TNF, MAPK, PI3K-Akt, and Jak-STAT, were screened out. Salvia miltiorrhiza might improve PS hypoxia, inflammation, and balance of proliferation and apoptosis of fibroblasts by regulating HIF-1, TNF, MAPK, PI3K-Akt, and Jak-STAT signaling pathways. Moreover, it had the characteristics of multiple centers, multiple targets, and multiple pathways.     

基于网络药理学的北豆根治疗溃疡性结肠炎的作用机制

目的探究北豆根治疗溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis，UC)的作用机制。方法首先以“北豆根”为关键词，检索TC?MSP 数据库，获取药材的已知化学成分和靶点，再以口服生物利用度和药物相似性为条件筛选得到有效成分。然后在Gene?Cards 数据库检索UC靶点，取成分靶点与疾病靶点交集基因。将药物、成分和交集基因数据导入Cytoscape 3.2.1软件中绘制“药物-有效成分-靶点”网络，并进行分析。应用STRING数据库绘制靶点蛋白互作网络(PPI)，度值高的靶点蛋白作为北豆根治疗UC的关键靶点。应用DAVID数据库进行基因功能注释分析和功能富集分析。结果筛选获得北豆根10个有效成分，78个对应靶点，UC相关基因3 982个；“药物-有效成分-靶点”网络中与UC相关的靶点44个。PPI 核心网络包含43个蛋白，分析结果显示:北豆根治疗UC可能与IL6、TNF、MYC、CASP3、MAPK14、PTGS2、NOS3、ESR1、RELA、MMP2等有关。基因功能注释分析和功能富集分析结果显示:北豆根治疗UC是通过参与细胞增殖与凋亡调控、信号传导、转录调控及药物反应等生物过程，调控TNF、PI3K-Akt 、T细胞受体等信号通路等发挥作用。结论北豆根中多个成分作用于多个靶点和通路，发挥治疗UC的作用。     

基于网络药理学探讨甘露消毒汤治疗新型冠状病毒肺炎的作用机制

目的:基于网络药理学的研究方法,探讨甘露消毒汤治疗新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的可能机制。方法:采用SPSS Clementine 12.0软件对甘露消毒汤中所有药材的性味归经进行网络关联规则分析;通过中药系统药理学数据库和分析平台、中药系统药理学成分分析平台、中医药综合数据库等数据库,获取甘露消毒汤的活性成分和相对应的作用靶点;通过Gene Cards、人类孟德尔遗传综合数据库,查询物种为"Homo sapiens"对应COVID-19的相关基因,导入软件构建甘露消毒汤-COVID-19-靶点网络;采用STRING数据库,制作活性化合物作用靶点蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein Interaction,PPI)网络,采用R语言中Bioconductor程序包对作用靶点进行基因本体(gene ontology,GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路富集分析,以预测其作用机制。结果:甘露消毒汤中的药材以性微寒,味辛苦,归心、肺、脾、胃经为主;甘露消毒汤中共得到219个药物靶点,COVID-19中共得到259个疾病靶点,最终取交集获得治疗关键靶点25个;GO功能富集得到74条GO条目;KEGG通路富集得到145条信号通路;PPI网络分析发现,EGFR、IL-6、MAPK8、CASP3、FOS、RELA、CASP8、NOS3、PPARG及ICAM1等靶蛋白可能是甘露消毒汤防治COVID-19疾病的潜在关键靶点。结论:甘露消毒汤中的槲皮素、木犀草素、汉黄芩素及山奈酚等成分可能为其治疗COVID-19的有效成分,其机制可能与上述成分作用于多个靶点来发挥抗炎、抗病毒,同时调节免疫等综合作用相关。     

基于网络药理学和实验验证白藜芦醇治疗类风湿性关节炎的作用机制

目的 通过网络药理学、分子动力学模拟探讨白藜芦醇对类风湿性关节炎的治疗作用及潜在机制,并进行实验验证。方法 使用TCMSP、Batman-TCM、SwissTarget Prediction数据库预测白藜芦醇的作用靶点;使用GeneCards和OMIM数据库预测类风湿性关节炎的潜在治疗靶点;使用STRING和Cytoscape3.8.0构建蛋白相互作用（PPI）网络,并进行MCC分析、MCODE分析、基因本体（GO）功能和京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集分析,对KEGG通路和靶点之间绘制网络图;使用分子对接和分子动力学模拟方法对核心靶点与白藜芦醇进行模拟;构建类风湿性关节炎大鼠模型,Western blotting法检测p-磷脂酰肌醇3-激酶（p-PI3K）、p-蛋白激酶B1（p-Akt1）和p-细胞外信号调节激酶（p-ERK）1/2的表达水平。结果 白藜芦醇有310个靶点,与类风湿性关节炎有207个交集靶点,MCC分析发现Akt1、PIK3CA、PIK3CB、促分裂原活化蛋白激酶（MAPK）1、MAPK3、信号传导与转录激活因子3（STAT3）是其中核心基因。GO和KEGG富集分析发现,癌症通路、糖尿病并发症中的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、细胞凋亡和PI3K/Akt信号通路可能是白藜芦醇影响类风湿性关节炎的关键通路;分子对接和分子动力学模拟也发现Akt1、PIK3CA和MAPK1与白藜芦醇之间有很强的结合能力。动物实验发现,与对照组相比,模型组大鼠关节炎指数明显增加,而给予白藜芦醇后大鼠的关节炎指数明显下降;p-PI3K、p-AKT表达明显上升,p-ERK1/2的表达明显下降（P＜0.05、0.01）。结论 白藜芦醇能改善类风湿性关节炎大鼠的关节炎指数,并可能通过Akt1、PIK3CA和MAPK1等靶点和PI3K/Akt信号通路来发挥关键治疗作用。     

A network pharmacology strategy to investigate the anti-inflammatory mechanism of luteolin combined with in vitro transcriptomics and proteomics

Luteolin, a natural flavonoid exists in various medicinal plants, has strong anti-inflammatory effect. However, anti-inflammatory mechanism of luteolin has not been fully explored. Hence, we systematically investigated druggability and anti-inflammatory mechanism of luteolin based on network pharmacology and in vitro experiments. The absorption, distribution, metabolism and excretion of luteolin were evaluated by TCMSP server. Targets associated with luteolin and inflammation were collected from public databases, and the overlapping targets between luteolin and inflammation were analyzed by Draw Venn diagram. Then the protein-protein interaction network of luteolin against inflammation was constructed. Further, gene function and pathway enrichment analysis were performed. Finally, in vitro experiments were carried out to estimate the accuracy of predicted target genes. ADME results indicated that luteolin has great potential to be developed into a drug. 226 overlapping targets were screened by matching 280 targets of luteolin with 9015 targets of inflammation. 9 core targets of luteolin against inflammation were identified, including MMP9, MAPK1, HSP90AA1, CASP3, ALB, EGFR, SRC, HRAS and ESR1. Gene function were mainly involved in metabolism, energy pathways and signal transduction. Metabolic pathways, pathways in cancer, PI3K-AKT signaling pathway, Ras signaling pathway and so on might be the critical pathways of luteolin against inflammation. RT-qPCR and ELISA results indicated that luteolin decreased the expression of most of core genes at protein and mRNA levels (MMP9, MAPK1, HSP90AA1, EGFR, SRC and HRAS). Luteolin is expounded to have great potential to be developed into a drug and target various genes and pathways to perform anti-inflammatory effect.     

基于活细胞固相色谱法联合高分辨质谱及网络药理学的丹参标准汤剂抗神经病理性疼痛作用成分及机制探讨

目的 采用活细胞固相色谱法联合高分辨质谱技术快速筛选鉴定丹参标准汤剂中潜在的抗神经病理性疼痛活性成分,通过网络药理学技术分析其作用机制。方法 小鼠背根神经元细胞与丹参标准汤剂磷酸盐缓冲液(PBS)溶液共孵育,吸附成分采用超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱(UPLC-Q-Orbitrap HRMS)鉴别;鉴定得到的活性成分基于网络药理学分析其作用机制:采用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)数据库联合 Swiss 数据库寻找成分作用靶点,以"neuropathic pain"为关键词在 Genecards 数据库及 OMIM 数据库检索去重即得疾病靶点,将成分靶点与神经病理性疼痛靶点交集筛选得到共同靶点;将共同靶点导入 STRING数据库进行检索,得蛋白质相互作用(PPI)网络,并导入Cytoscape 3.7.2 绘图,以度值(degree)为标准选取前 10 靶点作为关键靶点;将共同靶点采用 ClusterProfiler 包进行基因本体(GO)、京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析。结果 共鉴定得到以酚酸类物质为主的潜在活性成分 11 个,分别为香草酸、丹参素、咖啡酸、原儿茶酸、原儿茶醛、阿魏酸、迷迭香酸、紫草酸、丹酚酸 B、异丹酚酸 B、丹酚酸 E。网络药理学分析结果显示活性成分作用靶点174 个,与神经病理性疼痛靶点集交集 67 个;PPI 分析显示信号转导及转录激活蛋白 3(STAT3)、白蛋白(ALB)、原癌基因 c-Jun(JUN)、淀粉样 β 前体蛋白(APP)、基质金属蛋白酶 9(MMP9)、胱天蛋白酶3(CASP3)、toll 样受体 4(TLR4)、丝裂原活化蛋白激酶 1(MAPK1)、环加氧酶 2(PTGS2)、转录因子 p65(RELA)为关键靶点,"药味成分-靶点"网络拓扑分析显示各活性成分可能存在协同作用;GO 富集分析显示与碳酸氢盐转运、对脂多糖反应、对细菌来源分析反应等生物过程,膜筏、膜微区、膜区、分泌颗粒管腔等细胞组成以及碳酸脱水酶活性、水解酶活性、碳氧裂解酶活性等分子功能相关;KEGG 富集显示与氮代谢、糖尿病并发症中的晚期糖基化产物(AGE)-晚期糖基化终末产物受体(RAGE)信号通路、脂质和动脉粥样硬化、缺氧诱导因子 1(HIF-1)信号通路等通路相关;结合文献分析丹参抗神经病理性疼痛起效机制与炎症和免疫反应、神经元恢复及再生、代谢紊乱、病毒、疼痛递质传导、神经元超敏、疼痛阈等相关。结论 应用活细胞固相色谱与高分辨质谱联用技术筛选出丹参标准汤剂中抗神经病理性疼痛活性成分 11 个,桥接网络药理学分析其作用机制可能与炎症和免疫反应、调节代谢紊乱、抑制超敏等相关。     

基于网络药理学和分子对接探究苍耳子散治疗过敏性鼻炎的作用机制

目的 基于网络药理学和分子对接探究苍耳子散治疗过敏性鼻炎的作用机制。方法 利用TCMSP、GeneCards、OMIM数据库筛选出苍耳子散治疗过敏性鼻炎的潜在作用靶点;运用Cytoscape 3.7.1软件构建苍耳子散-活性成分-靶点网络,并筛选出苍耳子散治疗过敏性鼻炎的核心成分;将苍耳子散治疗过敏性鼻炎的潜在作用靶点导入STRING平台,通过通过Cytoscape 3.7.1软件构建蛋白相互作用(PPI)网络,并筛选出核心靶点。使用DAVID数据库对苍耳子散治疗过敏性鼻炎的潜在作用靶点进行基因本体论(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。利用AutoDock Vina 1.1.2软件对关键成分与关键靶点进行分子对接。结果 共收集苍耳子散的活性成分62个,苍耳子散与过敏性鼻炎的共同靶点214个,其中丝裂原活化蛋白激酶3(MAPK3)、信号传导与转录激活因子3(STAT3)、苏氨酸蛋白激酶(AKT1)等可能为治疗过敏性鼻炎的关键靶点。通过GO富集分析得到苍耳子散治疗过敏性鼻炎的作用基因靶点参与622个生物学过程、62个细胞成分、152个分子功能;KEGG分析得到162条通路,主要与免疫反应、细胞调控和受体等相关通路有关。分子对接证实核心靶点STAT3、MAPK3能自发地与关键成分芫花素、亚油酸乙酯等结合。结论 苍耳子散主要通过芫花素、亚油酸乙酯等与STAT3、MAPK3的结合来参与免疫、炎症相关信号通路和生物细胞过程的调节,最终起到治疗过敏性鼻炎的作用。