黄连治疗新冠肺炎的作用机理——基于网络药理学方法和分子对接技术

基于网络药理学方法和分子对接技术,初步探索了黄连治疗新冠肺炎（COVID-19）的作用机理.使用中草药系统药理学平台筛选黄连的有效活性成分与作用靶点,GeneCards和OMIM数据库筛选COVID-19的疾病靶点,R软件筛选药物与疾病的共同靶点,并利用Cytoscape软件构建“药物—活性成分—靶点—疾病”互作网络,STRING数据库构建共同靶点蛋白互作网络,ClueGo软件对共同靶点进行基因功能分析,R软件对共同靶点进行KEGG通路富集分析,然后将黄连有效成分中的核心成分与其治疗COVID-19的主要靶点进行分子对接.结果表明,黄连的有效活性成分共14种,靶点共235个;COVID-19的相关基因共341个;黄连治疗COVID-19的关键靶点包括VEGFA,IL6,POR,PLAT.分子对接结果显示,黄连中核心化合物榭皮素与PLAT,VEGFA,IL6对接效果良好.     

网络药理学与分子对接研究黄芪治疗阿尔兹海默病的作用机制

为了研究黄芪中活性成分治疗阿尔兹海默病的作用机制,采用网络药理学与分子对接模拟方法,利用相关数据库确定疾病靶点,构建靶点相互作用和药物-成分-靶蛋白-疾病网络,在DAVID数据库进行基因本体富集分析和京都基因与基因组百科全书数据库通路富集分析,并对靶点进行分子对接模拟验证。结果表明：筛选到20种黄芪抗阿尔兹海默病的活性成分,其中槲皮素、山奈酚、异鼠李素、刺芒柄花素、 7-O-甲基-异微凸剑叶莎醇为关键成分;筛选出118个交集靶点,含6个关键靶点,各靶点富集于炎症反应细胞凋亡等生物过程;分析得到180条信号通路,作用机制主要与TNF、 PI3K-Akt、 IL-17等通路相关。     

基于网络药理学和分子对接探究麻黄加术汤治疗类风湿关节炎的潜在作用机制

利用网络药理学和分子对接方法探究麻黄加术汤治疗类风湿关节炎的潜在作用机制。通过数据库检索、筛选得到麻黄加术汤主要活性成分及其作用靶点,通过GeneCards、OMIM和Drugbank数据库筛选得到类风湿关节炎疾病靶点,使用STRING数据库和Cytoscape软件构建PPI(protein-protein interaction)网络;使用Metascape数据库对麻黄加术汤治疗类风湿关节炎的作用靶点进行GO(gene ontology)和KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)富集分析;Cytoscape软件构建药物成分-靶点-通路网络;使用AutoDock软件对关键成分和靶点进行分子对接。结果筛选得到麻黄加术汤的潜在活性成分共131个,治疗类风湿关节炎的关键靶点133个,主要成分包括槲皮素、木犀草素、山奈酚等,关键靶点包括IL-6、TNF、TP53、STAT3等。GO和KEGG分析显示生物过程2 250条,细胞成分89条,分子功能152条,富集通路主要涉及AGE-RAGE信号通路、IL-17信号通路和TNF信号通路等。分子对接结果显示Phaseol和甘草酚与AKT1、PTGS2、MAPK1、MAPK8等关键靶点具有较好的结合活性。研究发现麻黄加术汤是通过多成分、多靶点、多通路的作用方式发挥治疗类风湿关节炎的作用,为类风湿关节炎的治疗提供了重要的科学信息。     

基于网络药理学探讨玫瑰花抗抑郁物质基础及作用机制

利用网络药理学和分子对接方法探究玫瑰花抗抑郁的物质基础及作用机制。通过中国知网收集抗抑郁单体和玫瑰花的化学成分,借助PubChem、SwissTargetPrediction数据库预测玫瑰花的抗抑郁活性成分及作用靶点,通过DAVID数据库进行通路富集分析,运用Discovery Studio 2017软件对关键成分和靶点进行分子对接。收集抗抑郁单体117个,玫瑰花成分127个,筛选出玫瑰花与抗抑郁相关的核心成分17个,分子对接显示玫瑰花所含芹菜素、槲皮素、山柰酚、异丁香酚、异槲皮苷、矢车菊素-3-O-葡萄糖苷6个活性成分,可较好地与AKT1、PTGS2、ESR1 3个抑郁相关靶点结合。结果表明玫瑰花抗抑郁的物质基础为芹菜素、槲皮素、山柰酚等黄酮类化合物,主要通过影响HIF-1信号通路、神经活性配体-受体相互作用信号通路、催乳激素信号通路、多巴胺能神经突触信号通路发挥抗抑郁作用。该研究为抗抑郁新药研发提供了理论依据及新的研究思路。     

基于网络药理学和分子对接的催乳丸调治缺乳作用机制

通过网络药理学方法筛选催乳丸调治缺乳的主要活性成分和潜在靶点蛋白,构建有效成分-蛋白相互作用网络,采用计算机模拟方法开展分子对接验证,探讨催乳丸调治缺乳的潜在分子机制。经筛选,催乳丸中主要包括槲皮素、木犀草素、山奈酚、香叶木素、叶酸、β-谷甾醇等12个活性成分;药物与疾病靶点的交集包括STAT3、MAPK1、JAK2、EGFR、ESR1、STAT5A等16个关键蛋白靶点;经过富集分析和筛选,发现与催乳丸活性成分作用的靶点蛋白富集在催乳素信号通路、雌激素信号通路、AMPK信号通路、cAMP信号通路等多种生物学过程。分子对接结果显示,槲皮素、β-谷甾醇、木犀草素与关键靶点STAT3、MAPK1、ESR1、EGFR的结合能力较强,其通过调控转录因子、激酶、雌激素受体蛋白和表皮生长因子受体蛋白,影响乳腺上皮细胞生长,发挥调治缺乳作用。研究结果初步揭示了催乳丸治疗缺乳的多组分、多靶点、多途径机制,为缺乳症状的治疗研究提供了参考。     

基于网络药理学和分子对接研究丹参治疗浆细胞性乳腺炎的作用机制

利用网络药理学初步分析丹参治疗浆细胞性乳腺炎的作用机制,应用分子对接辅助研究丹参中活性化合物与浆细胞性乳腺炎主要靶点的亲和力,以证明筛选出的活性物质确实可与疾病靶点结合。基于中药系统药理学数据库与分析平台筛选丹参中的有效活性成分及这些成分的相关作用靶点,构建中药-成分-靶点网络,利用GeneCard数据库和DisGeNET数据库筛选浆细胞性乳腺炎的高相关性基因靶点,将药物成分靶点与疾病基因靶点相互映射,得到药物-成分-靶点-疾病网络,分析网络得到潜在药物活性化合物及潜在作用基因靶点,将此潜在作用靶点导入STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用网络。利用DAVID数据库对潜在作用靶点进行生物功能及代谢通路分析。对筛选到的高相关性活性成分和靶点进行分子对接,选择浆细胞性乳腺炎相关度最高的靶点IL-6、ICAM1和PGR,在PDB数据库中找到其三维蛋白结构,后在Zinc数据库中找寻丹参活性成分的分子结构,利用autodock4.0软件将蛋白与分子相对接。得到中药有效活性物质59个及其相关作用靶点132个,疾病相关靶点125个,映射后得到BCL2L1、EDNRA、ERBB2、ICAM1、IFNG、IL-4、IL-6、NR3C1、PGR、STAT3等10个潜在作用靶点,基因本体富集分析后找到潜在作用靶点共14个生物过程,京都基因与基因组百科全书分析后筛选得到16条信号转导通路,以乳腺癌通路、癌症信号通路、库欣综合征通路、NF-κB信号通路等通路为主。分子对接表明筛选出的药物活性成分与潜在作用靶点确有较大的亲和力。该研究初步筛选出了丹参治疗浆细胞性乳腺炎的物质基础,并揭示了丹参治疗该病症是通过多成分、多靶点、多途径共同调控。     

基于网络药理学和分子对接分析续断-桑寄生改善多囊卵巢综合征的作用机制

运用网络药理学方法分析续断-桑寄生药对改善多囊卵巢综合征的主要活性成分、靶点和通路。通过中药系统药理学数据库与分析平台,获取续断、桑寄生的主要活性成分及潜在靶点,并利用Cytoscape软件构建中药-成分-靶点网络;依托Disgenet、OMIM数据库获得多囊卵巢综合征疾病靶点并进行合并,借助Venn在线工具获得药物和疾病的共同靶点;运用STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用网络;利用Metascape数据库对交集靶点进行京都基因和基因组百科全书通路(KEGG)富集分析及基因本体(GO)富集分析;采用Cytoscape软件构建成分-靶点-通路网络;用分子对接技术验证靶点间结合的可靠性。结果表明,从续断-桑寄生药对中筛选得到174个靶点,其中交集于多囊卵巢综合征的80个共有靶点主要涉及癌症通路、丙型肝炎信号通路、糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路等多条信号通路。续断-桑寄生药对通过槲皮素、β-谷甾醇等活性物质形成多靶点、多通路调控网络,调节激素代谢,降低炎症细胞因子水平,从而达到系统改善多囊卵巢综合征的目的。     

网络药理学探究败酱草治疗溃疡性结肠炎机制

通过网络药理学分析和分子对接来探讨败酱草治疗(ulcerative colitis,UC)可能的分子作用机制.通过数据库得到溃疡性结肠炎相关靶点和败酱草主要成分,基于已有数据库文本挖掘和常见成分靶点预测工具获取成分靶点,进行一系列对比.对主要靶点进行GO及KEGG分析,得到核心靶点;对核心靶点进行分子对接.败酱草40种化学成分通过STAT3、TNF、IL6、IL1 B和IL10等共18个关键靶点起到活性作用,通过炎症性肠病信号通路等信号通路发挥疗效;分子对接模拟实验结果表明结合活性良好,可能主要以氢键作用,疏水作用,盐桥作用等形式结合.通过网络药理学和分子对接来揭示败酱草治疗该病可能的分子作用机制,也为不同科研用途使用不同靶点来源工具作出参考和借鉴.     

基于网络药理学和分子对接技术探讨槐花止血的作用机制

目的:基于网络药理学和分子对接技术探讨槐花止血的作用靶点及信号通路，明确其疗效机制。方法:从TCMSP中检索出槐花的有效活性成分，收集其靶点；通过GeneCards数据库收集止血相关的疾病靶点，取与药物靶点重复的靶点作为关键靶点，使用Cytoscape软件构建“药物-有效成分-靶点”网络，利用String数据库构建蛋白互作网络，应用DAVID数据库对核心靶点进行GO功能及KEGG通路富集分析，最后利用分子对接技术初步验证。结果:最终获得6个槐花活性成分，68个交集基因。蛋白互作分析发现JUN、TNF和MAPK1止血的作用，GO功能富集得到407个条目，KEGG通路富集分析得到151条信号通路，且发现槐花止血主要通过TNF signaling pathway、Hepatitis B等信号通路进行调控。分子对接显示isorhamnetin、beta-sitosterol等成分与MAPK1、TNF和JUN等靶点有较强亲和能力。结论:槐花可能通过isorhamnetin、quercetin-3’-methyl ether等化学成分调控TNF signaling pathway等信号通路上的MA...     

基于网络药理学的桑白皮治疗2型糖尿病的作用机制

通过网络药理学和分子对接方法探讨桑白皮治疗2型糖尿病的作用机制。运用中药系统药理学数据库与分析平台筛选桑白皮的活性成分及相应作用靶点,借助DrugBank、GeneCards和TTD数据库检索疾病靶点。活性成分靶点与疾病靶点取交集得到桑白皮作用于2型糖尿病的预测靶点,构建活性成分-潜在靶点网络图和关键靶点蛋白质-蛋白质相互作用(protein protein interaction, PPI)网络。将交集基因进行基因本体(gene ontology, GO)分析和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)富集分析;最后应用AutoDock软件进行活性成分及关键靶点之间的分子对接验证。预测得到桑白皮活性成分25个,桑白皮与疾病的交集靶点126个。PPI网络发现AKT1、IL-6、TNF、VEGFA、TP53、CASP3等可能是桑白皮治疗2型糖尿病的关键靶点。GO富集分析涉及细胞因子信号转导通路、对脂质的反应和凋亡信号通路等生物过程。KEGG通路分析涉及糖尿病并发症中AGE-RAGE信号通路、IL-17信号通路、T...     

基于网络药理学和分子对接预测黄芪-莪术治疗胃癌的分子机制

基于网络药理学和分子对接探讨黄芪-莪术治疗胃癌的作用机制。利用中药系统药理学数据库与分析平台筛选出黄芪、莪术的活性成分,从Uniprot数据库获取靶点蛋白的基因名。以gastric cancer为关键词,在GeneCards数据库中检索胃癌的相关靶基因,将其与药对的活性成分靶基因相互映射,筛选出共同靶点。利用Cytoscape 3.7.0 软件绘制活性成分-靶点网络。将筛选出来的靶点在STRING数据库中构建蛋白质-蛋白质相互作用网络,同时,选择Omicshare平台进行基因本体功能及京都基因与基因组百科全书通路的富集分析。使用AutoDock Vina和PyMol软件进行分子对接。从黄芪-莪术药对中共筛选出26个活性成分,包括槲皮素、山奈酚、莪术醇、7,2'-二羟基-3',4'-二甲氧基异黄烷、β-榄香烯等,作用于TP53、MYC、CASP3、AKT1、 JUN等74个靶点,这些靶点主要富集在癌症、癌症中的蛋白聚糖、PI3K-Akt、 MAPK、 Rap1、TNF、 FoxO等信号通路上。该研究为黄芪-莪术药对治疗胃癌的基础研究和临床应用提供了参考依据。     

基于网络药理学的猫爪草治疗结核病作用机制研究

通过网络药理学方法探讨猫爪草治疗结核病的作用机制。运用中药系统药理学数据库与分析平台筛选猫爪草的活性成分和相关作用靶点;借助GeneCards数据库检索疾病靶点,活性成分靶点与疾病靶点作交集得到猫爪草作用于结核病的预测靶点;运用STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用网络图;将交集基因进行基因本体分析和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)富集分析;最后应用AutoDock软件进行活性成分及潜在靶点之间的分子对接验证。筛选得到猫爪草的活性化合物12个,其有效活性成分主要作用于结核病的关键靶点有CASP3、CASP8、CASP9、BCL2和BAX。KEGG结果表明,猫爪草可能通过调节细胞凋亡信号通路从而对结核病进行干预。分子对接得到猫爪草的主要成分是豆甾-4,6,8、维太菊苷、豆甾醇、豆甾醇葡萄糖苷、谷甾醇乙酸酯和β-谷甾醇,对BAX、CASP3和CASP9作用明显。本研究从分子水平探讨了猫爪草治疗结核病的活性成分与潜在靶点,初步验证了其作用机制。     

基于网络药理学探讨金荞麦抗呼吸道合胞病毒作用机制

基于网络药理学筛选金荞麦抗呼吸道合胞病毒的核心作用成分及靶点,并使用芯片数据挖掘和分子对接做初步验证。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)筛选核心作用成分,借助SwissTargetPrediction预测核心作用成分靶点,通过GeneCards、GenCLiP 3、NCBI获取呼吸道合胞病毒涉及肺炎靶点。经靶点映射生成交集靶点网络,并通过STRING、DAVID平台构建蛋白质-蛋白质相互作用(Protein-protein interaction,PPI)关系及核心富集通路,获取核心靶点与通路。使用GEO芯片数据挖掘及AutoDock Vina分子对接初步验证核心靶点的有效性。最终通过TCMSP筛选到金荞麦15个成分,经靶点映射发现金荞麦通过45个靶点发挥作用,通过PPI和KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes) 通路综合分析可得金荞麦发挥抗呼吸道合胞病毒的作用靶点为AKT1、VEGFA、PTGS2、SRC、EGFR、KDR、STAT3、BCL2等,数据挖掘和分子对接结果与预测基本一致,为进一步深入揭示其作用机制奠定了良好基础。     

基于网络药理学和分子对接探讨猫爪草治疗肺腺癌的作用机制

应用网络药理学和分子对接探讨猫爪草多成分、多靶点、多通路治疗肺腺癌的作用机制。根据口服利用度和类药性的分析条件,采用中药系统药理学数据库与分析平台数据库筛选猫爪草主要活性成分及作用靶点;疾病靶点在GeneCards和OMIM数据库中获得;利用R软件绘制维恩图,获得活性成分和疾病的交集靶点,利用STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用网络;利用Bioconductor数据库对预测靶点进行GO(Gene ontology)功能富集分析和KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)信号通路分析。结果表明:筛选出猫爪草的10个潜在活性成分和40个作用靶点,其中有36个靶点与肺腺癌相关;主要活性成分为β-谷甾醇、豆甾醇等,这些活性成分作用于PTGS2、BCL2、BAX、CASP9、CASP3、RXRA等靶点,通过调控神经变性的途径-多种疾病、神经活性配体-受体相互作用、小细胞肺腺癌、细胞凋亡、多细胞凋亡、铂类耐药、p53信号传导途径、大肠癌等通路发挥抗肿瘤作用。对猫爪草的有效成分和潜在靶点进行预测,为药物的应用和开发提供了新思路。     

基于网络药理学与分子对接探索人参-五味子配伍治疗特发性肺间质纤维化的分子机制

基于网络药理学与分子对接方法,探讨中药人参-五味子配伍治疗特发性肺间质纤维化(idiopathic pulmonary fibrosis,IPF)的潜在分子机制.通过GeneCards、CTD、GEO等数据库预测IPF疾病靶标基因,从TCMSP平台筛选人参-五味子有效活性成分及其治疗靶标,构建中药-活性成分-靶标基因调...     

基于网络药理学和分子对接探究三棱-莪术抗乳腺癌的作用机制

运用网络药理学和分子对接探究三棱-莪术药对抗乳腺癌的有效活性成分及分子机制。通过中药系统药理学数据库与分析平台检索并筛选出三棱、莪术的有效活性成分和对应作用靶点,运用OMIM数据库、GeneCards数据库检索乳腺癌的疾病靶点。运用Cytoscape 3.7.2软件绘制药物-成分-疾病-靶点网络图。利用STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用(protein- protein interaction,PPI)网络,使用Cytoscape中MCODE插件进行分析并筛选出前10个核心靶点。借助DAVID数据库对作用靶点进行基因本体及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,并绘制成分-靶点-通路网络图。最后通过AutoDock Vina等软件进行分子对接,验证核心成分与核心靶点的相互作用。结果表明,通过筛选得出7种活性成分、73个作用靶点,三棱-莪术与乳腺癌共同靶点43个。核心成分为常春藤皂苷元、β-谷甾醇、芒柄花黄素、豆甾醇、反式软骨酸,PPI网络显示其核心靶点为JUN、CASP3、PTGS2、ESR1、MPK14、PPARG、SIRT1、NOS3、TGFB1、NOS2。KEGG富集分析得到72条通路,根据P值筛选出与乳腺癌相关的前20条,主要涉及PI3K-Akt通路、VEGF通路、p53通路、MAPK通路等。分子对接显示活性成分与核心靶点之间有较好的结合力。研究表明三棱-莪术药对抗乳腺癌具有多成分、多靶点、多通路的特点,为该药对在临床中的应用提供了理论依据。     

基于网络药理学及分子对接探究茵栀黄颗粒治疗肝纤维化的作用机制

运用网络药理学及分子对接方法，探讨茵栀黄颗粒治疗肝纤维化的作用机制。通过中药系统药理学数据库与分析平台，对茵栀黄颗粒中4味药材进行活性成分筛选，利用SwissTargetPrediction数据库进行靶点预测；在GeneCards数据库中进行检索，获取肝纤维化相关的靶点，构建维恩图；运用DAVID数据库进行GO(gene ontology)功能和KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)通路富集分析，运用Cytoscape3.9.0软件绘制成分-靶点网络图和靶点-通路网络图，通过STRING数据库与Cytoscape软件构建蛋白质-蛋白质相互作用网络图，利用AutoDock Tools对关键活性成分和核心靶点进行分子对接，验证网络药理学分析结果。通过口服生物利用度和类药性参数筛选出茵栀黄颗粒中的43个活性成分，肝纤维化相关靶点111个；GO功能富集分析得到生物过程条目346个，细胞组成条目32个，分子功能条目76个；KEGG通路富集分析筛选得到96条(P<0.05)信号通路，主要涉及PI3K-Akt信号通路、乙型肝炎、丙型肝炎、TN...     

基于网络药理学和分子对接研究三七抗类风湿关节炎的分子机制

通过中药系统药理学数据库与分析平台获取三七的主要活性成分及其相关靶点;通过GeneCards数据库预测类风湿关节炎相关靶点,并运用Uniprot数据库标准化蛋白名称,取三七-类风湿关节炎的交集靶点;通过STRING平台进行蛋白质-蛋白质相互作用分析;采用Metascape平台进行GO(gene ontology)功能分析和KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)信号通路富集分析;采用Cytoscape3.7.2构建活性成分-靶点-信号通路相互作用网络;利用AutoDock Vina 1.1.2软件对关键靶点和成分进行分子对接。结果表明:通过筛选获得三七核心活性成分7种,三七-类风湿关节炎共同作用靶点100个,其中核心靶点包括AKT1、IL6、VEGFA、TNF、TP53、JUN、CASP3、PTGS2等;GO分析获得1 064条信号通路,KEGG分析得到102条信号通路,其中与类风湿关节炎相关的信号通路包括AGE-RAGE、MAPK、TNF、IL-17以及HIF-1等;分子对接结果显示关键靶点与成分具有较好的结合活性。研究认为三七抗类风湿关节炎可能是通过对物质代谢、信号转导、炎症反应等多靶点及多通路的调节从而发挥作用。