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.     

穿心莲用于妊娠胆汁淤积症的作用机制

目的:采用网络药理学方法全面系统筛选穿心莲治疗妊娠胆汁淤积症的作用靶点及相关信号通路,并通过动物实验进一步明确其作用机制.方法:利用中药系统药理学数据库TCMSP筛选穿心莲的有效化学成分,整合多种系统生物数据库构建"活性成分-疾病-靶点"网络关系,对共有蛋白互作PPI网络基因进行功能富集分析,对有效成分进行动物实验验证...     

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。     

黄芩治疗主动脉夹层作用机制的预测及相关mRNA-miRNA-lncRNA网络构建

目的 通过网络药理学方法探究黄芩治疗主动脉夹层(AD)的作用机制及其调控的mRNA-miRNA-lncRNA网络构建.方法 采用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)挖掘黄芩活性成分及预测靶点，通过挖掘GEO数据库，使用GEO2R分析筛选AD差异表达的mRNAs,运用StarBase v2.0、miRTarBase、Mircode在线分析软件进行mRNA-miRNA-lncRNA调控网络整合分析.借助Cytoscape 3.8.0软件与STRING数据库构建活性成分-靶点网络、三元转录网络及蛋白互作网络，并行GO功能及KEGG通路富集分析，最后予以分子对接评估.结果 筛选出黄芩活性成分32个，其中23个靶点与AD相关.得到由11个关键mRNAs、27个关键miRNAs及340个关键lncRNAs构成的三元转录网络.富集分析结果显示，这些靶点主要通过IL-17、p53、TNF、FoxO和NOD样受体等信号通路发挥细胞增殖凋亡调控、转录调节、炎症反应和抗氧化活性作用.分子对接结果显示，汉黄芩素、β-谷甾醇、黄芩素和豆甾醇等主要活性成分均能与核心靶点IL6、MAPK14较好地结合.结论...     

基于网络药理学探究百合抗抑郁的作用机制

通过网络药理学的方法探究百合抗抑郁的作用机制.利用中药系统药理学技术平台(TCMSP)等数据库,以生物利用度(OB)≥30％、类药性(DL)≥0.18为条件筛选百合活性成分及抗抑郁的靶点,构建成分-靶点、关键靶点蛋白网互作图、靶点基因GO富集及KEGG通路分析.结果表明,通过筛选获得7个符合标准的活性成分、85个与抑郁相关的靶点,GO富集分析得到17个生物学功能,KEGG通路分析得到11条显著富集的通路.百合通过多靶点、多通路、多成分发挥抗抑郁的作用,可能是通过胆碱能突触、神经活性配体-受体、p53信号通路、钙信号通路等信号通路发挥复杂的调节作用.     

基于网络药理学和分子对接的五味子甲素、五味子乙素抗癌机制研究

利用网络药理学和分子对接技术研究五味子甲素、五味子乙素的抗癌机制.利用TCMSP、Swiss TargetPrediction及CTD数据库收集五味子甲素、五味子乙素的潜在靶点;应用GeneCards、OpenTargets数据库获取癌症相关靶点;将五味子甲素、五味子乙素靶点与癌症靶点输入Venny2.1.0,取二者交集作为五味子甲素、五味子乙素抗癌相关靶点.通过STRING平台及Cytoscape3.6.1软件构建蛋白互作网络,选取五味子甲素、五味子乙素抗癌关键靶点;利用OmicShare平台和DAVID数据库进行基因本体(Gene Ontology, GO)生物过程富集分析及京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)信号通路分析;应用AutoDuck Vina对关键靶点进行分子对接验证.结果显示,五味子甲素、五味子乙素通过调控EGFR、EGF、CCND1、PIK3CA、MAPK1、MAPK3、SRC、ESR1等癌症靶点和PI3K-Akt、MAPK、Rap1、ErbB、FoxO等信号通路,细胞生长、迁移、血管生成等生物过程起到抗癌作用.本研究揭示了五味子甲素、五味子乙素多靶点、多途径的抗癌机制,为进一步研发新的抗癌药物提供了思路.     

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。     

基于网络药理学的白鲜皮抑菌活性成分研究

基于网络药理学分析白鲜皮发挥抑菌作用的物质基础.通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)、中国知网和万方数据库检索白鲜皮中的化学成分,然后利用Molinspiration Property Calculator查看白鲜皮化学成分的成药性质,通过对比类药五规则筛选白鲜皮的活性化学成分,SwissTargetPrediction预测白鲜皮中活性成分作用的靶点,然后再通过Uniprot蛋白数据库进一步筛选与抑菌相关的靶点,建立靶点数据集;使用Cytoscape 3.7.0软件构建"成分-靶点"网络,并根据度值筛选出关键靶点.共收集到白鲜皮化学成分110个,作用于20个靶标,涉及Phosphatidylinositol 4,5-bisphos-phate 3-kinase catalytic subunit delta isoform(PIK3 CA),Arachidonate 5-lipoxygenase(ALOX5),Arachidonate 15-lipoxygenase(ALOX15)和Prostaglandin G/H synthase 2(PTGS2)等.本研究结果预测了白鲜皮发挥抑菌活性的药效物质基础,白鲜皮以多成分和多靶点的协同作用发挥抑菌作用,为进一步揭示其作用机制提供了科学依据.     

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...     

射干-麻黄配伍治疗咳嗽变异性哮喘的分子机制探索

通过网络药理学方法预测射干-麻黄配伍治疗咳嗽变异性哮喘（cough-variant asthma，CVA）的可能分子机制。采用中药系统药理学数据库与分析平台（TCMSP）筛选射干、麻黄有效活性成分及对应治疗靶点，从GeneCards获取CVA疾病靶点基因，经过映射分析获得射干-麻黄活性成分直接作用的CVA目标靶点。构建中药-活性成分-靶点基因调控网络，通过String数据库进行目标靶点的蛋白质-蛋白质相互作用分析并筛选关键基因，借助生物信息分析工具预测靶点基因参与的基因本体生物学过程、京都基因与基因组百科全书信号通路。结果表明：从TCMSP获得射干-麻黄有效活性成分30个，直接调控的CVA靶点基因75个，射干-麻黄调控CVA存在多成分、多靶点的网络调控作用；靶点基因主要富集于核受体活性、直接配体调控序列特异性DNA结合的转录因子活性、泛素样蛋白连接酶结合、甾体激素受体活性、类固醇结合等98个生物学过程，以及PI3K-Akt信号通路、肿瘤中的微小RNA、乙型肝炎、卡波西肉瘤相关疱疹病毒感染、人类巨细胞病毒感染等110条信号通路。射干-麻黄活性成分可能通过抑制气道炎症反应与高反应性、调节自身免疫功能等环节发挥治疗CVA的作用。     

基于网络药理学预测地瓜藤抗糖尿病的作用及分子机制

研究运用网络药理学方法筛选地瓜藤的活性成分,并构建地瓜藤活性成分—作用靶点网络和蛋白相互作用网络,对靶点涉及的生物功能和通路进行分析,探讨地瓜藤抗糖尿病的作用及机制。整理文献报道,并结合BATMAN数据库及TCMSP数据库获取地瓜藤的活性化合物,再通过TTD数据库筛选地瓜藤活性化合物的作用靶点,建立靶点数据集,OMIM数据库筛选糖尿病相关的靶标,PPI数据库构建地瓜藤和糖尿病的交互靶标,用Cytoscape软件构建"成分-靶点-疾病"交互网络图,并通过生物学信息注释数据库(DAVID)富集分析涉及的靶点基因功能及信号通路。筛选得到地瓜藤10个活性成分,网络分析表明地瓜藤活性成分涉及细胞肿瘤抗原p53、雌激素受体、Caspase-3、胰岛素受体、转录因子E2F1等靶点39个,通过调节胰岛素抵抗、TNF信号通路、2型糖尿病信号通路、胰岛素信号通路等信号通路来发挥其抗糖尿病的作用。研究结果体现了地瓜藤抗糖尿病具有多成分—多靶点—多途径的特点,为进一步研究地瓜藤抗糖尿病的作用及分子机制提供了新思路和新目标。     

基于网络药理学探讨艾叶黄酮治疗类风湿性关节炎的作用机制

基于网络药理学探究艾叶黄酮治疗类风湿性关节炎(RA)的作用机制.通过TCMSP数据库和STP数据库并结合文献筛选艾叶活性黄酮成分及其相应靶点,通过GeneCards、DRUGBANK、OMIM、TTD数据库预测RA相关靶点,得到艾叶黄酮治疗RA的交集靶点;采用DAVID数据库对交集靶点进行GO功能富集分析和KEGG通路富集分析;并导入STRING数据库进行蛋白相互作用(PPI)分析,筛选出关键靶点;使用Cytoscape3.7.2软件构建“成分-靶点-通路”网络,分析并筛选出核心活性成分.筛选获得38个艾叶活性黄酮成分,主要作用于129个RA相关靶点;主要通过药物反应、凋亡过程的负调控和炎症应答等生物过程,涉及包括肿瘤坏死因子信号通路、Toll样受体信号通路、破骨细胞分化等15条相关的信号通路,关键靶点有TNF、JUN、RELA、AKT1、TP53、IL-6、MAPK1、MAPK14;核心成分为槲皮素、芹菜素、山柰酚、木犀草素、柚皮素、异鼠李素、异泽兰黄素.表明艾叶黄酮通过多成分、多靶点、多通路协同治疗RA,为其进一步实验研究和临床应用提供依据.     

基于网络药理学分析“黄芪―白术”治疗肺癌的作用机制

通过网络药理学的研究方法,探索"黄芪―白术"治疗肺癌的可能作用机制。使用中药系统药理学分析平台(TCMSP)数据库查询"黄芪―白术"的活性成分,运用TCMSP数据库对活性成分的靶点进行筛选,并利用Uniprot数据库对靶点进行标准化命名。通过"TTD"数据库、"DisGeNET"数据库和"OMIM"数据库查询肺癌相关靶点。利用Venn Diagram得到"化合物―疾病"共同靶点。运用STRING数据库进行蛋白质互作网络(PPI)的构建。使用R语言进行GO富集分析和KEGG通路富集分析。"黄芪―白术"药对共筛选得到活性成分19个,潜在作用靶点180个。治疗肺癌的预测靶点29个,主要涉及AKT1、VEGFA、EGFR等。GO功能富集分析,按照P0.05进行筛选,涉及生物过程1 260个,细胞组分12个,分子功能32个,主要涉及活性氧代谢过程、类固醇激素反应、凋亡信号通路的调控、T细胞活化等。KEGG信号通路富集分析,按照P0.05进行筛选,涉及信号通路26个,主要涉及PI3K-Akt信号通路、EGFR酪氨酸激酶抑制剂耐药性、铂类耐药性、HIF-1信号通路、MAPK信号通路、Rap1信号通路、Ras信号通路等。"黄芪―白术"通过调控信号通路、抗癌药物耐药性等发挥抑制肿瘤血管生成、诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤转移等作用,从而治疗肺癌。"黄芪―白术"在治疗肺癌的过程中涉及到多活性成分、多靶点及多信号通路。     

香连片抗细菌性痢疾相关疾病的网络药理学研究

通过中药系统药理学分析平台(TCMSP)筛选香连片的主要活性成分;通过TCMSP及Swiss Target Prediction数据库查找筛选其活性成分的对应靶点.收集有关细菌性痢疾相关疾病的靶点,映射至香连片活性成分靶点基因,构建活性成分-靶点网络及共同靶点蛋白相互作用网络(PPI).将共同靶基因进行GO功能富集与K...     

补骨脂乙素治疗溃疡性结肠炎的分子作用机制

利用网络药理学方法联合GEO基因芯片及分子对接探索补骨脂乙素治疗溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)的潜在作用机制.通过PubChem等数据库预测补骨脂乙素靶点;在GeneCards、DisGeNET等数据库检索UC作用靶点合并GEO芯片提取的差异基因去重后得到UC靶点,对药物与疾病交集基因进行富集分析;构建交集基因蛋白互作网络筛选出核心靶点,分子对接初步验证药物与核心靶点的结合活性.结果:筛选出交集基因107个;富集分析显示基因功能多与炎症相关;筛选得到核心靶点AKT1、MMP9、EGFR、IGF1、SRC;分子对接模拟验证显示药物与核心靶点之间有较好的结合活性.提示补骨脂乙素可能通过作用于核心靶点调节炎症相关信号通路进而发挥抗UC的作用,可为后续深入研究提供数据支持.     

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。     

基于网络药理学卷柏活血通经的作用机制分析

通过网络药理学分析来探讨卷柏活血通经作用可能的分子作用机制.通过查阅文献及在TCMSP数据库中获取卷柏可能的主要活性成分,并对其进行筛选,利用Gene-Cards、OMIM数据库预测活血通经疾病(痛经、经闭、抗血栓、抗凝血)相关基因,构建卷柏活性成分-靶点-通路相互关系网络,对靶点进行GO及KEGG分析,结果显示,卷柏...     

基于网络药理学技术的肉苁蓉治疗便秘的分子机制研究

运用网络药理学探讨肉苁蓉治疗便秘的作用机制.通过TCMSP数据库和文献挖掘获取肉苁蓉潜在活性成分,并结合Pharmmapper数据库、OMIM和GeneCards数据库分析其治疗便秘的作用靶点.采用String数据库得到靶点蛋白互作网络关系,运用R软件包clusterProfiler对靶点进行GO功能富集分析和KEGG...     

基于网络药理学和分子对接探讨黄秦艽治疗炎症性肠病作用机制

通过中药网络药理学,预测及筛选黄秦艽活性成分和作用靶点,并通过分子对接技术和细胞实验验证了黄秦艽治疗炎症性肠病(IBD)的潜在靶点.结果从黄秦艽中获得14个活性成分,成分对应的潜在靶点共有278个,获得IBD疾病靶点1445个,交集后获得85个靶点,核心靶点42个,涉及32条主要生物过程,KEGG富集筛选出36条主要通...     

基于网络药理学探讨人参治疗失眠的潜在分子机制与实验研究

应用网络药理学探讨人参治疗失眠的潜在分子生物学机制,并通过斑马鱼睡眠剥夺模型对相关靶点蛋白进行验证。从中药系统药理学分析平台(TCMSP)查询人参相关的化合物与作用靶点,并构建药物分子-靶点网络;通过TTD、genecards数据库筛选与失眠相关靶标,利用STRING平台构建药物和疾病之间的靶点交互网络,然后运用网络拓扑学将选取的核心靶点进行相关分析,利用David数据库对核心靶点蛋白进行GO生物过程的分析和KEGG通路富集分析,并将人参的活性成分、靶点和通络多维网络构建成关系图。通过动物实验,验证人参对失眠作用机制。网络药理学分析结果提示,人参共有22个活性成分符合筛选条件,人参中的人参二醇、人参皂甙等主要活性成分能够干预失眠。疾病数据库以"insomnia"为搜索条件共收集到2 653个疾病靶点。根据度(degree)值筛选出人参干预失眠的核心靶标蛋白13个,主要涉及GABRA1、IL-1β、HMOX1、HTR2A和HTR3A等。动物实验结果提示,与模型组比较,人参中、低剂量、艾司唑仑组的GABRA1、IL-1β、HMOX1、HTR2A和HTR3A基因表达均升高(P0.01,P0.05),人参中剂量与艾司唑仑组,人参高剂量与模型组之间比较无差异(P0.05);人参中、低剂量、艾司唑仑组的GABRA1、IL-1β蛋白表达量均升高(P0.05),人参中剂量与艾司唑仑组,人参高剂量与模型组之间比较无差异(P0.05)。本研究预测人参对治疗失眠的作用机制具有多成分、多靶点,多通路的特点,可为进一步深入揭示其作用机制提供理论依据和指导。