基于网络药理学的郁金治疗哮喘的作用机制研究

目的:通过网络药理学技术预测并筛选郁金治疗哮喘的活性成分及其潜在作用靶点，探讨郁金对哮喘的多成分群-多靶点群-疾病的防治作用机制。方法:通过BATMAN-TCM预测并筛选郁金的活性成分及其作用靶点，利用Cytoscape3.7.0软件构建郁金治疗哮喘的成分和作用靶点网络，采用STRING数据库构建PPI网络，利用KOBAS数据库分析靶点的GO富集和KEGG信号通路。结果:筛选得到郁金的29个活性成分，预测涉及哮喘的靶点15个，主要与ADRB2、ADORA1、ADORA2B等靶点有关，其中13个靶点有相互作用关系，以P<0.05进行筛选，得到GO生物过程1 769条，其功能涉及含磷酸盐的化合物代谢过程、磷代谢过程及cAMP代谢过程等过程。筛选得到54条信号通路，其中前10条KEGG通路为cAMP信号通路、Fc epsilon RI信号通路等。结论:揭示了郁金从cAMP信号通路、Fc epsilon RI等途径多成分-多靶点-多途径治疗哮喘的作用机制，为靶向药物研发和阐明机制提供理论支撑。     

基于网络药理学的虎杖抗高血脂作用及信号通路研究

目的: 利用数据挖掘结果，采用网络药理学和生物信息学方法，分析传统中药虎杖抗高血脂的作用及信号通路。方法:采用TCMSP数据库从虎杖中筛选出主要活性成分，利用Drug-CPI服务器反向药效团匹配方法，预测并获得虎杖主要活性成分靶点。通过OMIM、TTD、Genecards等疾病靶点数据库筛选出高血脂相关疾病靶点，获得活性成分靶点和疾病靶点交集。采用Cytoscape 3.7.1软件构建虎杖可视化网络，应用STRING在线平台对交集靶点进行蛋白互作网络分析，同时对交集靶点进行GO功能和KEGG通路富集分析。根据KEGG通路分析结果，应用Autodock 4.2.6分子对接软件研究虎杖中相关活性成分与胰岛素抵抗和PPAR信号通路中的关键靶点蛋白，即TNFRSF1A和PPARG的结合作用强弱与结合机制。结果:采用TCMSP数据库从虎杖中筛选出12个主要活性成分，并预测获得288个靶点。从疾病靶点数据库筛选出高血脂相关疾病靶点571个，并获得虎杖潜在抗高血脂作用靶点共48个。构建了“药物-活性成分-靶点-疾病”网络，该网络中化合物的平均度值为16.67，其中有8个化合物能与15个及以上靶点发生相互作用。KEGG通路富集分析的结果发现48个作用靶点主要参与调控胰岛素抵抗（insulin resistance）、PPAR信号通路（PPAR signaling pathway）、非酒精性脂肪性肝病（non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD）、HIF-1信号通路（HIF-1 signaling pathway）、调节脂肪细胞中的脂肪分解（regulation of lipolysis in adipocytes）等信号通路。分子对接结果表明，4个活性成分均能与TNFRSF1A结合，其中rhein（大黄酸）与TNFRSF1A结合能最低，为-10.08 kcal/mol。在虎杖的7个活性成分中，physovenine（囊毒碱）与PPARG的结合能最低，为-13.45 kcal/mol。结合方式主要以氢键、静电力及疏水作用为主。结论:虎杖活性成分可能通过参与调控胰岛素抵抗、PPAR信号通路以及调节脂肪细胞中的脂肪分解等信号通路调节脂质代谢，从而实现抗高血脂的作用。     

基于网络药理学研究丹参治疗帕金森病的作用机制

目的:通过网络药理学技术预测并筛选丹参治疗帕金森病的活性成分及其潜在作用靶点，探讨丹参对帕金森病的多成分群-多靶点群-疾病的防治作用机制。方法:通过BATMAN-TCM预测并筛选丹参的活性成分及其作用靶点，利用Cytoscape软件构建丹参治疗帕金森病的成分和作用靶点网络，采用STRING数据库构建PPI网络，利用KOBAS数据库分析靶点的GO富集和KEGG信号通路。结果:筛选得到丹参的124个活性成分，预测涉及帕金森病的靶点11个，主要与ACHE、ADORA2A、AGTR1等靶点有关，其中10个靶点有相互作用关系，以P<0.05进行筛选，得到GO生物过程1 112条，其功能涉及多巴胺代谢、含儿茶酚的化合物代谢等过程。筛选得到34条信号通路，其中前20条KEGG通路为多巴胺能突触、神经活性配体-受体相互作用等相关通路。结论:揭示了丹参从多巴胺代谢过程、神经活性配体-受体相互作用等途径多成分-多靶点-多途径治疗帕金森病的作用机制，为靶向药物研发和阐明机制提供理论支撑。     

枸杞子促进虹膜色素上皮细胞定向分化治疗视网膜色素变性的分子网络调控机制研究

目的:基于生物信息学和网络药理学方法探究枸杞子（LF）促进虹膜色素上皮细胞定向分化治疗视网膜色素变性（RP）的分子网络调控机制。方法:在中药系统药理学数据库和分析平台（TCMSP）检索LF的主要活性成分及其可能的作用靶点；从GEO数据库下载GSE81058基因表达谱数据，采用R软件构建虹膜色素上皮细胞（IPE）和视网膜色素上皮细胞（RPE）差异表达基因火山图和聚类热图；采用STRING数据库构建LF成分-靶点和IPE-RPE差异表达基因的蛋白质-蛋白质交互网络（PPI），运用Cytoscape提取交集网络基因；通过DAVID数据库对交集基因进行基因本体和信号通路分析；采用cytoHubba分析LF作用于IPE的关键靶点。结果:共获得LF的化学成分188个，其中主要的入血活性成分36个，这些活性成分可能作用的靶点201个；IPE与RPE主要的差异表达基因有142个，其中上、下调基因各71个；发掘得到105个与LF促进IPE分化以治疗RP的相关基因靶点；LF作用于这些靶点涉及的生物学过程包括调节细胞分化、调节视网膜层形成等，相关的分子功能主要涉及转录共激活剂活性、离子通道活性等，主要富集于细胞质、高尔基体、细胞核等区域；LF作用于IPE涉及的分子机制包括调控PI3K-Akt信号通路、神经活性配体-受体相互作用通路等；LF促进IPE分化主要作用于SPP1、MMP9等十个关键靶点。结论:IPE与RPE具有明显差异的基因表达谱，LF的有效活性成分可作用于这些差异表达基因，促进IPE细胞分化为RPE，从而治疗RP。本研究可为细胞移植与中医药联合的中西医结合疗法应用于RP的临床治疗提供科学依据。     

基于网络药理学的西红花治疗动脉粥样硬化作用机制探讨

目的: 基于网络药理学方法探究西红花对治疗动脉粥样硬化的潜在作用靶点。方法: 运用中药系统药理学数据库和分析平台(TCMSP)筛选西红花有效成分的作用靶点;运用GeneCards、OMIM数据库筛选动脉粥样硬化的药物靶点构建疾病靶点网络,进而构建药物-成分-疾病-靶点的网络图并进行蛋白质网络互作、GO功能分析、KEGG通路等分析。运用AutoDock对有效成分和关键靶点进行分子对接。结果: 选择生物利用度(OB)＞30%,且类药性(DL)＞0.18作为西红花中的有效成分筛选条件,共得到5个主要成分和272个靶点;通过对药物-成分-疾病-靶点的网络图进行分析,得到多化合物共同作用靶点26个,单化合物作用靶点50个;通过蛋白质网络互作分析对蛋白质靶点基因进行筛选(degree>50),共筛选出19个相关靶点基因;GO分析共包含99条富集结果,KEGG数据库中共包含116条通路对动脉粥样硬化有治疗作用。西红花的5个主要成分均可与Fluid shear stress and atherosclerosis重要信号通路中的关键蛋白VCAM-1和eNOS进行对接,其中异鼠李素与VCAM-1、山萘酚与eNOS的结合能更低。结论: 通过网络药理学分析发现西红花治疗动脉粥样硬化的有效成分及潜在作用靶点,预测西红花治疗动脉粥样硬化的主要作用机制,为其活性成分的研究提供了理论依据。     

基于HPLC-Q-TOF/MS和网络药理学的清心滋肾方防治绝经综合征潜在药效物质基础和作用机制研究

目的：借助高效液相色谱-四级杆飞行时间串联质谱（HPLC-Q-TOF/MS）技术结合网络药理学的方法,分析清心滋肾方的化学成分,预测其防治绝经综合征（MPS）的药效的物质基础和作用机制。方法：分析色谱峰保留时间、精确相对分子质量、二级质谱裂解碎片等信息,与已建的化学成分数据库和文献对比,鉴定出清心滋肾方的化学成分。借助中药系统药理学数据库和分析平台（TCMSP）和SwissTargetPrediction数据库预测清心滋肾方成分靶点;利用人类孟德尔遗传数据库（OMIM）及GeneCards 数据库检索疾病靶点。经Metascape数据库对潜在靶点进行基因本体（GO）注释和京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析,用Cytoscape 3.7.2软件构建“活性成分-核心靶点-通路”网络图,并经AutoDockTools 4.2.5软件对清心滋肾方的核心活性成分与核心靶点进行分子对接验证。结果：从清心滋肾方共鉴定出83个化学成分,预测出847个药物靶点,检索出3 050个疾病靶点,获得共同靶点395个。经网络拓扑分析,获得74个核心靶点,主要涉及MAPK 信号通路、磷脂酰肌醇-3激酶-蛋白激酶 B（PI3K-Akt）信号通路和转化生长因子-β（TGF-β）等19条信号通路。分子对接结果表明小檗碱、表小檗碱、黄连碱、缝籽嗪甲醚、莲心碱、去甲基衡州乌药碱、巴马汀、槲皮素和木犀草素等成分与部分核心靶点有较好的结合活性。 结论：本研究初步鉴定了清心滋肾方水煎液防治绝经综合征潜在的有效成分并预测了其作用靶点,为该方药效物质基础及作用机制的深入研究提供了参考。     

应用网络药理学和分子对接技术探讨金虎通胆汤治疗胆石症的作用机制及实验验证

目的：基于网络药理学方法分析金虎通胆汤治疗胆石症的作用机制并进一步通过动物实验验证金虎通胆汤对活性靶点的药理作用。方法：（1）应用中药系统药理学分析平台（TCMSP）和蛋白数据库（UniPort）,获得金钱草、虎杖、茵陈、香附的有效成分,并对它们的作用靶标进行研究。通过Genecards数据库和OMIM数据库挖掘胆石症相关疾病靶点,并与药物活性成分靶点进行映射,取得交集,得到金虎通胆汤治疗胆石症的共同（直接）靶点。通过Cytoscape3.9.0软件以及String数据库构建靶蛋白互作（PPI）网络及活性成分-靶点网络。利用Metascape数据库完成GO功能和KEGG通路富集分析,借助微生信数据分析绘制条形图,使用Cytoscape3.9.0软件构建共同靶点-信号通路网络。利用UCSF Chimera1.15软件和Autodock vina软件进行分子对接,选择蛋白互作网络中度值排名前6位的重要的靶点进行分子对接,验证结合活性。（2）取豚鼠48只,随机分为4 组（n=12）,除空白组外其余3组建立胆石症模型。其中两组分别给以阿司匹林,金虎通胆汤药液治疗后计算胆囊成石率, ELISA法检测血清TNF-α水平。结果：（1）共有23个活性成分通过23个共同靶点作用于胆囊结石,核心靶点主要包括EGFR、CCND1、TP53、EGF、IL-6等。共同靶点的KEGG通路富集分析显示肿瘤通路为主要富集靶点;人类巨细胞病毒感染信号通路、MAPK信号通路等13条信号通路均与胆石症相关。TNF与异鼠李素（isorhamnetin）,EGFR与山奈酚（kaempferol）,EGFR与异鼠李素（isorhamnetin）,TP53与β-谷甾醇（beta-sitosterol）具有较强结合活性。（2）动物实验结果：模型组成石率高于正常对照组,具有显著性差异（P<0.05）;金虎通胆汤组成石率较其他组低。与正常对照组比较,实验各组血清中TNF-α含量均增高 （P<0.01）;金虎通胆汤与阿司匹林组比较血清TNF-α水平较低。 结论：（1）金虎通胆汤可能主要通过抑制炎症、增强免疫、抗肿瘤、细胞增殖调控、抗氧化等途径对胆囊结石起到治疗作用。（2）金虎通胆汤对模型豚鼠均可产生不同程度的治疗作用,其机制可能是通过调节TNF-α表达而抑制炎症因子、减轻炎症反应。     

基于体外细胞实验和网络药理学研究乳香挥发油抗心脏肥大的作用机制

目的：通过体外细胞实验和网络药理学方法探讨乳香挥发油抗心脏肥大的作用机制。方法：通过异丙肾上腺素（isoproterenol, ISO）诱导的H9c2心肌细胞肥大模型研究乳香挥发油抗心脏肥大的作用。通过CNKI、Pubmed、Pubchem等数据平台检索筛选并收集乳香挥发油活性成分、作用靶点及心脏肥大疾病靶点；利用String数据库和Cytoscape 3.8.0软件构建乳香挥发油抗心脏肥大蛋白互作（PPI）网络和乳香挥发油“药物-活性成分-关键靶点-疾病”网络，筛选分析乳香挥发油抗心脏肥大的关键靶点，并采用荧光定量PCR实验进行关键靶点的验证。通过DAVID数据库进行GO和KEGG富集分析。结果：体外细胞实验表明乳香挥发油可抑制ISO诱导的H9c2心肌细胞表面积增大、蛋白合成增加以及心脏肥大相关胚胎基因心房钠尿肽（ANP）、β-MHC mRNA表达上调。基于文献筛选乳香挥发油有效成分86种，抗心脏肥大靶点36个。网络分析雌激素受体1（ESR1）、内皮型一氧化氮合酶（NOS3）、前列腺素内过氧化物合酶2（PTGS2）、肿瘤坏死因子（TNF）、丝裂原活化蛋白激酶14（MAPK14）、过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARG）是关键靶点，荧光定量PCR结果显示乳香挥发油抑制ISO诱导的心肌细胞ESR1、PTGS2、TNF、MAPK14 mRNA水平上调，NOS3、PPARG mRNA水平下调。GO功能富集分析主要涉及脂多糖介导的信号通路、一氧化氮生物合成过程的正调控、质膜穴样内陷、酶结合等。KEGG通路富集分析包含通路22条，主要与VEGF signaling pathway，TNF signaling pathway，Sphingolipid signaling pathway等相关。 结论：乳香挥发油活性成分可能是通过作用于ESR1、NOS3、PTGS2、TNF、MAPK14、PPARG等关键靶点，调节VEGF signaling pathway，TNF signaling pathway，Sphingolipid signaling pathway等途径，影响脂多糖介导的信号通路、一氧化氮生物合成过程的正调控、质膜穴样内陷、酶结合等改善心脏肥大。     

中药及其活性成分防治抑郁症的药理靶点与临床应用

抑郁症发病机制复杂,多种转录因子、信号通路等参与其发生、发展过程。中药的多成分、多靶点作用在抑郁症的防治中具有独特优势。本文根据国内外相关文献,综述了中药及其活性成分对转录因子（CREB、NF-κB、Nrf2）、分子信号通路（BDNF-TrkB、MAPK、GSK-3β、TLR-4-NLRP3-IL-1β）等靶点干预的药理作用及中药复方防治抑郁症的临床应用。     

基于UHPLC-Q-TOF/MS和网络药理学分析肺炎二号方预防新冠肺炎的有效成分和机制

目的:系统研究新型冠状病毒肺炎一种预防方（湖北方,肺炎二号方）的主要化学成分,并结合网络药理学研究,为其药效物质研究提供一定的参考依据。方法:采用超高效液相色谱四极杆-飞行时间质谱联用仪（UHPLC-Q-TOF/MS）对该方剂的入血成分进行全面分析,采用TCMSP数据库、Swiss Target Prediction数据平台对鉴定得到的入血成分进行靶点预测,并运用网络可视化软件Cytoscape 3.7.2绘制关联网络图,最后对关键靶点进行GO富集分析和KEGG通路富集分析。借助CB-Dock在线分子对接平台对关键靶点与入血化合物进行分子对接,并利用Ligplot软件展示Affinity值较好的对接组合,以验证肺炎二号方对新冠肺炎的预防作用。结果:该方剂的体外化合物识别共有52个化学成分,其中入血成分13个,主要来自黄芪、麸炒白术、防风、金银花和陈皮。上述化合物作用于17个核心靶点,包括MAPK3、TNF等靶点与炎症有关,MPO等靶点与氧化应激有关,VEGFR、KDR等靶点与血管内皮有关。分子对接结果表明,入血化合物与关键靶点间具有较好的结合活性。结论:肺炎二号方中所含化合物通过参与调节炎症、氧化应激、血管和细胞生理等活动,调节IL-17、PI3K-Akt、MAPK等通路来发挥预防新冠肺炎功效。     

基于GEO数据库筛查急性淋巴细胞白血病糖皮质激素耐药相关基因

目的: 基于全基因组表达芯片筛查急性淋巴细胞白血病糖皮质激素耐药相关的基因,分析其可能参与的信号传导通路。方法: 从GEO数据库中下载表达谱数据集,应用R软件分析急性淋巴细胞白血病糖皮质激素敏感组与耐药组差异表达基因（DEGs）,并对差异基因进行基因功能（GO）分析和信号通路富集分析,构建基因间相互作用网络,筛选出关键基因。结果: 共筛选出差异基因109个,其中表达上调基因86个,下调基因23个。GO富集分析得到DEGs主要涉及免疫应答,凝血调节,细胞增殖和凋亡、细胞迁移等生物过程;pathway分析发现DEGs主要富集参与MAPK信号通路、Toll样受体信号通路、NF-κB-MAP通路、细胞凋亡等;互作网络分析挖掘出的关键基因FOS、NFKB1、MAP2K1、IRS1、CASP3。结论: 糖皮质激素耐药的急性淋巴细胞白血病存在基因差异表达,筛选出耐药相关的重要作用基因及信号通路。     

基于GEO数据库的近端与远端结肠癌特征基因生物信息学研究

目的:通过分析近端与远端结直肠癌的差异基因集和其集中的关键通路，区分不同部位结肠癌的分子表达特征基因谱。方法: 利用GEO数据库中高通量基因芯片数据筛选出具有结肠癌患者肿瘤部位近远端信息的芯片。采用GO基因功能注释和KEGG通路富集分析，筛选出可表征远端与近端结肠癌生物特性的特征基因簇和通路，并进行蛋白质相互作用网络可视化分析。结果:经差异基因分析后，发现不同部位结肠癌基因表达具有显著差异，且主要存在于一些重要的肿瘤相关信号通路，如Wnt信号通路，细胞外基质相关通路和免疫调控通路等。结论:本文利用生物信息学方法，从多种角度定义了近端和远端结肠癌的差异分子表达特征，为结肠癌的精准治疗提供理论依据。