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参附注射液作用机制的计算机系统生物学分析
目的:参附注射液是传统中药红参与附子的复方制剂,临床主适应症为充血性心力衰竭、缺血性脑卒中等.以缺血性脑卒中为导向,采用系统生物学和实验研究方法,对参附注射液调节生物学网络的分子机制做一阐释.方法:以参附注射液的28个成分出发,分别从TCMGeneDIT数据库系统和Agilent literature search系统中挖掘参附注射液中成分作用的蛋白质数据,并辅助以Pharmmapper反向对接靶标,构建参附注射液多成分-蛋白网络,在Genecards,BIND,BioGRID,IntAct,Mint 等数据库中挖掘蛋白之间关联,建立蛋白相互作用网络.提取显著性差异蛋白子网络一个,并对其中通路以Western blot蛋白印迹方法加以验证.结果:参附注射液成分与55个蛋白有连接,构成53个无孤立结点的蛋白相互作用网络.应用ClusterOne 模块对蛋白相互作用网络富集分析,提取显著性差异P ＜0.05的子网络1个,子网络中含有关键蛋白15个,经Biocart信号通路映射,涉及NF-κB信号通路,AKT信号通路,Toll样受体信号通路,MAPK信号通路等.采取Western blot方法对富集指数P值小的NF-κB信号通路进行验证,发现参附注射液在缺血1h再灌注24 h的MCAO模型上对NF-κB p65和IκB-α的磷酸化表达有明显下调作用.结论:采用计算机系统生物学和实验验证方式初步阐释了参附注射液主要化合物防治疾病的分子机制,并以分子生物学实验方式对所预测的信号通路进行验证,为中药复方的系统研究提供参考.
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生脉散血中移行成分分子靶标的计算机系统生物学预测
目的:应用计算机系统生物学方法预测生脉散的分子靶标,并为生脉散的分子机制提供线索.方法:采用TCMGeneDIT数据库系统,文本挖掘人参、麦冬、五味子各自所能影响的基因或蛋白质数据；收集生脉散中五味子醇甲、五味子醇乙、戈米辛D、五味子乙素、γ-五味子素、20(S)-人参皂苷Rh、人参皂苷Rk3等14种血中移行成分,采用Accelrys公司Discovery Studi0 2.5版完成分子构建,并上载至PharmMapper服务器进行靶标预测；从BIND,BioGRID,DIP,HPRD,IntAct,MINT等分子相互作用数据库中收集与预测靶标有直接相互作用的蛋白质,进行综合分析.结果:已有的实验发现,五味子有10个血中移行成分,人参只有4个血中移行成分；人参与55个基因相关,五味子与1个基因相关,没有基因与麦冬相关.人参的4种血中移行成分不但可直接作用于实验证实的靶标,还能影响相关靶标发挥广泛的生物学效应.五味子的10种血中移行成分只能通过影响相关靶标而发挥间接的治疗作用.结论:结果可为生脉散的后续研究提供有用的线索,促进生脉散的分子作用机制研究,为中药复方的系统研究提供参考.
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丹红注射液作用机制的计算机系统生物学研究
丹红注射液是传统中药丹参与红花的复方制剂,临床主适应症为冠心病、缺血性脑病等,疗效确切,已为医学界普遍接受.由于化学成分的复杂性,靶点作用的多样性,特别是系统生物学中,将丹红注射液作为一个整体调节生物学网络的作用机制研究未见报道.研究从TCMGeneDIT数据库系统和Agilent Literature Search (ALS)系统中,挖掘丹参,红花各自作用的蛋白质数据,构建丹参、红花、丹红注射液多成分-蛋白网络,在Genecards,BIND,BioGRID,IntAct,MINT等数据库中挖掘蛋白之间关联,建立蛋白相互作用网络.结果发现丹参中10个成分与蛋白有连接,红花中14个成分与蛋白有连接,共有的24个成分与81个蛋白有相互作用,构成无孤立结点的60个结点的蛋白相互作用网络.应用ClusterONE模块对蛋白相互作用网络富集分析,提取显著性差异P＜0.05的子网络1个,子网络中含有关键蛋白23个,经KEGG信号通路映射,涉及Nod样受体信号转导通路,上皮细胞幽门螺杆菌感染的信号转导通路,Toll样受体信号转导通路,RIG-I样受体信号转导通路,神经营养因子信号转导通路共5条信号通路,关联炎症、感染性疾病、胃部疾病、心脏疾病等.研究采用计算机系统生物学方式,初步阐释了丹红注射液主要化合物防治疾病的分子机制,为中药复方的系统研究提供参考.
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运用计算机系统生物学方法预测茵陈蒿汤的分子靶标
目的:应用计算机系统生物学方法预测茵陈蒿汤的分子靶标,并阐明有效成分群的协同作用机制.方法:采用TCMGeneDIT数据库系统,文本挖掘茵陈蒿、大黄、栀子各自所能影响的基因或蛋白质数据；收集茵陈蒿汤中6,7-二甲基氧香豆素、京尼平苷、红花黄色素A、大黄酸、大黄索等17种血中移行成分,采用Accelrys公司Discovery Studio2.5版完成分子构建,并上载至PharmMapper服务器进行靶标预测；从BIND、BioGRID、DIP、HPRD、IntAct、MINT等分子相互作用数据库中收集与预测靶标有直接相互作用的蛋白质,进行综合分析.结果:已有的实验证实:4个蛋白质与茵陈蒿汤相关,8个蛋白质与大黄相关,没有蛋白质与栀子相关.大黄酸、大黄素、6,7-二甲基氧香豆素、绿原酸等6种化学成分不但可直接作用于实验证实的靶标,也可像异秦皮啶、懈皮素3-O-葡萄糖苷等8种化学成分一样,通过影响相关靶标而发挥间接的治疗作用.结论:本研究结果可为茵陈蒿汤的后续研究提供有用的线索,促进茵陈蒿汤的分子作用机制研究,本研究策略可为中药复方的系统研究提供参考.
