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基于网络药理学和分子对接技术探究脑络欣通治疗缺血性脑卒中的机制.pdf


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】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。万方数据基于网络药理学和分子对接技术探究脑络欣通缺血性脑卒中的机制李佩佩佳峦庠=,胡建鹏未厶缺血性脑卒中,侵改怨血动脉狭窄或闭塞导致组织缺血低氧、坏死的一种破坏性脑血管事件,现已成为中国居民死亡的主要原因之一O执窖е瘟艻饕S芯猜鋈芩ā⒍脉取栓以及神经保护等手段,虽取得较大的进展,但难以避免缺血再灌注琁/损伤以及出血等不良反应?。属中医学“中风”范畴,益气活血方脑络欣通是新安医家王乐匐基于“气脑髓”理论创制的辨治“中风”的特色方剂,该方以黄芪为君,益气扶正以帅血;川芎、三七为臣,活血通脉以载气;以天麻、蜈蚣为佐,息风通络;当归、红花为使,增强活血之力。全方共奏益气活血通络之功,临床适用于气虚血瘀型“中风”?。前期研究。结果表明,脑络欣通能显著改善患者血液流变学和神经功能缺损的情况,并能减轻脑缺血大鼠氧化应激、炎症反应等,但其药理机制尚未被完全阐明。因此,本研究基于网络药理学的研究方法,对脑络欣通治疗的有效成分与潜在作用机制进行挖掘,并结合分子对接技术从微观角度对其主要成分与核心靶点进行验证,以期为后续实验研究提供参考。活性成分及作用靶点筛选通过中医药系统药理学平台,海痶甤、//及化学专业数据库海畂..焖味中药所含的化学成分,限制条件为口服生物利用度琌≥%、类药性,://⒒贚蚪猩秆轢,同时结合文献补充有效化合物。将符合条件的活性成分导入蚐平台://∽饔冒点,。疾病靶点收集”为关键词,分别从海痺..、://甦甤数据库检索关于的人类疾病靶点。然后将“,,项下获得的靶点与,口血牧嫌敕椒以“鱓..痟ⅲ珿://.安徽中医药大学中医学院,安徽合肥;不罩幸揭┐笱а芯颗T海不蘸戏R猐目的采用网络药理学方法探究益气活血方脑络欣通治疗缺血性脑卒中,淖饔没疲并通过分子对接技术进行初步验证。方法通过⒒ёㄒ凳菘饧拔南咨秆∧月缧劳ɑ钚猿煞及作用靶点,通过、、≒网络并通过拓扑分析获得核心靶点,同时构建“中药活性成分核心靶点疾病”可视化网络图;运用砑δ芗癒;煌犯患治觥W詈蠼柚鶤件以及砑蟹肿佣越雍涂墒踊=峁脑络欣通的潜在活性成分个,治疗的潜在作用靶点个,核心靶点包括、龋蛔饔媒贤怀龅幕钚猿煞职ㄩ纹に亍谷甾醇、山柰酚、木犀草素等。进一步的生物功能分析获得条信号通路,包括藕磐贰藕磐贰信号通路等关键通路。分子对接结果表明关键活性成分与核心靶点之间存在分子结合位点,并有较强的结合活性。结论益气活血方脑络欣通可能是通过多成分、多靶点协同作用于氧化应激、炎症反应、细胞凋亡、自噬等生理病理环节,从而发挥治疗的作用。丶蔧脑络欣通;缺血性脑卒中;网络药理学;分子对接;..基金项目:安徽省第十三批“辈荡葱峦哦酉钅皖人才办;安徽省自然科学基金项目;新安医学教育部重点实验室开放项作者简介:李佩佩,女,博士,助教通信作者:胡建鹏,男,博士,教授,博士研究生导师,—”“、.目../,即得到脑络欣通治疗的潜在作用靶点灿邪械。蛋白蛋白相互作用—,网络构建及关键靶点的查找将“”项下获得的共有靶点输入平台://..,下载“备袷降牡鞍谆プ鞴叵滴件,。利用寮δ芙型仄朔治觯萁诘愕连接度、介度⒔裘芏问瞪秆『诵陌械悖⒐菇ā爸幸活性成分核一械疾病”网络。基因本体,δ苡刖┒蓟与基因组百科全书,“薄癳薄癵”功能包对共有靶点进行功能和通路富集分析。根据涤尚〉酱笈帕校捎梦⑸牌教://.甤将排名前位的功能物过程珺、分子功能,拖赴榉珻个模块绘制条形图,并将排名前位的生物途径绘制气泡图。,提取关键的子模块,并参照分析。,利用砑腥ニ⑸境涮宓却恚汲鯬格式文件;同时检索菘庀略毓丶分的“备袷轿募既薈砑惺蛊淠量最小化,输出袷轿募=柚鶤砑缘鞍捉屑忧狻⒓扑愕绾墒蟊4妫据蛋白原配体位置设置分子对接活性口袋、.算法进行虚拟对接。。件实现对接最优结果可视化。脑络欣通的活性成分及其作用靶点数据库联合及文献筛选脑络欣通的活性成分,分别得到黄芪个,川芎个,三七个,天麻个,蜈蚣觯旎觯惫个,去除重复值后共得到个活性成分,相应获得靶点蛋白菘獗曜蓟笕コ扌Ш椭馗窗械悖到作用靶点觥脑络欣通治疗的潜在作用靶点通过检索鍪菘夤驳玫絀喙匕械鉲觥=ɑ钚猿分作用靶点与疾病靶点进行映射,获得共有靶点个,即为脑络欣通治疗的潜在作用靶点,见图脑络欣通治疗的缂昂诵陌械愕纳选脑络欣通治疗的初步缤技共鼋诘愫条边,经拓扑分析后得到—。将核心靶点按照值构建纾峁“中药活性成分核心靶点疾病”“中药活性成分核心靶点一疾病”网络图M缰杏个节点,每个节点的值表示网络中与节点连线的总条数,值越大表示该化合物发挥作用的可能性越大6酝缤冀型仄搜Х治觯珼蹬琶的结果见表淇赡芪V瘟艻墓丶衔铩由图芍#月缧劳ㄖ卸喔鲋幸┗钚猿煞中用于多个靶点,如黄芪、红花共同成分山柰酚与红花、蜈蚣共同成分懿匪猚共同作用于靶点、从沉烁捶蕉喑煞帧⒍喟械闩湮榉⒒有效应的特点。患治龊蚄⑹头治患分析共得到酢酰据显著性选取排列前的条目绘制条形图。结果显示,主要涉及药物反应、脂多糖反应、氧化应激等;主要涉及岷稀⒆B家蜃结合、细胞因子受体结合等;主要涉及膜筏、膜微区、突触前膜的组成部分、神经元胞体等。通过“”项进行结果通过多觯、.://.·眭成分靶点与靶点映射韦恩图、.万方数据.//’洁罚郝丁‘、、\¨:~’··◆·羔釜≮圈В浩┒R◆◆◆◆簟■三尊蒜赫。◆◆◆◆◆◆簦簟簟强。恶,。孑,。。::粱◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆。。曼茹专◆◆◆◆●¨■”·爵。黑·.猰?·纛◆◆◆◆◆◆◆◆◆二:二一一■◆”魓!鬳◆鬾◆簦■、、、:。。一。“。”‰:;“臀墨叩:黧~一玉。·?信号通路、信号通路、∪∏跬罚嬷破萃迹琧表示富集在该通路上的靶点数目,见图=峁示,脑络欣通可能作用的信号通路包括经营养蛋白信号通路等。聚类分析通过件中插件对龉灿邪械憬芯劾啵F婪智的子模块可视化图,评分越高,该模块在整个缰蟹⒒拥淖饔迷酱蟆腂析结果见表D?锳主要参与对细胞死亡的正调控;模块饕2斡攵韵赴ㄒ啤⒃硕恼骺兀荒块饕2斡攵宰R泼负偷鞍字柿姿峄恼骺亍活性成分和核心靶点的分子对接验证选取缰械墓丶械阌肱琶的活性成分进行对接,最低结合能结果见表Mü齛评估对接结果,,“‰,?图月缧劳ㄒ籌餐械鉖图凸丶械鉖图“中药一活性成分一核心靶点一疾病”://.,?’●注:倒切伪硎疽┪铮徽咝伪硎净衔铮徽吮咝伪硎揪尾。涣庑伪硎景械鞍..一一一,”骸!!捌#“图表月缧劳ɑ钚猿煞至佣菵蹬琶编号化合物【道丛眩£:.鹋?,一●●●一·?馮刚●●盯●”“馽一一●薄馽●邺馞●●眦—Ⅵ珻万方数据:≮骸譬黼徽辩.■◆:鼬骶百荸罨慕拦丽.▲蕾▲表示成分与受体蛋白之问有一定的结合活性,/硎径咧视薪虾玫慕合能力,而/虮砻鞫咧有强烈的结合活性?。结果表明,槲皮素、谷甾醇、山柰酚与、示薪虾的结合活性。用软件对部分对接结果进行可视化分析,可见槲皮素能稳定地对接到蛋白的活性口袋中,二者通过氨基酸残基、和发挥氢键作用;山柰酚能稳定地对接到鞍椎幕钚钥诖校通过氨基酸残基一虯一挥氢键作用;谷甾醇能稳定地对接到白的活性口袋中,二者通过氨基酸残基发挥氢键作用。见图.://.、和中排名前的条目通路富集分析气泡图共有靶点聚类结果评分前哪?榭墒踊表煌?榈纳锓治龉探峁前表脑络欣通活性成分与核心靶点分子对接最低结合能注:’:..:●·万方数据本研究确定了脑络欣通中的槲皮素、谷甾醇、山柰酚、木犀草素和豆甾醇等活性成分可能为治疗的关键化合物。现代药理学研究∽砻鳎纹に具有抗氧化、抗炎以及清除自由基等多种生物活性,其通过调控痯返鞍椎谋泶铮せ线粒体自噬,抑制脑缺血损伤大鼠氧化应激及炎症损伤,发挥神经保护效应;同时槲皮素可以减缓机体凝血过程,通过抑制血小板活化和炎症因子的释放,防止血液凝固I借头邮且恢侄喾永嗫寡趸粒可以显著降低活性氧、超氧化物歧化酶、炎症因子的表达,在中发挥积极作用“还如薮己投圭薮是三七、红花、天麻、当归的共有成分,同属于固醇类化合物,研究币恢っ鞫呖梢酝ü寡住⒖寡趸⒖凝等作用,减轻脑缺血再灌注损伤。木犀草素为红花主要成分,能够抑制脑缺血再灌注损伤后氧化应激、炎症反应,其机制可能与抑制动力相关蛋白性改善自噬流过程,升高热休克蛋白表达水平,降低脑组织皮质区芴骞亓R蜃颖泶锼接关?。以上结果提示,脑络欣通活性成分可能通过参与氧化应激、炎症反应、细胞凋亡及自噬等途径在脑缺血中发挥作用。基于缂巴仄瞬问姆治觯秆〕瞿月欣通治疗的核心靶点,包括、龋庑┌械阌肴血性疾病密切相关。切藕抛5加胱B技活因子姿峄せ詈罂上煊ο赴手胁煌赴因子、生长因子信号,进而影响许多生理过程,包括细胞增殖、凋亡、分化等【“。有研究朝表明,在大鼠大脑中动脉阻塞模型中观察到缺血区神经元和星形胶质细胞中灾罨骺豃疭信号通路可以影响神经元、血管内皮细胞的凋亡、增殖和分化,还增加神经可塑性。血管内皮细胞损伤是脑缺血损害的基本动因,而高表达是促进血管内皮细胞凋亡的重要原因之一。研究表明,可以提高内皮细胞谋泶铮苯档谋泶锼健Q字⑹荌鹕说墓丶蛩兀呛俗B家蜃蛹せ畹鞍滓的成员,在生物体内通过多种途径激活炎症反应、应激诱导因子或病原体,与的发生发展密切相关¨是丝裂原活化蛋白激酶信号通路中关键激酶,脑缺血会导致奔湟览敌曰罨种芃能减轻细胞凋亡和炎症反应,对脑卒中小鼠发挥保护作っ讣易宓囊辉保咄ü骺叵赴弧⒃殖等多种生物过程参与的治疗¨?。研究心。证实,激活、纱俳谄は赴ぁ⑶ㄒ疲进血管生成。因此,脑络欣通可能通过作用于减轻的细胞凋亡;作用于跚酙难字⒎从Γ蛔饔糜赑促进血管生成,改善的血液供应和营养支持。富集的分子功能主要包括药物反应、脂多糖反应、氧化应激等;氧化应激是缺血再灌注过程中导致神经元损伤的关键机制之一,通过损害线粒体牟⒂盏枷赴贑睾蚏的产生,进而诱导细胞凋亡或坏死?。富集结果显示,脑络欣通治疗主要涉及藕磐路、信号通路、藕磐返取藕磐肥窍赴弧⑸ぁ⒌蛲龅壬砘疃的经典通路”。。研究允荆猛吩贗⑸展和药物干预治疗中发挥关键作用,可通过抑制氧化应激、神经元自噬、血脑屏障紊乱等多种病理过程发挥神经保护作用。当组织缺血、低氧时白水平迅速升高,调控诱导型一氧化氮合酶、血管内皮生长因子等下游靶基因促进血液循环、葡萄糖运输以及血管新生等,起到对低氧组织的保护作用盷;但诘脱踝橹械墓泶锊⒉灰欢ǚ挥保护效应。有研究【:。邢允荆笫竽匀毖K鹕撕系鞯贾卵D云琳掀苹怠⑺壮潭燃又氐龋有双重作用。前期研究心“峁砻鳎月缧劳藕磐芬种颇匀血大鼠细胞凋亡,促进血管新生,发挥神经保护作用,与预测结果相符合。此外,藕磐芬彩调控细胞增殖、凋亡和代谢等生命过程的重要通路,黾易宄员,其中饕T谘趸ぶ械骺叵赴蛲觯在脑缺血中异常表达促进神经元自噬,而下调茉黾友趸な蹦谄は赴褪埽俳活薄A硗猓狙芯恐斜收咴擞肕插件对龉灿邪械憬芯劾喾治觯⑾衷诠灿邪械鉖网络中发挥关键作用的子模块主要参与细胞死亡、生长、运动和蛋白磷酸化等生物过程。综上所述,脑络欣通可能通过槲皮素、谷甾醇、山柰酚、木犀草素等活性成分,协同作用于、劝械悖ü齈、刃藕磐返骺匮趸ぁ⑸窬字ⅰ细胞凋亡等生物过程,发挥对的治疗作用。分子对接结果也证实脑络欣通主要活性成分能与核心靶讨论用?。是的鹘谘腔珹通过调节虷包括和://...万方数据点之问稳定结合形成氢键。本研究初步揭示了脑络欣通通过多成分、多靶点、多途径治疗的作用机制,但值得注意的是,有学者提出“槲皮素类现象”?,即槲皮素类成分频繁出现在网络药理学研究结果中,可能与其在植物中广泛分布,且各种体内外药效作用报道出现较多有关,此现象需引起重视,后续仍要结合体内外实验验证其网络作用靶点和药效机制。://.:甋拥希攀骀茫獠ǎ吨泄毙匀眆篒阅宰渲姓镏沃改》解读泄执窬膊≡又荆罹唬钚×,,畹宏蓿掠保月缧劳ǘ阅怨K兰毙云谄檠p鲋患者神经功能、血液流变学及氧化廊激的保护作用中围老年学杂志,,:趵瞿龋芙。旃欤龋缧劳ń档途衷钚愿毖再灌注大鼠额顶叶皮质。及‘和暗白的表达赴敕肿用庖哐г又荆:琁.,/./甶核疾樱痔炖矗屏幔龋纹に赝ü齈/通路激活线粒体自噬减轻大鼠脑缺血再灌注损伤国病理生理杂志,,赵唯宇,李世一,辛光,:脑卒中的保护作用及其机制A揭┭г又荆郑红丽,【性脑损伤大鼠的神经保护作用研究蟹缬肷窬膊≡又荆//。瓸甴://畂/.痓曾雪,王龙,赖玉洁,/.泥文娟,张书琦,王晓艳,,,瓻.,,琖甁瓵疢疺瓹./甝.,,:甴://畂/./甁琀/疦/.甴://畂/.,,:..:..:琒人..。珺‘,,,:琎琧:琀。甁驪,,./..瓹:.:琍。,—珼:琘—瓹.。,。人耍琕人,琕瓼,琘琘:!!万方数据:,琖,://./:瓹/://畂/.///郜峦,王键,厍宇,,,:瓽马焓彬,贾利军,李玉婷,“槲皮素类现象”与对策的探讨啥即笱аП自然科学版:崭迦掌冢琇,珽琧琾—,,甅籌;;琙;.:#琙,.—.,——琣琣,,琣.‘.;琂,琣,瑃.‘,;籑..;琀珻。瓼,琣,,.!;甊,.—

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