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基于网络药理学的痛风定胶囊治疗痛风及高尿酸血症的作用机制探讨

日期:2022年01月30日 编辑:ad201107111759308692 作者:无忧论文网 点击次数:622
论文价格:150元/篇 论文编号:lw202201121215265161 论文字数:32533 所属栏目:药学论文
论文地区:中国 论文语种:中文 论文用途:硕士毕业论文 Master Thesis
相关标签:药学论文

本文是一篇药学论文,本研究基于网络药理学的研究方法,通过对药物成分及靶点、疾病的靶点数据的挖掘再对数据进行处理。数据分析结果显示痛风定胶囊主要成分包含槲皮素、泽泻醇 B、泽泻醇 C、黄柏酮、坎得毒素 A、掌叶大黄二蒽酮 B 等,主要靶点包含PTGS2、PGTS1 等。结果表明痛风定胶囊具有多成分、多靶点、作用多条通路治疗痛风、高尿酸血症。同时推测痛风定胶囊通过槲皮素、泽泻醇 B、泽泻醇 C 等成分通过 IL-17 通路作用于前列腺素 G/H 合成酶起到抗炎作用。


第一章 资料与方法


1.1  活性成分的筛选

本研究分别以痛风定胶囊中八味中药“秦艽”、“黄柏”、“延胡索”、“赤芍”、“川牛膝”、“泽泻”、“车前子”、“土茯苓”为检索词,检索中药系统药理学数据库和分析平台[13]TCMSP 数据库(https://tcmspw.com/tcmsp.php)并获取以上中药的全部组成成分,再通过 ADME 的两个属性值口服利用度 OB≥30%及类药性 DL≥0.18[14]对八味中药的活性成分及作用的蛋白靶点进行筛选,并通过检索中国知网、PubMed 等数据库对已发表文献及报道对未被预测的活性成分及蛋白质靶点进行补充。 

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1.2  化合物作用靶点的检索与预测

通过 TCMSP 平台的 Related  Targets 逐一检索每个化合物成分的相关靶点并搜集汇总,对 TCMSP 数据库检索到的药物化合物成分无相关靶点的化合物分子,通过检索 PubChem 数据库[15](https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/)获取活性成分的2D 结构的 sdf 文件,对于 PubChem 数据库、化源网等途径均无法获得的化合物成分结构,使用 ChemDraw17.1 软件画出化合物 2D 结构并保存 sdf 文件,再将获得的 2D 结构 sdf 文件导入 SwissTargetPrediction 平台[16](http://www.swisstargetprediction.ch/)预测其相关蛋白靶点并补充。最终通过 Uniprot 蛋白数据库[17](https://www.uniprot.org/)对筛选后的蛋白靶点进行标准化规范。


第二章结果


2.1  活性成分获取

通过 TCMSP 数据库分别检索痛风定胶囊中所含的八味中药组成成分,初步得到活性成分化合物:秦艽 27 个、黄柏 140 个、延胡索 77 个、赤芍 119 个、川牛膝41 个、泽泻 46 个、车前草 70 个、土茯苓 74 个,再根据 ADME 的两个属性值OB≥30%及 DL≥0.18 筛选得到包括槲皮素、谷甾醇、豆甾醇、黄芩素、黄柏酮等 156个活性化合物,去除 11 个重复化合物(36 个重复值)后共获得 132 个有效活性成分,中位 OB 是 40.245%,中位 DL 为 0.68。有效成分信息详见表 1。

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2.2  化合物作用靶点的检索与预测

通过检索最终得到秦艽 2 个有效成分共 41 个蛋白靶点,黄柏 37 个有效成分其中 TCMSP 数据库共检索 510 个作用蛋白靶点,PubChem 数据库获取 11 个化合物(MOL000763、MOL002636、MOL002656、MOL002659、MOL002660、MOL002671、MOL002673、MOL006392、MOL006401、MOL006413、MOL01335),ChemDraw17.1软件画出 1 个化合物(MOL002652)结构,使用 SwissTargetPrediction 平台预测得到 817 个蛋白靶点,共计 1327 个作用蛋白靶点。延胡索有效成分 49 个共 1095 个蛋白靶点。赤芍有效成分 29 个其中 TCMSP 数据库共检索 151 个蛋白作用靶点,PubChem 数据库获取 7 个化合物(MOL001921、MOL001925、MOL007003、MOL007004、MOL007014、MOL007016、MOL007025),  ChemDraw17.1 软件画出 2 个化合物(MOL007008、MOL007012),此外六个化合物(MOL007022、MOL006990、MOL006994、MOL006996、MOL00700、MOL007018)无法预测获取靶点舍去,使用 SwissTargetPrediction 平台预测得到 249 个蛋白靶点,共计 400个蛋白作用靶点。川牛膝 4 个有效成分共 218 个蛋白作用靶点。泽泻 10 个有效成分其中 TCMSP 数据库共检索 9 个作用蛋白靶点,PubChem 数据库获取 3 个化合物(MOL000830、MOL000832、MPL000854),使用 SwissTargetPrediction 平台预测得到 249 个蛋白靶点,共计 258 个作用蛋白靶点。车前草 10 个有效成分其中TCMSP 数据库共检索 153 个作用蛋白靶点,PubChem 数据库获取 3 个化合物(MOL007783、MOL007796、MOL007799),使用 SwissTargetPrediction 平台预测得到 131 个蛋白靶点,共计 284 个作用蛋白靶点。土茯苓 10 个有效成分共 325 个作用蛋白靶点,汇总靶点共 3939 个蛋白作用靶点。将汇总后的蛋白靶点进行规范并把“Protein name”全部转换为 UniProt 数据库中的“Gene name”,最后去除重复值共得到 659 个靶点。



第三章 讨论 ................... 35

第四章 结论 .............................. 37


第三章 讨论

痛风的基础是高尿酸血症,尿酸沉积于关节、滑膜等处,由于其本身具有较强的致炎性,能够活化巨噬细胞产生炎性反应,造成痛风性关节炎导致关节发生变形等不可逆的损伤[31]。痛风定胶囊中秦艽的主要成分较少,如 β 谷甾醇、谷甾醇具有抗炎抗氧化等作用[32-34],其作用是增强抗炎因子的活性及减少炎性因子的分泌。黄柏具有抗炎、抗氧化、抗痛风等作用[35],黄柏酮可通过与巨噬细胞游走抑制因子活性口袋 A 链和 C 链之间的位置对接导致丝裂原活化蛋白激酶磷酸酶-(1MKP-1)表达增多,MKP-1 再促进磷酸化 p38 丝裂原活化蛋白激酶(P-p38 MAPK)脱磷酸化,从而减少了激活蛋白-1(AP-1)下游相关的促炎性基因如 iNOS、IL-6、IL-1β、MCP-1 等的转录与表达,进而发挥抗炎作用[36]。坎得毒素 A、掌叶大黄二蒽 B 目前还没有研究报道其作用。延胡索有效成分中槲皮素抗炎是其最关键的作用[37],槲皮素可在体内外通过抑制炎症细胞因子和炎症酶而抑制炎症反应,通过降低炎症因子 IL-1、IL-6、IL-10 的表达量而达到抗炎的效果[38],另外槲皮素可降低炎症因子 IL-1  和肿瘤坏死因子的表达减轻炎症反应来治疗急性痛风性关节炎[39],调控PI3K/AKT/NF-B 信号通路[40]、通过 AMPK/Sirt1 途径调节炎症因子 IL-12 和一氧化氮合酶的基因表达[41]、抑制脂多糖[42]、降低 IL-1R、Ccl8、IKK 和 STAT3[43]等炎症因子达到抗炎作用。异紫堇杷明碱无相关文献报道其作用,黄芩苷有抗菌、抗炎、抗氧化等作用,研究表明黄芩苷抗炎作用主要与抑制炎性因子 TNF-α、IL-1β、IL-6、白细胞介素-17、基质金属蛋白酶-9 (MMP-9)的产生和调节核因子 κB(NF-κB)信号通路等有关[44],另外黄芩苷可以抑制脂多糖诱导的巨噬细胞释放前列腺素 E2、NO、TNF-α 等炎症因子发挥抗炎的作用[45-46]。豆甾醇具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤等作用,豆甾醇可抑制 IL-1β 诱导的 NF-kB 通路抑制炎症介质[47],同时可以减少因脂多糖刺激增多的炎症因子环氧化酶-2(COX-2)和诱生型一氧化氮合酶 mRNA的表达,并通过减少 PGE2 和 NO 的释放发挥其抗炎作用[48]。泽泻有效成分泽泻醇B、泽泻醇 C 等的靶点多,泽泻具有利尿、抗炎、抗氧化等多方面的作用[49,50],泽泻醇 B、泽泻醇 C 具有利尿的作用[51],抑制细胞因子活化以及炎症介质产生[52],泽泻醇 B 能够抑制Ⅲ型炎症反应有[53],抑制炎症介质产生。



第四章 结论

本研究基于网络药理学的研究方法,通过对药物成分及靶点、疾病的靶点数据的挖掘再对数据进行处理。数据分析结果显示痛风定胶囊主要成分包含槲皮素、泽泻醇 B、泽泻醇 C、黄柏酮、坎得毒素 A、掌叶大黄二蒽酮 B 等,主要靶点包含PTGS2、PGTS1 等。结果表明痛风定胶囊具有多成分、多靶点、作用多条通路治疗痛风、高尿酸血症。同时推测痛风定胶囊通过槲皮素、泽泻醇 B、泽泻醇 C 等成分通过 IL-17 通路作用于前列腺素 G/H 合成酶起到抗炎作用。

本研究局限性,作为一种新的方法论,虽然在研究中医药治疗疾病方面取得了一定的成果,但网络药理学自身存在一些缺陷如:1.网络药理学的研究依靠数据库的挖掘,数据库中数据的完整性很大程度影响结果的可靠性,2.数据的处理分析依靠网络平台,数据网络构建伪真性差。3.结果的可视化分析依靠软件,不能完全的体现真实性。4.本研究完全依靠数据的挖掘处理分析,缺乏试验的验证。5.本研究成分靶点通路多,但是只能分析出部分重要的成分及关键靶点的通路,没法完全研究其作用机制。网络药理学的发展目前使中医药进入了一个高速发展