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中药构效组学研究专题
中药构效组学研究专题
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    刘思聪, 秦鑫鹏, 齐冰, 罗曦, 李天娇, 包永睿, 王帅, 韩凌, 孟宪生

    2024, 30(15): 154-161. DOI: 10.13422/j.cnki.syfjx.20231518
    摘要:目的采用构效组学研究方法,阐释气滞胃痛颗粒中枳壳黄酮发挥抗炎镇痛作用的药效物质。方法在课题组前期体外药效筛选的基础上,开展枳壳黄酮体内药效研究,运用中药系统药理数据库和分析平台(TCMPS),人类在线孟德尔遗传数据库(OMIM),检索互作基因(STRING)等网络数据库,获取枳壳黄酮抗炎镇痛活性成分的核心靶点;采用计算机虚拟筛选技术将不同类型的枳壳黄酮与核心靶点进行对接,以各靶点与活性结构的综合评分总分为遴选原则,得到高结合活性的关键核心靶点;以靶点为桥梁,将枳壳中一类或多类化学成分结构与药效紧密关联,通过各类结构与药效靶点结合规律探讨药效明确的化合物与药效之间的构效关系。结果枳壳黄酮对葡聚糖硫酸钠(DSS)结肠炎小鼠具有良好的抗炎镇痛药效,能够改善结肠炎小鼠体征,明显降低炎症因子白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-1β(IL-1β)水平(P<0.05),获得枳壳黄酮类活性成分12个,按照母核进行结构归类,其中二氢黄酮类9个,黄酮类3个。经韦恩(Venn)交互分析,得到枳壳抗炎镇痛靶点167个,通过度值(Degree)和分子对接综合评分,选择前列腺素内过氧化物合酶2(PTGS2)和丝裂原活化蛋白激酶3(MAPK3)进行进一步的结构分析。通过结构分析发现,含有糖苷类结构的成分与抗炎镇痛靶点结合活性更高。结论该研究在体内药效实验的基础上采用构效组学的研究方法,可以分析枳壳黄酮抗炎镇痛的物质基础,同时构效组学为中药药效物质的阐释提供新思路新方法。  
    关键词:枳壳;黄酮;抗炎镇痛;构效组学;分子对接  
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    更新时间:2024-07-04

    罗曦, 齐冰, 孟营, 秦鑫鹏, 包永睿, 李天娇, 王亮, 王帅, 孟宪生

    2024, 30(15): 146-153. DOI: 10.13422/j.cnki.syfjx.20231815
    摘要:目的采用构效组学研究方法,阐释气滞胃痛颗粒中柴胡抗炎镇痛作用的药效物质。方法采用甲醛小鼠致痛实验明确柴胡皂苷的体内抗炎镇痛作用;运用中药系统药理数据库和分析平台(TCMSP),人类在线孟德尔遗传数据库(OMIM)和检索互作基因(STRING)等网络数据库,获取并筛选柴胡抗炎镇痛活性成分的核心靶点;采用计算机虚拟筛选技术将不同类型的柴胡皂苷与核心靶点进行对接,以各靶点与活性结构的综合评分总分为遴选原则,得到高结合活性的关键核心靶点;通过各类结构与药效靶点结合规律探讨分析构效关系。结果柴胡皂苷能够降低甲醛刺激引起的小鼠足部肿胀,并在甲醛引发小鼠足部炎性疼痛反应中能使前列腺素E2(PGE2)含量下降,对PGE2所引发的炎性疼痛有显著的抑制作用;筛选出柴胡皂苷中9个化学成分和39个靶点;抗炎镇痛靶点3 074个,将成分靶点与抗炎镇痛疾病靶点取交集,共得到22个直接作用靶点;经过蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)分析,最终得到药物的主要活性成分有柴胡皂苷a、柴胡皂苷b1、柴胡皂苷b2、柴胡皂苷b3、柴胡皂苷c、柴胡皂苷d、柴胡皂苷e、柴胡皂苷f、柴胡皂苷v;关键靶点为fms相关受体酪氨酸激酶1(FLT1)、可溶性血管内皮生长因子受体(KDR)、成纤维细胞生长因子2(FGF2)、血管内皮生长因子A(VEGFA)、信号传导及转录激活因子3(STAT3)等;将柴胡中活性成分与PPI网络中度值前5的靶点进行分子对接,共得到>5分的高活性对接25个,其中5~6分的6个,>6分的18个。结论该研究基于柴胡皂苷的体内抗炎镇痛药效作用,采用构效组学研究方法,可以分析柴胡皂苷抗炎镇痛的药效物质。构效组学能够为中药药效物质的阐释提供新思路、新方法。  
    关键词:抗炎镇痛;柴胡皂苷;构效组学;分子对接;蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)  
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    更新时间:2024-07-04

    秦鑫鹏, 孟营, 刘思聪, 郑莹, 包永睿, 王帅, 李天娇, 韩凌, 邹薇, 孟宪生

    2024, 30(15): 136-145. DOI: 10.13422/j.cnki.syfjx.20231517
    摘要:目的采用构效组学研究方法,阐释气滞胃痛颗粒中延胡索含有化合物结构与抗炎镇痛的药效物质。方法在课题组前期体外筛选的基础上,开展延胡索生物碱体内药效研究,以靶点为桥梁,将延胡索中一类或多类化学成分结构与药效紧密关联,将延胡索生物碱所含成分结构与抗炎镇痛疾病靶点进行分子对接,依据对接评分和延胡索生物碱结构母核的不同进行构效组学研究,总结其结合优劣的规律。结果延胡索生物碱在体内抗炎镇痛药效研究中有良好效果,初步筛选延胡索生物碱中53个化学成分和73个靶点;抗炎镇痛疾病靶点3 074个,将成分靶点与抗炎镇痛疾病靶点取交集,共得到42个直接作用靶点;经过蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)、分子对接等分析,最终得到延胡索生物碱的主要活性成分有延胡索乙素、巴马汀等,核心靶点为前列腺素内过氧化物合酶2(PTGS2)、代谢型谷氨酸受体5(GRM5)、雌激素受体1(ESR1)、钾依赖钠钙交换蛋白6(SLC6A4)、核蛋白转录因子(FOS)等;依据母核的不同将延胡索生物碱53个成分分为8类,其中原小檗碱类、小檗碱类、阿朴啡类三类成分多,并且与PTGS2、GRM5等靶点具有较好的结合,每组延胡索生物碱结构与对接评分关系呈现相同的规律。原小檗碱类结构中,母环的A环和D环上适当带有羟基、烷氧基或甲基的取代基有利于增强与两个靶点的结合活性。在小檗碱类结构中,含有13位甲基的结构对2个靶点结合更佳,推测甲基片段改变了成分结构与氨基酸残基的结合方式,极大地提高了其结合活性。结论该研究采用构效组学研究方法,可以分析延胡索生物碱抗炎镇痛的物质基础,同时构效组学为中药药效物质的阐释提供新思路新方法。  
    关键词:延胡索;生物碱;构效组学;分子对接;抗炎镇痛  
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    更新时间:2024-07-04

    孟宪生, 郑莹, 孟营, 齐冰, 刘思聪, 罗曦, 秦鑫鹏, 包永睿, 王帅, 李天娇

    2024, 30(15): 129-135. DOI: 10.13422/j.cnki.syfjx.20231514
    摘要:中药的化学成分复杂、研究思路局限,导致其发挥药效的物质基础与作用机制尚不清楚,这也是我国传统中医药现代化发展面临的共性问题。计算机虚拟技术的引入为中医药研究提供了新的角度。该研究建立了构效组学的研究方法,在中药成分化学结构的基础上,运用计算机虚拟筛选技术,研究中药中不同种类化合物结构与药效之间的多组多效,组效对应关系,分析和预测中药及中药复方的物质基础及多靶点协同的作用机制,并以气滞胃痛颗粒的抗炎镇痛作用为例开展构效组学研究,为药效组分筛选、有效成分解析提供了支撑,为复方疗效的物质基础和作用机制研究及中药先导化合物的开发提供思路和方向,推动中药的现代研究和中医药的创新发展。  
    关键词:构效组学;气滞胃痛颗粒;抗炎镇痛;结构;靶点  
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    更新时间:2024-07-04