基于网络药理学的玉屏风散治疗过敏性鼻炎作用机理研究.docx

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1、摘要【目的】利用网上药物学的有关理论和网上资料库，对玉屏风散进行了系统的研究，并对其进行了可视化。【方法】玉屏风散由黄芭、白术、防风三种药物组成，通过TCMSP技术和相关的文献资料进行了研究。PUbChem用于治疗的药物目标；例如UniPort的在线数据库检索.Genecard是一个消除了重复对象的敏感的鼻子。最后通过Veen法对两者进行了筛选。将String数据库引入，生成PPI蛋白质曲线，并进行分析。它是由CytOSCaPe3.8.0完成的。并运用DAVID数据处理系统对所采集到的资料进行了GO和KEGG的分析。【结果】一组资料显示,玉屏风散中含有大量的Ca2+、VEGF等讯息通路。【结论

2、】玉屏风散主要通过NOS2、COR2、MMPs以及I1-17、H1F、VEGF等重要的神经传导通路进行临床实验。关键词：过敏性鼻炎；玉屏风散；网络药理学AbstractAIMSUsingthere1evantknow1edgeofnetworkpharmaco1ogyandthenetworkdatabasetoana1yzethemechanismofyupingfengPowderandvisua1izeit.MethodsYupingfengPowdercontainsthreetraditiona1Chinesemedicines:astraga1us,atracty1odesandw

3、indbreak.TCMSPtechno1ogyand1iteraturesearchwereusedtoextractthecorrespondingeffectiveingredientsfromthethreemedicina1materia1s.DrugtargetsusingPubchem;suchasUniport,son1inedatabasequery.GenecardIsthekeywordfora11ergicrhinitis,e1iminatingtherepeatedtarget.Veenana1ysiswasthenperformedtose1ectthetarget

4、proteinswherethetwointersect.ImportedintotheStringdatabase,madePPIproteinchartsandana1yzedthem.Itwasthenana1yzedusingCytoscape3.8.0.Fina11y,usingtheDAVIDdataana1ysisp1atform,weana1yzedthedatafortheGOandKEGGnetworks.Resu1tsAfteraseriesofdataprocessing,themaincomponentsofYupingingfengPowderareca1ciumi

5、on(Ca2+),VEGF(VEGF)andothersigna1pathways.Conc1usionThetargetsofyopingingfeninthetreatmentofa11ergicrhinitisareNOS2,COR2andMMPs,I1-17,HIF,VEGFandotherimportantsigna1ingpathways,which1aidafoundationforfurtherexperimenta1research.Keywords:A11ergicrhinitis;YUUpingingPowder;networkpharmaco1ogy.摘要IAbstra

6、ctII第1章、绪论11.1过敏性鼻炎11.2玉屏风散11.3网络药理学2第2章、实验部分32.1玉屏风散有效成分靶点收集32.2过敏性鼻炎相关基因的获得32.3数据处理及图标获得32. 3.1蛋白互作网络(PPI)的构建及分析33. 3.2GO生物过程与KEGG通路富集分析3第3章、实验结果43.1活性成分筛选43. 2化合物与疾病共同作用靶点检索73. 3PPI网络的构建93. 4网络的构建及分析93. 4.1构建成分-靶点-疾病相互作用网络图93. 4.2构建成分-靶点-通路-疾病网络图93. 5候选靶基因功能分析114. 6KEGG通路分子富集分析11第4章、讨论13参考文献14第1章

7、、绪论1.1过敏性鼻炎变态反应性鼻炎(AR)是一种高流行性疾病，临床上常以鼻痒、打喷嚏、流涕、鼻塞等症状出现。还有一些人会因为过敏性鼻炎而出现红眼睛、瘙痒、眼泪等过敏反应。鼻镜检查发现鼻腔内有白色、水肿和粘液。这种疾病是由IgE介导的免疫介导，由细胞、调解人和细胞因子构成的复杂的炎症网络来维持。如果长期暴露于变应原，这个过程就会变成一个慢性的炎症。当前的治疗方法是尽量避免重复暴露于变态反应源，并且尽可能地使用药物和变应性免疫疗法。抗组织胺药及鼻类固醇是目前常用的药物。但这些药物只能起到抑制症状的作用，并不能改变机体对过敏性炎症的免疫反应，所以根本没有治疗的可能。另外，还会有一些安全性问题，特别

8、是对长期的医疗。所以，为了提高药物的耐受性，提高药物的耐受性，提高临床效果，目前正在进行研究。随着现代化的发展，空气污染越来越严重，甲醛等有害物质在室内被发现超标，而室内又是人类的主要生活环境，所以过敏性鼻炎在全球发病率有逐步升高趋势。全球十到二十个人中就有一个人得了过敏性鼻炎。AR虽不会危及生命，但与之相关的其他症状(如结膜炎、哮喘、支气管炎、中耳炎等)，也有可能导致睡眠障碍、失眠症、肌肉无力、疲劳、情绪紊乱、注意力减退、学习困难等。“鼻勒”是中医对变应性鼻炎的叫法。素问脉解篇中首次有“鼻”一词的记录。黄帝内经中有关于鼻触的记载，比如：“年岁不足，人咳嗽”、“阳明咳嗽”、“少阴之天，客胜之时

9、咳嗽”等，都说明了中医在变应性鼻炎发病的原因。关于鼻炎的发病机理，学术界众说纷纭，但根据病因、病理机制，普遍认为与体质、肺脾肾阳气亏虚、卫外不固有关，而郁热内蕴、寒热错杂、阴阳失调等均可引起。对于肺气虚寒、卫表不固的病人，宜以益肺气、温肺散寒、固表护表，对脾气虚寒、化生不足的病人，宜以温养中阳、益气健脾为宜。1.2玉屏风散玉屏风散是一种传统的中医方剂，它的成分非常简单，只需要三种药材，分别是黄芭、白术、防风，这三种药材都是玉屏风散，这是朱丹溪在丹溪心法上的记载。虽然玉屏风散的组成成分很简单，但是它在临床上的应用范围很广，对血液病、皮肤病、妇科病、五官科病均有很好的治疗效果。玉屏风散的临床治疗以

10、过敏性或免疫功能低下有关。玉屏风散在治疗过敏性疾病上有独到之处，中医认为过敏性疾病，如过敏性哮喘,主要表现在邪虚，而在发病之前，主要表现为正气虚，这是一种本虚标实的表现，过敏性鼻炎的发病是由脏腑受损，卫表不固，风寒、异气入侵。由此可见变态反应性疾病虽然证候复杂，病机各异，但多数病理机制都是“正气亏虚”所导致的“卫表不固”，尤其是缓解期关键“不在邪多，而在正虚”。中医以益气为本，以固表为基础，以益气固表为主，以补气固表为主。经郑劫、包凯帆等人的实验，证实了玉屏风散具有补气固表的功效：其参与调控T淋巴细胞及亚群的数目和分化，调控CD4+/CD8+、Th1Th2的平衡，从而抑制NK细胞的活性，调控D

11、C、表型、I1C2细胞的数目，从而达到对机体的控制和保持免疫的稳定性。1. 3网络药理学英国药理学家Hopkins是第一个提出“网络药物”概念的人，他于2007年提出并将其定义为“多成分、多靶点和多途径”的药物、疾病和靶点的交互作用“”网络药理学是网络生物学、系统生物学、多向药理学、分子药理学、分子结构动力学、计算机应用生物学等多个领域的技术与内容，通过建立和集成了“疾病型基因药物”网络，对药物与网络中某些特殊节点之间的交互作用进行了系统的研究。该研究主要分为四个方面：网络系统的设计与可视化、网络拓扑属性分析、网络信息模型的预测、生物功能需求分析。2007年，清华大学李绍教授提出了“中医寒-热

12、证的机理是由网络调控”的理论，通过药物学的方法，找到了与神经-内分泌-免疫网络之间的联系，从而使其成为中国中医第一个将网络药物学运用到中医药研究中的人。网络药理学常用数据库整理：化学信息学数据库：中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)；中药综合数据库Traditiona1ChineseMedicine1nte.gratedDatabase(TCMID)；台湾中医药资料数据库Traditiona1ChineseMedi-cineDatabaseTaiwan(TCMDatabase(S)Taiwan);生物信息学数据库：DrugBank数据库；STITCH数据库；ChEMB1数据库；PubC

13、hem数据库；STR1NG数据库；MINT数据库；ImACt数据库；REACToME数据库；HAPP1数据库；OM1M数据库；GAD数据库；CytOSCaPe数据库。第2章、实验部分1.1 玉屏风散有效成分靶点收集基网络药理学的研究方法，采用TCMSP数据库收集玉屏风散中黄芭、白术、防风三味中药的主要成分然后根据文献筛选OB30,D10.18,H14作为候选有效成分整理Exce1表格。通过“过PUbChem”提取出每个候选成分的CanOniCa1SMI1ES编号，并将Sim1es编号插入TargetNet网站，自动筛选出最有可能P值的基因，并将其归类到EXCe1中。1.2 过敏性鼻炎相关基因的

14、获得以uAIIergicRhinitis”为关键字，通过Genecards(Genecards)检索和删除重复基因，共获得2153个与变应性鼻炎有关的靶标。2. 3数据处理及图标获得1 .3.1蛋白互作网络(PPI)的构建及分析通过对玉屏风散的靶点及靶的研究，确定了二者的共同靶点。将常见的筛选对象上传至线上String软件(http:String-db.org),将“HomoSapiens(人类)”作为蛋白质类型,而门限条件设定为“中等置信其它的则按照系统的缺省设定。蛋白质交互作用(PPI)是通过测定靶蛋白间的相互作用而建立的。将化合物ID和对应的基因导入CytoSCaPe3.8.0中，进行可

15、视化的分析。通过NetworkAnaIysis”的结构特征分析，筛选出网络结构的主要目标蛋白。通过对网络的间度分布、度分布等基础属性的计算，可以对整个网络进行综合评估。组分和目标在图表中通过节点(node)来表达，并且在图表中以边(edge)来表达他们的相互作用。在网络拓扑学中，当一个节点与多个节点直接连接时，它的等级值越高，它对整个网络的影响就越大。因而，在网路图中，度是一种简单明了的衡量标准，也是一项重要的筛选指标。所以，以玉屏风散为主要靶点的10项指标为筛选指标。2 .3.2GO生物过程与KEGG通路富集分析DAVID数据库(http:david.niaid.nih.gov)是一系列基因

16、注释、可视化和整合的DAVID数据库。一种大型、全面、全面的生物功能注释资讯系统，可供您参考。通过对上述共选择的靶点进行Go及KEGG途径的富集，可以更好地揭示其在信号途径中所扮演的角色。GO的检测主要包括：CC、MF、BP三部分。KEGG数据库将基因、基因信息与更高层次的功能信息有机地整合在一起，利用科学的方法对基因的功能进行了系统的分析。在P0.05的临界点上，选取相应种类“Hom。Sapiens,从中筛选玉屏风散治疗过敏性鼻炎显著的生物学过程和信号通路,为进一步阐明玉屏风散治疗过敏性鼻炎机制提供依据。第3章、实验结果3.1活性成分筛选共检索出31种用于治疗变应性鼻炎的玉屏风散。10粒防风、15粒、白术6粒。特别是在表1中。表1候选活性成分及其药动学参数