1、安 徽 医 药 Anhui Medical and Pharmaceutical Journal 2023 Aug,27(8)Respir Physiol Neurobiol,2015,209:52-58.16梁家宁,周倩倩,张天相,等.TNF-和IL-1在急性呼吸窘迫综合征小鼠肺组织表达的变化及评价 J.细胞与分子免疫学杂志,2017,33(2):159-163.17ZHANG Q,LIU J,DUAN HY,et al.Activation of Nrf2/HO-1 signaling:an important molecular mechanism of herbal medicine
2、in the treatment of atherosclerosis the protection of vascular endothelial cells from oxidative stress J.J Adv Res,2021,34:43-63.18QING R,HUANG ZZ,TANG YF,et al.Cordycepin alleviates lipopolysaccharide-induced acute lung injury via Nrf2/HO-1 pathwayJ.Int Immunopharmacol,2018,60:18-25.19孙启孟,李宗明,张姣.骨髓
3、间充质干细胞经Nrf2/HO-1信号通路对创伤性脊髓损伤大鼠神经的保护作用 J.安徽医药,2021,25(11):2222-2227,封3.20KRAJKA-KUNIAK V,PALUSZCZAK J,BAER-DUBOWSKA W.The Nrf2-ARE signaling pathway:an update on its regulation and possible role in cancer prevention and treatment J.Pharmacol Rep,2017,69(3):393-402.21FIORELLI S,PORRO B,COSENTINO N,et
4、al.Activation of Nrf2/HO-1 pathway and human atherosclerotic plaque vulnerability:an in vitro and in vivo study J.Cells,2019,8(4):356.(收稿日期:2022-02-24,修回日期:2022-04-06)引用本文:詹志敏,付万进,胡伟.基于网络药理学方法研究知母治疗2型糖尿病作用机制 J.安徽医药,2023,27(8):1525-1530.DOI:10.3969/j.issn.1009-6469.2023.08.010.基于网络药理学方法研究知母治疗2型糖尿病作用机
5、制詹志敏1,付万进2,胡伟2作者单位:1合肥新桥国际机场有限公司急救站,安徽 合肥230086;2安徽医科大学第二附属医院药物临床试验研究中心,安徽 合肥230022通信作者:胡伟,男,教授,博士生导师,研究方向为临床药理学,Email:基金项目:安徽省中医药传承创新科研项目(2020cczd05)摘要:目的 使用网络药理学技术探讨知母治疗2型糖尿病(T2DM)作用机制。方法 挖掘中药成分数据库中知母化学成分,获取化学成分的药代动力学参数用于构建药物的化学成分数据库;利用ADME模型筛选潜在活性分子;基于随机森林和支持向量机的方法预测活性分子作用靶点并构建知母化合物-靶点(C-T)网络;从多个
6、人类疾病数据库检索T2DM相关靶点并构建疾病蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络,构建知母活性-疾病靶点(C-D)网络;通过富集分析构建知母活性分子作用靶点-通路(C-D-M)网络。结果 该研究得到的知母化学成分数据库一共有81个分子,通过ADME模型筛选得到15个活性分子,通过分析化合物作用靶点网络发现知母活性分子作用20个T2DM靶点蛋白,富集分析发现知母活性分子通过调控胰岛素通路、胰岛素抵抗通路、PI3K-Akt信号、NOS3通路、HIF-1通路、能量代谢等途径治疗T2DM。结论 知母可通过多成分、多靶点、多途径的协同作用治疗T2DM。关键词:知母属;2型糖尿病;网络Meta分析;信号通路;
7、网络药理学A network pharmacology technology study on the mechanism of anemarrhena in the treatment of type 2 diabetes mellitusZHAN Zhimin1,FU Wanjin2,HU Wei2Author Affiliations:1Department of Emergency,Hefei Xinqiao International Airport Co.,Ltd,Hefei,Anhui 230086,China;2Department of Clinical Phamacolog
8、y,The Second Hospital of Anhui Medical University,Hefei,Anhui 230022,ChinaAbstract:Objective To investigate the mechanism of anemarrhena in the treatment of type 2 diabetes mellitus(T2DM)using network pharmacology technology.Methods Mining the chemical constituents of anemarrhena in the database of
9、traditional Chinese medicines,and obtaining the pharmacokinetic parameters of the chemical constituents to construct the chemical constituents database of medicines;by used ADME model to screen potential active molecules;methods based on random forest and support vector machine to predict active mol
10、ecules act on the target and construct the anemarrhena compound-target(C-T)network;retrieve T2DM-related targets from multiple human disease databases and construct a disease protein-protein interaction(PPI)network to construct the active molecule-disease target of anemarrhena network;Construction o
11、f anemarrhena activity-disease target(C-D)network;construction of anemar药学研究1525网络首发时间:2023-07-06 13:08:23网络首发地址:https:/ 徽 医 药 Anhui Medical and Pharmaceutical Journal 2023 Aug,27(8)rhena activity molecular target-pathway(C-D-M)network by enrichment analysis.Results A total of 81 molecules were obta
12、ined from the database of chemical constituents of Anemarrhena in this study,15 active molecules were screened by ADME model.By analyzing the target network of compounds,it was found that anemarrhena active molecules act on 20 target proteins of T2DM.The enrichment analysis found that the active mol
13、ecules of anemarrhena can treat T2DM by regulating insulin pathway,insulin resistance pathway,PI3K-Akt signaling pathway,NOS3 signaling pathway,HIF-1 signaling pathway,energy metabolism pathway and other pathways.Conclusion Anemarrhena can treat T2DM through the synergistic effect of multiple compon
14、ents,multiple targets and multiple pathways.Key words:Anemarrhena;Type 2 diabetes mellitus;Network meta-analysis;Signaling pathway;Network pharmacology随着社会经济的发展和人民生活质量的提高,T2DM发病率呈逐年上升趋势,目前我国已成为全球糖尿病病人最多的国家。T2DM为内分泌科常见疾病,以多饮、多食、多尿、消瘦和乏力为主要临床症状,可导致糖尿病肾病、视网膜病变、周围神经性病变、心脑血管疾病等并发症,严重危害人类健康,给社会、家庭带来巨大负担1-
15、2。中医认为T2DM属于为“消渴症”范畴,其病机主要在于机体的阴虚燥热,以阴虚为本,燥热为标,中药治疗时基本原则以清热润燥、养阴生津为主3-4。中药知母为百合科植物知母的干燥后的根、茎,性苦、甘、寒,具有清热泻火、滋阴润燥之功,适用于高热烦渴,内热消渴,肠燥便秘之症,能有效降低 T2DM 病人血糖水平,改善临床症状,疗效肯定5-7。但中药通过多成分、多靶点协同作用治疗疾病,使用现代药理学研究方法难以系统全面解析中药治疗疾病的作用机制8,目前知母治疗 T2DM的具体作用机制尚未明确,限制其进一步开发利用。网络药理学是由药理学、生物信息学及计算机学的融合而发展起来的一门学科,主要通过大数据挖掘中药
16、化学成分用于构建中药化学成分数据库;使用机器学习方法预测化合物和靶点之间作用关系;通过疾病相关数据库和文献的挖掘方法获得疾病相关靶点;将药物化学成分预测靶点与疾病靶点进行关联获得药物治疗疾病靶点;将上述信息抽象为网络关系模型后可以解释中药治疗疾病作用机制9。本研究利用网络药理在研究多成分和多靶点方面的优势,研究知母治疗T2DM的主要机制,并为知母在临床应用提供证据,其研究方法流程见图1。1资料与方法1.1数据准备1.1.1知母化学成分数据库建立通过中药系统药理学数据库(TCMSP)挖掘中药知母中每个化学成分及其对应的化学性质参数,将得到的数据用于组建知母的化学成分数据库。1.1.2ADME模型筛选知母活性分子体外ADME模型(吸收,分布,代谢和排泄)主要利用体外实验与数学建模方法研究药物在体内吸收代谢情况,该方法较以往基于动物实验方法研究药物体内吸收过程效率更高、成本更低,可用于大规模预测化学分子的药代动力学参数10。本次研究利用体外ADME 模型中的口服生物利用度(oralbioavailability,OB),半衰期(half-life,HL)和类药性(drug-like,DL)三