本文選題：基因表達(dá)譜 + 分子對(duì)接��； 參考：《廣東藥科大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：近年來(lái),中藥復(fù)方以其毒副作用小、療效好越來(lái)越受到人們的重視。然而,中藥復(fù)方本身具有的多成分、多靶點(diǎn)作用的特性,使其藥效物質(zhì)基礎(chǔ)和作用機(jī)制的研究面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。隨著人類基因組測(cè)序工作的完成和計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)方法的深入發(fā)展,通過(guò)基因表達(dá)譜快速定位致病基因靶標(biāo)和由分子對(duì)接確立藥靶作用關(guān)系,構(gòu)建成分-靶標(biāo)-疾病相互作用網(wǎng)絡(luò),再結(jié)合網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析技術(shù),為探討中藥復(fù)方有效成分眾多、作用靶標(biāo)多樣化、各成分協(xié)同作用的機(jī)制研究提供了契機(jī)。本文采用基因表達(dá)譜、分子對(duì)接和網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析技術(shù)研究探討了復(fù)方丹參滴丸(Compound Danshen Dripping Pills,DSP)治療動(dòng)脈粥樣硬化(Atherosclerosis,AS)可能的物質(zhì)基礎(chǔ)和作用機(jī)制。主要研究?jī)?nèi)容如下:1基于基因表達(dá)譜和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞椒ㄗR(shí)別AS相關(guān)基因靶標(biāo)首先以AS病人基因表達(dá)譜結(jié)合人類蛋白互作數(shù)據(jù)庫(kù)(HPRD),將基因表達(dá)譜映射為對(duì)照組和疾病組基因靶標(biāo)互作網(wǎng)絡(luò),并運(yùn)用典型相關(guān)性分析(CCA)處理AS基因表達(dá)譜數(shù)據(jù),將冗余的表達(dá)譜數(shù)據(jù)分別轉(zhuǎn)化成疾病組基因網(wǎng)絡(luò)和對(duì)照組基因網(wǎng)絡(luò)的權(quán)重。然后通過(guò)比較對(duì)照組和疾病組的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),預(yù)選出與AS相關(guān)的基因靶標(biāo),并構(gòu)建預(yù)選靶標(biāo)網(wǎng)絡(luò)。再使用R語(yǔ)言和隨機(jī)游走算法將預(yù)選網(wǎng)絡(luò)分解為重要性各異的社區(qū)結(jié)構(gòu),進(jìn)而識(shí)別出與AS可能有關(guān)的關(guān)鍵靶標(biāo)。結(jié)果篩選得到MAPK1、TP53、PTPN11等62個(gè)可能與AS相關(guān)的重要靶標(biāo),對(duì)比Commparative Toxicogenomics Database(CTD)和GeneCards數(shù)據(jù)庫(kù),其中58個(gè)靶基因得到了驗(yàn)證;同時(shí)GO注釋和KEGG通路分析結(jié)果也顯示,預(yù)測(cè)靶點(diǎn)的生物學(xué)功能與AS高度相關(guān),進(jìn)一步證實(shí)了本文AS致病基因的發(fā)現(xiàn)方法具有較高的準(zhǔn)確性。2基于藥效團(tuán)模型的DSP治療AS的成分-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)將前一章預(yù)測(cè)獲得并經(jīng)CTD和GeneCards數(shù)據(jù)庫(kù)驗(yàn)證的靶基因,輸入PDB數(shù)據(jù)庫(kù),下載編碼蛋白的三維結(jié)構(gòu)。利用這些確認(rèn)的疾病靶點(diǎn)構(gòu)建基于受體結(jié)構(gòu)的藥效團(tuán)模型;同時(shí)以類藥五原則篩選DSP的全部小分子藥物成分,構(gòu)建復(fù)方小分子數(shù)據(jù)庫(kù);通過(guò)將原配體疊合到構(gòu)建的藥效團(tuán)模型中,驗(yàn)證模型的可靠性;經(jīng)過(guò)驗(yàn)證后,用得到的一系列藥效團(tuán)模型篩選復(fù)方小分子數(shù)據(jù)庫(kù),隨后構(gòu)建了“成分-靶標(biāo)-通路”作用圖。從而推測(cè)出,復(fù)方中丹參素、丹參酮ⅡA、丹酚酸、人參三醇、人參環(huán)氧炔醇、原紫草酸等為主要藥效成分;丹參素作用于MAPK signaling pathway、Pathways in cancer、TNF signaling pathway等通路,丹酚酸涉及TNF signaling pathway、Pathways in cancer、Oxytocin signaling pathway等通路。3基于模式分析技術(shù)識(shí)別DSP治療AS的網(wǎng)絡(luò)功能模塊首先,本章通過(guò)分子對(duì)接技術(shù)確定復(fù)方成分和靶點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,結(jié)合由分子相似性構(gòu)建的復(fù)方成分-成分網(wǎng)絡(luò),以及靶點(diǎn)相互作用網(wǎng)絡(luò),建立了二階異質(zhì)網(wǎng)絡(luò);然后經(jīng)模式分析,將二階異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)拆解為不同功能的模塊。模塊分析結(jié)果顯示,DSP治療AS的機(jī)理涉及炎癥、免疫和氧化應(yīng)激;進(jìn)一步分析復(fù)方成分作用通路,預(yù)測(cè)得出了復(fù)方主要藥效成分,包括丹參素、原兒茶醛、丹參酮Ⅵ等。綜合上述研究結(jié)果,可以推測(cè)出AS相關(guān)作用靶標(biāo)主要包括AKT1、CASP3、EP300、TP53等靶點(diǎn),DSP主要藥效成分有丹參素(danshensu)、原兒茶醛(protocatechualdehyde)、咖啡酸(caffeic acid)、丹參酮ⅡA、丹參酚酸、丹參醌、咖啡酸、人參三醇、人參環(huán)氧炔醇、原紫草酸等,其中丹參素通過(guò)作用CASP3、MAPK1、TP53、AKT1靶點(diǎn)作用于MAPK signaling pathway通路,通過(guò)EP300、MAPK1、TP53、AKT1作用于Pathways in cancer通路,通過(guò)CASP3、MAPK1、AKT1作用于TNF signaling pathway通路。上述結(jié)果全部得到了文獻(xiàn)驗(yàn)證支持。同時(shí),本文仍存在一些不足,如AS靶點(diǎn)的篩選中,沒(méi)有出現(xiàn)被廣泛認(rèn)同的炎癥相關(guān)靶點(diǎn),分析原因可能包括:采用的基因表達(dá)譜樣本量少;計(jì)算網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí),關(guān)注了網(wǎng)絡(luò)中邊的重要性,而忽略了節(jié)點(diǎn)的重要性;沒(méi)有考慮復(fù)方中各成分的含量差異等因素。在后續(xù)研究中,我們將進(jìn)一步增加研究樣本,考慮復(fù)方成分及其入血成分的含量信息,構(gòu)建權(quán)重網(wǎng)絡(luò),利用基因和蛋白等芯片技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
[Abstract]:On the basis of gene expression profile and network topology method , we studied the possible material base and mechanism of compound Danshen dripping pill ( DSP ) in the treatment of atherosclerosis ( AS ) . 涓歸厷閰，

本文編號(hào)：1854769