【摘要】：赤芍(Paeoniae Radix Rubra)是毛茛科植物芍藥或川赤芍的干燥根,其具有抗腫瘤、抗氧化、降血脂等多種藥理作用,但其具體藥效物質(zhì)及其作用機(jī)制尚不明確,缺乏多種藥理作用之間相關(guān)性研究,因此本研究通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的方法構(gòu)建赤芍化學(xué)成分-靶點(生物分子)-三類疾病(腫瘤相關(guān)疾病、氧化相關(guān)疾病和血脂相關(guān)疾病)多層次相互作用網(wǎng)絡(luò),通過對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行解析,明確協(xié)同治療三類疾病的代表性化學(xué)成分,并進(jìn)行實驗驗證。全文主要分為以下五個部分:1.緒論本章圍繞赤芍國內(nèi)外研究進(jìn)展,成分靶點的預(yù)測方法,網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的研究進(jìn)展等方面進(jìn)行綜述。首先闡述了目前赤芍中藥的化學(xué)成分和藥理作用;其次介紹基于化合物結(jié)構(gòu)和靶點結(jié)構(gòu)的成分靶點的預(yù)測方法;最后綜述了網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的研究進(jìn)展,包括數(shù)據(jù)來源,網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建和網(wǎng)絡(luò)解析。本章內(nèi)容主要為本研究相關(guān)內(nèi)容國內(nèi)外研究進(jìn)展,將為本研究提供理論、數(shù)據(jù)和技術(shù)基礎(chǔ),為本研究的順利進(jìn)行提供參考。2.數(shù)據(jù)的收集與整理本章通過數(shù)據(jù)庫下載和文本挖掘兩種方式收集整理赤芍相關(guān)生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù),經(jīng)整理后最終收集得到赤芍化學(xué)成分109個,其中已知靶點的化學(xué)成分51個,共作用于390個靶點,化學(xué)成分-靶點相互作用946對;腫瘤相關(guān)疾病168種,腫瘤相關(guān)疾病對應(yīng)生物分子(靶點)459個,腫瘤相關(guān)疾病-生物分子(靶點)相互作用657對;氧化相關(guān)疾病36種,氧化相關(guān)疾病對應(yīng)生物分子(靶點)90個,氧化相關(guān)疾病-生物分子(靶點)相互作用135對;血脂相關(guān)疾病40種,血脂相關(guān)疾病對應(yīng)生物分子(靶點)80個,血脂相關(guān)疾病-生物分子(靶點)相互作用102對,蛋白質(zhì)(靶點)-蛋白質(zhì)(靶點)相互作用60079對。所收集數(shù)據(jù)為本研究提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。3.赤芍相互作用數(shù)據(jù)的擴(kuò)展預(yù)測本章對赤芍化學(xué)成分-靶點相互作用、三類疾病(腫瘤相關(guān)疾病、氧化相關(guān)疾病和血脂相關(guān)疾病)-生物分子(靶點)相互作用進(jìn)行預(yù)測擴(kuò)展。通過簡單預(yù)測得到新增赤芍化學(xué)成分-靶點相互作用60882對,新增化學(xué)成分作用靶點12339個,新增腫瘤相關(guān)疾病-生物分子(靶點)相互作用39399對,新增腫瘤相關(guān)疾病對應(yīng)生物分子(靶點)10706個,新增氧化相關(guān)疾病-生物分子(靶點)相互作用5739對,新增氧化相關(guān)疾病對應(yīng)生物分子(靶點)2479個,新增血脂相關(guān)疾病-生物分子(靶點)相互作用1259對,新增血脂相關(guān)疾病對應(yīng)生物分子(靶點)891個。通過多成分-多靶點相互作用預(yù)測模型預(yù)測得到42個赤芍化學(xué)成分對應(yīng)的923個靶點,2060對赤芍化學(xué)成分-靶點相互作用。通過預(yù)測擴(kuò)展,提高了赤芍作用網(wǎng)絡(luò)的完整性。4.赤芍多層次相互作用網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建及解析本章綜合已知的赤芍?jǐn)?shù)據(jù)和擴(kuò)展預(yù)測的數(shù)據(jù)構(gòu)建多層次相互作用網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)與只使用已知赤芍?jǐn)?shù)據(jù)所構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行參數(shù)比較,發(fā)現(xiàn)擴(kuò)展后的網(wǎng)絡(luò)密度更大,節(jié)點數(shù)目更多,相互作用更加完善,說明擴(kuò)展后的網(wǎng)絡(luò)具有更好的有效性。使用Cytoscape軟件的MCODE算法對擴(kuò)展后的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行解析,得到得分大于3的15個功能模塊,其中同時具有赤芍化學(xué)成分和三類類型疾病的模塊9個,使用KEGG Mapper分別對9個模塊中化學(xué)成分作用靶點涉及的相關(guān)通路,以及模塊中各個化學(xué)成分單獨調(diào)控的相關(guān)通路進(jìn)行分析,最終根據(jù)各化學(xué)成分能治療多類不同疾病,同時調(diào)控三類疾病相關(guān)通路,且某一類疾病相關(guān)通路數(shù)量最多的原則,確定協(xié)同治療三類疾病(腫瘤相關(guān)疾病、氧化相關(guān)疾病和血脂相關(guān)疾病)的化學(xué)成分為沒食子酸、沒食子酸丙酯和柚皮素。5.實驗驗證本章對三個化學(xué)成分的抗腫瘤、抗氧化和降血脂藥理作用進(jìn)行實驗驗證。首先建立了赤芍中沒食子酸、沒食子酸丙酯和柚皮素的含量測定的HPLC法,并進(jìn)行方法學(xué)考察。結(jié)果顯示沒食子酸、沒食子酸丙酯和柚皮素在5-250μg/mL濃度范圍內(nèi)濃度與峰面積均有較好的線性關(guān)系,且精密度和回收率的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)均小于2%。最終測得1 g赤芍含有沒食子酸1.867 mg,沒食子酸丙酯0.561 mg,柚皮素0.093 mg。以赤芍中沒食子酸,沒食子酸丙酯,柚皮素含量為參考,抗腫瘤細(xì)胞實驗發(fā)現(xiàn)沒食子酸、沒食子酸丙酯、柚皮素、三個成分混合物和赤芍提取液均具有抗腫瘤效果,計算得到IC_(50)分別為275.29μM,394.55μM,85.10μM,89.38μM,128.66μM。柚皮素對腫瘤細(xì)胞的殺傷效果最佳,三個成分混合物其次,強于赤芍提取液、沒食子酸、沒食子酸丙酯。抗氧化實驗發(fā)現(xiàn)沒食子酸、沒食子酸丙酯、柚皮素、三個成分混合物及赤芍提取液均有抗氧化的效果,當(dāng)1,1-二苯基-2-苦肼基(DPPH)清除率達(dá)到50%時,其濃度分別為1.7μg/mL,2.0μg/mL,4.7μg/mL,0.6μg/mL,16.8μg/mL,其中三個成分混合物的抗氧化效果最好。高血脂動物實驗發(fā)現(xiàn)沒食子酸、沒食子酸丙酯、柚皮素、三個成分混合物及赤芍提取液均有降血脂的效果,其中三個成分混合物的降血脂效果最好,且與陽性對照組無顯著性差異。由此可見,沒食子酸、沒食子酸丙酯、柚皮素具有同時協(xié)同抗腫瘤、抗氧化、降血脂的作用。綜上所述,本研究通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法篩選得到赤芍協(xié)同抗腫瘤、抗氧化及降血脂的三個代表性藥效成分,并對其有效性進(jìn)行了驗證,結(jié)果顯示沒食子酸、沒食子酸丙酯、柚皮素具有協(xié)同抗腫瘤、抗氧化及降血脂的藥理作用。本研究結(jié)果將為中藥“一藥多效”研究,以及質(zhì)量控制提供參考。
【圖文】：

簡單預(yù)測方法的預(yù)測預(yù)測的原理預(yù)測基本原理是以已知化學(xué)成分-靶點相互作用，疾病-生物分子（和蛋白質(zhì)（靶點）-蛋白質(zhì)（靶點）相互作用數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，根據(jù)化（生物分子）、疾病之間相互作用推測可能的化學(xué)成分-靶點相互物分子（靶點）相互作用（圖 3.1）。例如，已知化學(xué)成分 1 作用子（靶點）A 調(diào)控疾病 1，因此預(yù)測化學(xué)成分 1 治療疾病 1，即 Pre

NOS3 RPL4 Ubc CTSB RAM1 TYRO3 Kcnma1 MAP2 RDX2 ZNF558 HLA-DPA1 VLDLR RHEB ECSIT VDAC1 CRYAB ST13 CDC37 MMRN1 PDE1A CTG1 A2M MMP3 SAA2 ANKH Prnp CNTF VCP 靶點相互作用預(yù)測模型的預(yù)測赤芍化學(xué)成分-靶點相互作用，，本研究使用用預(yù)測模型[75]進(jìn)行預(yù)測。該預(yù)測模型首先構(gòu)建化學(xué)成分空間和蛋白質(zhì)空間，基于已立化學(xué)成分空間與蛋白質(zhì)空間之間的相-靶點蛋白相互作用關(guān)系（圖 3.2）。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：R284

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2661907