中药影响骨代谢分子机制研究进展

骨代谢动态平衡是维持正常骨组织功能的重要因素之一,当平衡被打破,即造成骨损伤甚至骨代谢疾病。但目前骨代谢的机制尚不完全明确,影响骨代谢的信号通路复杂,疾病的治疗也尚在研究中。中医药对骨代谢的影响得到了越来越多的关注,探索中药影响骨代谢的机制成为治疗骨代谢疾病研究的新方向。目前在骨代谢中常见的机制有OPG/RANKL/RANK信号通路、Wnt/β-catenin信号通路、TGF-β/BMP/Smad信号通路及NF-κB信号通路等,综述中药对以上几种通路作用的研究进展,为进一步探索中药治疗骨代谢疾病提供参考。     

右归丸干预相关疾病的分子信号通路研究进展

右归丸具有调节免疫功能、骨代谢、神经系统等多方面作用,在临床上治疗膝骨关节炎、卵巢早衰、骨质疏松等疾病方面效果显著.信号通路是细胞信息传递及其功能发挥的基本途径,研究发现,右归丸对疾病的治疗作用也与其对信号通路的调控作用密切相关.本文梳理了近年来右归丸治疗相关疾病所涉及的分子通路,从核转录因子相关信号通路、WNT/β-...     

三七总皂苷在促进骨折愈合的信号通路基础实验研究概况

三七总皂苷是中药三七的主要成分,广泛应用于基础实验研究。近年来关于三七总皂苷在促进骨折愈合方面的相关研究尤为突出,从促骨形成分子通路,如转化生长因子-β/Smad信号通路、Wnt/β-Catenin通路、MAPK信号通路及PI3K/AKT信号通路等,到抑制骨吸收分子通路OPG/RANKL/RANK信号通路、肿瘤坏死因子-α信号通路和类雌激素信号通路等,从不同的层面论证,三七总皂苷可通过不同的分子蛋白通路及对促骨相关细胞发挥促进骨折愈合的作用。虽然三七总皂苷广泛应用于基础实验研究,但是其作用机理仍有待探索,不同通路途径之间的相互作用机理需要进一步研究并阐明。另外,三七总皂苷成分种类繁多,其中以人参皂苷(Rb1、Rg1),三七皂苷R1(NGR1)的作用最为突出,但是并不能完全代替三七总皂苷的作用,需要进一步探索研究其相关成分,以便更精准地找到促进骨折愈合不同靶点的活性成分。     

基于网络药理学的熟地黄干预骨质疏松症分子机制研究

目的:运用网络药理学方法分析熟地黄干预骨质疏松症(osteoporosis,OP)的分子机制。方法:运用网络药理学方法,采用药代动力学参数(ADME)筛选标准,通过靶基因预测技术、网络构建、网络结构拓扑分析技术、GO富集分析和KEGG通路分析技术,研究熟地黄干预OP的分子机制。结果:在中药系统药理学数据库和分析平台(TCMSP)中检索到熟地黄中化合物76种,通过ADME筛选和PubMed验证、补充,最终获得熟地黄活性成分14种,利用靶基因预测技术获得靶基因128个。通过疾病数据库获取与OP相关的靶基因336个。利用网络构建软件和STRING数据库分别构建蛋白质相互作用网络。将两个网络相互映射,并经过网络拓扑分析,获得熟地黄干预OP的关键靶基因47个。基因富集结果显示,熟地黄干预OP主要通过RAS信号通路、RAP1信号通路、PI3K-AKT信号通路,同时还包括雌激素信号通路、低氧诱导因子-1(HIF-1)信号通路、甲状腺激素信号通路、催产素信号通路、血管内皮生长因子(VEGF)信号通路、性腺激素信号通路、cGMP-PKG信号通路、钙信号通路、胰岛素信号通路。结论:熟地黄干预OP具有多组分、多靶点、协同作用的特点,其通过以RAS、RAP1、PI3K-AKT为主的众多信号通路下的关键靶基因对骨代谢产生双向调控作用,促进成骨作用;同时激活大量间接靶点,通过调节人体内分泌、改变离子通道状态、影响骨周围组织代谢等途径对骨代谢产生综合影响。     

基于网络药理学研究杜仲抗骨质疏松的分子机制

目的:基于网络药理学探究杜仲抗骨质疏松可能的分子机制。方法:采用活性成分筛选、靶点预测技术,结合生物信息学手段,预测杜仲防治骨质疏松症的作用靶点,并进行信号通路富集分析,从而探讨其治疗骨质疏松症的分子机制。结果:杜仲在TCMSP数据库中共检索到94个相应成分,根据口服生物利用度(oral bioavailability,OB)和药物相似性(drug-likeness,DL)参数共筛选到25个入血活性成分,同时利用相关靶点预测技术,共获得101个预测靶点。通过对GEO芯片数据库的基因芯片进行二次挖掘分析,共获取124个明显的差异基因;在疾病基因相关数据库共检索到356个与骨质疏松症发生、发展密切相关的已知靶点基因。利用cytoscape构建并合并活性成分及疾病的蛋白质相互作用关系网络,通过网络拓扑分析共筛选出232个关键基因;Clue GO富集分析显示,杜仲除与直接作用于骨质疏松症关键节点涉及的信号通路,如Wnt信号通路、NF-kappa B信号通路、Fox O信号通路等有关,还对P13K-Akt信号通路、GnRH信号通路、甲状腺素信号通路、雌激素信号通路等同时进行调控。结论:杜仲治疗骨质疏松症具有多成分、多靶点的特点;其主要通路不仅可能直接参与骨重建的细胞分化,调节成骨、破骨代谢平衡,还可能通过全身其他系统,如循环系统、神经系统等来干预和影响骨微环境,与目前抗骨质疏松的作用机制相符合。     

基于网络药理学芪葵颗粒治疗糖尿病肾病的物质基础及作用机制研究

目的运用网络药理学方法研究芪葵颗粒治疗糖尿病肾病(DN)的多成分、多靶点、多通路作用机制,旨在为其基础研究及临床应用提供依据。方法通过多个数据库检索并筛选芪葵颗粒活性成分和其作用DN相关靶点,并通过Cytoscape软件分别构建药物、靶点、疾病靶点网络图,利用网络拓扑分析芪葵颗粒治疗DN关键靶点,采用ClueGO插件进行GO、KEGG基因富集分析,得到芪葵颗粒治疗DN的潜在作用通路。结果芪葵颗粒中筛选得到67个活性成分,涉及DN作用靶点212个。网络拓扑分析最终筛选出43个关键靶点,ClueGO富集分析关键靶点主要被富集在IL-17信号通路、HIF-1信号通路、TNF信号通路等49个显著相关通路,涉及神经递质代谢过程、小分子代谢过程、血压和氧化还原酶活性调节等132个显著相关生物过程。结论芪葵颗粒有效成分可调控DN发病重要通路中多个靶点。     

中医药通过调控骨代谢相关信号通路治疗股骨头坏死的研究进展

股骨头坏死是一种由多种因素造成的较为严重的骨科疾病,临床上难以治愈,预后较差,严重威胁人类健康。该病发病机制尚不清楚。不同原因引起的股骨头坏死涉及了体内多种代谢途径的紊乱。骨代谢相关信号通路异常转导造成的来源于骨髓的间充质干细胞异常增殖分化、骨代谢平衡失调、骨小梁破坏增加可能是引起股骨头坏死的重要原因。骨髓间充质干细胞是一种具有自我更新和多向分化能力的多潜能干细胞,有良好的再生率,提高骨髓间充质干细胞的成骨分化能力是抑制骨吸收、促进骨基质重建的关键,对骨骼的重塑具有重要作用。近年来中国传统中医药在预防和治疗股骨头坏死方面的研究较多,并发现多种单味中药、中药单体及中药复方可以通过靶向信号分子调控骨髓间充质干细胞分化方向和分化进程,具有巨大的骨缺损修复潜力,可发挥抗股骨头坏死的活性。中医药通过调控骨代谢相关信号通路预防和治疗股骨头坏死已成为了时下研究热点。现通过对中医药防治股骨头坏死的作用机制及相关信号转导通路等研究进展进行综述,探究缓解骨丢失速率、促进骨形成、修复骨缺损的部分机制,旨在为中医药防治股骨头坏死的深入研究提供参考。在临床方面的相关应用研究也为股骨头坏死的基因辅助性治疗提供特异性靶点。     

中医药基于核因子κB信号通路调控破骨细胞分化的研究进展

中医药治疗骨相关疾病疗效显著,其分子生物学机制研究也成为热点,破骨细胞分化异常导致一系列骨相关疾病发生,中医药通过核因子κB(NF-κB)信号通路调控破骨细胞分化的研究取得不少进展。本文对中医药基于NF-κB信号通路的调控破骨细胞分化的研究现状进行归纳总结,阐明分子生物学机制,指出目前研究不足及未来研究方向,为中医药治疗骨相关疾病拓展思维。     

淫羊藿治疗股骨头坏死的分子机制分析

目的:基于网络药理学和生物信息学研究淫羊藿治疗股骨头坏死可能的分子机制。方法:通过中药系统药理学数据库和分析平台对淫羊藿可能的活性成分和靶点进行筛选和预测,针对TTD,Drug Bank,OMIM,GAD,Pharm GKB等数据库与股骨头坏死相关的作用靶点进行挖掘,结合生物信息学手段,明确淫羊藿防治股骨头坏死的特异性靶点,采用Clue GO进行信号通路富集分析,以进一步分析其可能的分子机制。结果:在中药系统药理学数据库和分析平台中共检索出与淫羊藿相关成分130个,根据口服生物利用度(OB)和药物相似性(DL)参数筛选获得入血活性成分23个,利用相关靶点预测技术预测可能的靶点102个;通过上述疾病基因相关数据库共检索到与股骨头坏死发生,发展密切相关的已知靶点72个。利用Cytoscape软件构建活性成分及疾病的蛋白质-蛋白质相互作用关系网络图,合并网络图并行拓扑分析筛选出关键基因135个;采用Clue GO信号通路富集分析显示,淫羊藿作用于股骨头坏死的关键节点涉及的信号通路主要被富集在细胞增殖、细胞凋亡、炎症、应激及癌症相关等80条信号通路。结论:淫羊藿治疗股骨头坏死具有多成分,多靶点的特点;其主要通路不仅直接参与骨重建的细胞增殖、凋亡及分化,调节成骨、破骨代谢平衡,还通过调节免疫、炎症及应激反应等干预和影响骨微环境以达到控制疾病发生发展的目的,与目前治疗股骨头坏死的作用机制相符合。     

中药抗肿瘤机制中的11种信号通路

细胞信号转导是指胞外信号刺激细胞,导致多种信号分子相互转换,最终产生对应的生物学功能的过程。各种细胞内外信号分子通过细胞内的信号转导过程,调节离子通道、代谢酶、转录因子等的活性,而参与了疾病发生、发展的各个方面。随着分子生物学的进一步发展,各种实验研究逐渐提高大家对肿瘤的发生机制和参与调控肿瘤细胞增殖、分化、血管形成、侵袭、转移的信号通路的认识。细胞内信号通路失调,最终造成细胞增殖与凋亡异常是细胞癌变的主要机制之一,针对这些重要的信号通路的分子靶向治疗可以逆转、延迟、阻止致癌过程。大量临床实践表明,中医药在肿瘤的治疗中已经表现出以下几个方面的疗效优势,减轻放化疗的毒副作用、改善临床症状、提高生存质量、稳定瘤体、术后防治肿瘤转移复发、延长生存期和提高生存率。以往许多实验研究表明,抗肿瘤中药可从多条途径调节细胞信号转导通路,而发挥抗肿瘤作用。本文通过检索相关文献,对近几年有关中药抗肿瘤的相关实验进行归纳,总结出这些抗肿瘤中药研究中所涉及的11种信号通路,以期为后续更进一步的研究提供参考。     

基于Wnt、Notch信号通路分析烙灸对脊髓损伤大鼠的神经修复作用

目的:基于Wnt、Notch信号通路分析烙灸对脊髓损伤后大鼠的神经修复作用。方法:将60只大鼠按照随机数表法分为假手术组、模型组、甲基强的松龙组、2 h烙灸组、12 h烙灸组,采用改良Allen s模型打击装置,进行急性脊髓损伤造模。甲基强的松龙组于损伤后0.5 h给药,首次30 mg/kg,之后5.4 mg/kg给药。2 h烙灸组、12 h烙灸组分别于损伤后2 h、12 h进行烙灸治疗。分别在造模成功后第1d、第7d、第14d、第21d进行脊髓组织取材,利用Westernblot进行蛋白表达量的检测。结果:在Wnt1、Wnt3a蛋白检测中,2 h烙灸组表达量明显低于12 h烙灸组,差异具有统计学意义(P<0.05);2 h烙灸组的Hes5、Presenilin1蛋白高于12 h烙灸组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:烙灸在脊髓损伤后激活Wnt及Notch信号通路,而Wnt与Notch信号通路间相互作用,可能影响烙灸治疗后相关因子的蛋白表达量。     

基于多种网络药理平台探讨小陷胸汤治疗高血压的作用机制

目的：基于网络药理学方法探讨小陷胸汤治疗高血压的作用机制。方法：通过SymMap、TCMSP、DrugBank 3个数据库获得小陷胸汤的有效成分及其靶点;并与TCMSP、TCMIP、DrugBank 3个数据库收集的高血压的靶点进行比对,获得小陷胸汤作用于高血压的靶点。运用David数据库对小陷胸汤和高血压共同作用靶点蛋白进行GO富集分析和KEGG通路富集分析;运用STRING数据库得到小陷胸汤作用于高血压的PPI网络;运用Cytoscape对PPI网络进行拓扑分析得到关键靶点。结果：小陷胸汤作用于高血压的有效成分有33个,相关靶点48个,关键靶点基因14个。GO富集分析显示,小陷胸汤治疗高血压的生物过程显著富集在对非生物刺激的反应、毒蕈碱型乙酰胆碱受体信号通路、系统过程的调节、第二信使介导的信号、细胞增殖等;细胞组分主要富集在轴突、质膜部分、不对称突触、神经末梢、神经元投射、突触后膜、细胞外基质等;分子功能主要富集在胺受体活性、肾上腺素受体活性、毒蕈碱乙酰胆碱受体活性、G蛋白偶联的乙酰胆碱受体活性、α-肾上腺素受体活性等;KEGG通路富集显示小陷胸汤治疗高血压影响的通路主要有神经活性配体-受体相互作用、钙信号通路、血管平滑肌收缩、肌动蛋白细胞骨架的调节、色氨酸代谢等。结论：小陷胸汤治疗高血压的机制可能是通过小陷胸汤黄连的成分槲皮素、小檗碱、R-氢化小檗碱,半夏的成分卡文定碱、豆甾醇、松柏苷和瓜蒌的成分菠菜甾醇等达到抗炎抗氧化应激,改善内皮功能等作用,通过调节相关靶蛋白的基因表达,调控血管组织重构与细胞外基质代谢,减轻炎性反应,参与神经活性配体-受体相互作用、钙信号通路、血管平滑肌收缩等通路来降低血压。     

基于中药整合药理学平台的苓桂术甘汤治疗脂质代谢紊乱作用机制

目前中药方剂是临床上治疗疾病的主要方式,但其只是建立在"药物-疾病"或"药物-证型"的研究之上,对于从微观角度探讨方剂中药物化学成分对疾病靶标、信号通路作用的研究甚少。目的通过探究苓桂术甘汤各中药活性成分与脂质代谢紊乱的相关靶标与信号通路之间的关系,从微观角度阐释苓桂术甘汤治疗脂质代谢紊乱疾病潜在的分子机制。方法该研究借助整合药理学平台v1.0网络分析软件,构建苓桂术甘汤治疗脂质代谢紊乱疾病"中药方剂-中药材-化学成分-核心靶标-关键通路"多维网络。通过基因功能和信号通路的富集分析,从多个角度分析预测苓桂术甘汤各中药成分对疾病靶标、信号通路的作用。结果从分析结果中发现,苓桂术甘汤各中药成分可通过神经系统及相关变性疾病、多种氨基酸代谢、能量代谢等信号通路达到对脂质代谢紊乱的治疗作用。结论苓桂术甘汤治疗脂质代谢紊乱可能与人体能量代谢有较大关联。     

基于网络药理学探寻淫羊藿治疗哮喘的关键靶标及作用机制

目的:基于网络药理学与分子对接方法,系统挖掘淫羊藿治疗哮喘的关键靶标及作用机制。方法:利用多种数据库寻找淫羊藿的活性成分与作用靶标,建立预测模型并利用分子对接技术对靶标进行筛选与验证;查找疾病数据库得到哮喘相关靶标;构建靶标互作网络筛选关键靶标;利用数据库进行GO功能富集分析与KEGG通路富集分析;构建生物网络并进行拓扑分析。结果:通过筛选得到白细胞介素(Interleukin,IL)-6、肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor,TNF)、血管内皮生长因子A(Vascular Endothelial Growth Factor A,VEGFA)等10个关键靶标,富集的通路有IL-17信号通路、TNF信号通路、缺氧诱导因子(Hypoxia-inducible Factor,HIF)-1信号通路等66条,功能信息共得到446条,包括参与炎症反应、调控细胞增殖与细胞凋亡等。结论:淫羊藿中的活性成分靶标及作用通路在对抗炎症反应、逆转气道重塑方面均表现出显著富集,与治疗哮喘的作用机制相符合,在哮喘防治方面具有广阔的发展前景。     

基于网络药理学研究补阳还五汤干预缺血性脑卒中神经血管单元的作用机制

目的利用网络药理学方法研究补阳还五汤治疗缺血性脑卒中涉及的重要信号通路和保护神经血管单元的作用机制。方法使用TCMSP、上海有机所中药与化学成分数据库和相关文献获取并筛选补阳还五汤的活性成分及作用靶点;使用DrugBank数据库、药物靶标数据库(TTD)、在线人类孟德尔遗传数据库(OMIM)和GeneCards数据库获取缺血性脑卒中靶点。使用Cytoscape 3.7.2软件建立活性成分-治疗靶点网络,分析网络获取关键靶点。使用Metascape数据库对治疗靶点进行GO富集分析和KEGG信号通路富集分析。使用AlzData数据库分析治疗靶点的基因表达情况。结果通过网络分析,获得了补阳还五汤治疗缺血性脑卒中的关键靶点,包括前列腺素内过氧化物合酶2、前列腺素内过氧化物合酶1、毒蕈碱型乙酰胆碱受体M1、β2肾上腺素能受体等;通过富集分析获取了补阳还五汤治疗缺血性脑卒中的多条关键信号通路,包括PI3K-Akt信号通路、钙信号通路、IL-17信号通路、血小板活化、Apelin信号通路、NF-κB信号通路、AMPK信号通路和花生四烯酸代谢通路等;通过基因表达分析了补阳还五汤对不同组织细胞的作用,发现治疗靶点在内皮细胞、星形胶质细胞、小胶质细胞、少突胶质细胞、少突胶质细胞前体细胞和神经元中调控多种生物过程、细胞组成和分子功能。结论补阳还五汤治疗缺血性脑卒中具有多成分、多靶点、多通路、联系复杂的特点,在基因的细胞表达层面与神经血管单元密切相关,治疗作用机制包括神经保护、神经发生、抗血栓、促血管再生、胶质细胞调控等。     

Hsp70在TLR信号途径中对肿瘤细胞增殖的影响

目的:研究Hsp70在TLR信号途径中对肿瘤细胞增殖的影响。方法:将体外培养的H22细胞分成对照组和用Hsp70刺激的实验组,设计基因表达的引物、PCR扩增、RT-PCR检测两组细胞的TLR2和TLR4的mRNA表达水平,Western blot检测β-catenin水平,对培养10天后的H22细胞进行计数。结果:Hsp70分别处理H22细胞8h后,基因TLR2、TLR4mRNA的表达均明显上调;Hsp70促进H22细胞中β-catenin上调表达;Hsp70处理组的细胞增殖倍数高于对照组。结论:Hsp70在TLR信号途径中具有促进肿瘤细胞增殖作用。     

中医药干预相关信号通路防治肝癌研究进展

肝癌的发生、发展及微环境中存在着多种信号通路的异常。细胞信号通路的异常持续激活或抑制,调控细胞的增殖、凋亡及迁移,进而影响炎症、血管生成和肿瘤迁移。中医药可通过干预相关信号通路的转导发挥防治肝癌的作用,主要包括刺猬信号通路、IL-6/STAT3信号通路、NF-κB信号通路、PI3K/Akt/mTOR信号通路、MAPK信号通路、TLR信号通路、Wnt信号通路等。现阶段中医药防治肝癌作用确切,但具体机制尚未完全阐明,中医药调控肝癌相关信号通路的研究仍需继续探索。