中药现代化研究逐步成为世界性的潮流.反向对接技术也逐步成为中药现代化研究的有利工具,将一个小分子药物对接在一组临床相关大分子靶标的潜在结合腔中,通过对结合特征的详细分析,根据结合紧密程度对靶标进行排名,从而潜在地鉴定可能与其作用机制或副作用相关药物的新分子靶标.近年来,为了探索中药的作用机制、筛选中药有效成分以及寻找药物作用于疾病的靶点,反向分子对接技术被广泛运用并取得了瞩目的成绩.该研究通过文献综述,总结反向分子对接技术应用于中药作用靶点、有效成分筛选及中药潜在作用机制探索的情况,为中药临床研究及新药研发提供更多的理论依据.

目的 利用反向分子对接技术和网络药理学分析方法,建立臭椿酮抗肿瘤的“化合物-靶标-通路-疾病”网络,并探究其潜在的作用机制.方法 借助于PharmMapper服务器寻找臭椿酮抗肿瘤的潜在靶蛋白,并通过Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG)数据库对获取的靶点进行相关通路分析,进一步利用Cytoscape软件构建臭椿酮的“化合物-靶点-通路-疾病”相互关联网络.结果 数据分析结果表明,臭椿酮对人源靶蛋白的102个潜在活性靶点、17条KEGG通路的作用与肿瘤相关.臭椿酮抗肿瘤作用于MAP2K1、PI3KR1、EGFR、GRB2、MDM2、MET等靶蛋白,其中有18、14和11个靶蛋白基因分别富集在肿瘤通路、蛋白多糖肿瘤通路、前列腺癌通路中,有6个靶蛋白基因分别富集在胶质瘤、黑色素瘤、子宫内膜癌、非小细胞肺癌通路中,主要通过细胞因子和细胞因子受体相互作用、磷脂酰肌醇3-激酶-蛋白激酶B信号通路、过氧化物酶体增殖物激活受体信号通路等起到抗肿瘤的作用.结论 臭椿酮有望作为治疗前列腺癌、非小细胞肺癌、胶质瘤、黑色素瘤等多种肿瘤的一个新的潜在药物,该研究为臭椿酮治疗肿瘤的靶标研究、药理活性与临床应用研究提供了理论支撑.

在放射治疗过程中,呼吸运动会造成某些器官组织如肺、肝的靶区发生变化,从而降低放疗的效果,并且加大对正常组织器官的伤害.因此,在放疗过程中对靶区进行呼吸运动的实时估计是一项非常必要的工作.由于具备较好的非线性拟合能力,优化反向传播神经网络(BP-NN)已经被广泛应用于呼吸的预测,然而BP-NN容易陷入局部最优值.提出一种应用粒子群算法(PSO)优化BP-NN的方法减少陷入局部最优值的机率,提高呼吸运动预测的精度.首先,应用PSO算法寻找神经网络的最佳初始权值与阈值;然后,应用最优的初始权值与阈值建立神经网络(PSO-NN);最后,利用建立的PSO-NN网络进行呼吸预测.结果表明,11组肺癌病人呼吸运动预测实验对比结果表明,此算法(PSO-NN)相比单纯应用BP-NN算法的平均绝对误差由0.24减少到0.18 (25％),互相关系数由0.82提高到0.86.所提出的算法可以有效地减少BP-NN陷入局部最优值的机率,提高预测的精度.

目的:基于计算机模拟研究肝素联合川芎嗪治疗血栓性疾病协同增效的分子机制.方法:在PDB数据库中寻找肝素靶蛋白,与肝素进行分子对接;利用反向分子对接服务器(DRAR-CPI)和毒性与基因比较数据库(CTD)对川芎嗪进行靶点预测和筛选;运用正向分子对接软件AutoDockVina探究川芎嗪与潜在抗血栓靶点亲和力;利用STRING平台构建肝素及川芎嗪抗血栓靶点的蛋白互作(PPI)网络;利用生物学信息注释数据库(KEGG)将川芎嗪及肝素的抗血栓靶点进行KEGG通路富集.结果:肝素诱导ATⅢ变构、激活,抑制凝血酶活性.而川芎嗪则能抑制凝血因子Ⅹ、凝血因子Ⅸ、凝血因子Ⅶ、酪氨酸蛋白激酶JAK2、纤溶酶原激活物抑制剂1、血浆激肽释放酶6个靶点.二者联合从上下游多重阻断凝血级联反应通路.结论:肝素联合川芎嗪能作用于多个凝血因子以及凝血酶、纤溶酶原激活物抑制剂等血栓形成关键蛋白,调节凝血纤溶系统,协同产生抗凝、溶栓类抗血栓作用.

目的 利用分子反向对接方法,探索丹酚酸B在TGF-β/Smads通路中的潜在作用靶点,为研究丹酚酸B干预上皮-间充质转化与纤维化机制提供参考依据.方法 通过查阅文献寻找与TGF-β/Smads信号通路有关的药物靶点,构建TGF-β/Smads信号通路蛋白靶点结构数据集,通过分子对接软件AutoDockVina,对丹酚酸B和结构数据集中的蛋白分子进行反向分子模拟对接,根据丹酚酸B和各个靶点蛋白亲和力分数高低和对接构象相互作用的大小,筛选出潜在的靶点蛋白.结果 根据AutoDockVina构象结合打分结果进行分析,分数最佳的是Snail(2y48)和Axin(2x39),均为-10.9分.Chimera构象检视显示Snail的结构优于Axin,从得分总体情况分析,Axin优于Snail.结论 推测Snail、Axin可能为丹酚酸B潜在的药物作用靶点蛋白.

目的:基于谱效关系研究虎杖中潜在的抗炎活性成分.方法:应用脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导小鼠腹腔巨噬细胞(RAW264.7细胞)建立炎症模型,对虎杖95％乙醇提取物及其大孔树脂洗脱部位(30％,60％,95％乙醇洗脱物)的抗炎活性进行筛选;结合超高效液相色谱-飞行时间质谱(ultra performance liquid chromatography coupled with quadrupole time-of-flight mass spectrometry,UPLC-Q-TOF/MS)技术建立特征指纹图谱;利用偏最小二乘法(partial least squares,PLS)将各部位特征成分谱峰面积与一氧化氮(NO)抑制率进行谱效关系研究,根据变异权重系数(variable important in projection,VIP)来辨识其抗炎活性成分.结果:虎杖醇提物大孔树脂60％乙醇洗脱部位对LPS诱导的细胞炎症模型中一氧化氮生成的抑制能力最强,且表现出一定的剂量依赖关系.谱效关系研究发现,虎杖醇提物及其大孔树脂洗脱部位中3个成分包括大黄素-8-O-β-D-葡萄糖苷(E-8-G),大黄素-1-O-β-D-葡萄糖苷和大黄素-8-O-(6'-O-丙二酰基)-葡萄糖苷具有潜在的抗炎活性,并从细胞层面和分子反向寻靶研究对E-8-G的抗炎活性进行了验证.结论:本研究基于谱效关系的研究方法,从虎杖中筛选到3个潜在的抗炎活性成分,该方法有助于快速准确地发现中药活性成分(群),为研究中药药效物质基础提供新的研究思路和方法.

环状RNA是新近发现的一种通过非经典剪接方式反向剪接形成的单链闭合环状RNA分子,曾一度被认为是基因转录过程中错误剪切的产物,其生物学特点多样、形成机制及作用机制复杂,广泛参与机体的生理病理过程.目前,环状RNA在子痈前期及妊娠期糖尿病等妊娠相关疾病中的研究逐渐增多,预示其可能参与疾病的发生发展,但需进一步深入研究,为探寻疾病早期预测的生物标志物及治疗靶点提供科学依据.

目的:通过建立草乌活性成分-作用靶点、蛋白相互作用、靶点相应的生物功能和通路网络,以及利用分子对接技术探讨草乌心脏毒性的作用机制.方法:通过中药系统药理学数据库和分析平台(Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology,TCMSP)和毒性与基因比较数据库(Comparative Toxicogenomics Database,CTD)筛选出草乌有毒候选成分.依据反向药效团匹配(PharmMapper)方法预测草乌毒性候选成分的作用靶点,与从人类基因数据库(GeneCards)中寻找到的心脏相关基因蛋白进行比对,筛选出重合的蛋白作为草乌的潜在的心脏毒性靶点.采用Cytoscape软件构建草乌毒性候选成分-作用靶点网络.通过String数据库结合Cytoscape软件绘制蛋白相互作用网络,用DAVID平台对靶点生物功能及涉及的通路进行分析,最后用Discover Studio软件对关键蛋白与草乌毒性候选成分的结合进行验证.结果:草乌中筛选得到6种有毒候选成分,涉及27个心脏毒性作用靶点,网络分析结果表明靶点主要是通过参与心脏磷代谢,磷酸化的监管等磷相关的代谢和调节,以及通过FKBP1A,TGFB2,INSR等靶点对心脏的代谢,发育及形态产生重要的影响,进而产生心脏毒性.结论:利用中药多成分-多靶点-多通路的特点,探究了草乌心脏毒性作用机制,并预测了其可能存在的毒性,为进一步开展草乌心脏毒性作用机制研究提供了新思路和新方法.

目的:基于生物信息大数据分析,利用网络药理学分析方法,建立冬凌草甲素抗肿瘤的“化合物-靶标-通路-疾病”网络,并探究其潜在的作用机制.方法:借助于PharmMapper服务器寻找冬凌草甲素抗肿瘤的潜在靶蛋白,建立潜在靶蛋白的相互关系网络,通过KEGG数据库对获取的靶点进行相关通路分析,进一步利用Cytoscape软件构建冬凌草甲素的“化合物-靶点-通路-疾病”相互关联网络.结果:数据分析结果表明,冬凌草甲素对人源靶蛋白的105个潜在活性靶点与肿瘤相关.冬凌草甲素抗肿瘤作用于MAP2K1,PIK3 R1,TGFβ2,RXRβ,FGFR1,BCL-XL,GSK-3等靶蛋白,其中有19和9个靶蛋白基因分别富集在肿瘤通路、前列腺癌通路和蛋白聚糖肿瘤通路中,有7个靶蛋白基因富集在小细胞肺癌通路中,分别有6个靶蛋白基因富集在结肠直肠癌、胰腺癌和转录失调肿瘤等通路中,主要通过Cytokine-cytokine receptor interaction,PI3K-Akt signaling pathway,PPAR signaling pathway等信号通路起到抗肿瘤的作用.结论:冬凌草甲素有望作为治疗前列腺癌、小细胞肺癌、胰腺癌、结肠直肠癌、甲状腺癌等多种肿瘤的一个新的潜在药物,该研究为冬凌草甲素治疗肿瘤的靶标研究、药理活性与临床应用研究提供了理论支撑.

目的 回顾性分析慢性完全闭塞(CTO)病变行逆向经皮冠状动脉介入治疗(PCI)患者资料,探讨逆向技术常见失败原因.方法 自2016年12月至2018年12月宁夏医科大学总医院心脑血管病医院使用逆向技术的CTO-PCI患者共47例,其中包括逆向失败组15例,逆向成功组32例.分析其J-CTO评分、成功率和失败率及其原因.结果 失败组平均J-CTO评分较高为(2.73±0.6)分,成功组(2.34±0.6)分,差异有统计学意义(P=0.043),且失败组中J-CTO评分≥3分比例显著高于成功组(80.0％比34.4％,P=0.040),但J-CTO评分2分显著低于成功组(13.3％比59.4％,P=0.030).右冠状动脉为主要靶血管(36/47,76.6％),逆向侧支中高达91.4％(43/47)的患者选用室间隔支.失败组中CC分级0级显著高于成功组(46.7％ 比9.4％,P=0.040),差异有统计学意义.失败组中33.3％患者直接使用逆向技术,66.7％患者因前向技术失败转为逆向技术.而成功组中直接逆向为12.5％,前向失败转逆向占87.5％.失败组中反向控制性前向与逆向内膜下寻径(rCART)技术的使用率显著低于成功组(20.0％ 比65.6％,P=0.005),延长导管使用比例显著低于成功组(6.7％ 比53.1％,P=0.002),差异均有统计学意义.15例失败患者中逆向导丝不能通过侧支4例(26.7％);逆向导丝未能通过CTO病变5例(33.3％),其中包括2例直接rCART失败,1例血管内超声(IVUS)引导下rCART失败,1例IVUS引导下未能找到CTO开口失败,1例因闭塞段严重钙化导丝未能通过;3例(20.0％)因微导管不能通过CTO病变失败;2例因并发症终止手术,其中包括1例(6.7％)因术中逆向Knuckle导丝后出现心脏压塞终止手术,另1例因间隔支破裂,使用凝胶海绵封堵后失去逆向通路;1例患者因腰椎疾病不能坚持手术.结论《逆向CTO-PCI失败主要原因为逆向导丝未能通过CTO病变,逆向导丝不能通过侧支,rCART失败,微导管不能通过CTO病变,手术并发症终止等.