双膦酸盐是目前治疗骨代谢性疾病中重要的一类抗骨吸收药物，主要运用于Paget's病、骨质疏松症和肿瘤相关性骨病。双膦酸盐类药物已广泛应用于骨相关疾病的治疗中，双膦酸盐类功能化显像剂在核医学骨显像中也被广泛应用。放射性示踪剂可通过螯合作用与双膦酸盐偶联，偶联后的探针作为骨靶向的示踪剂应用于骨显像。双膦酸盐的分子结构中含有P-C-P键，在人体内不易被酶水解。因其与骨组织中的无机物羟基磷灰石晶体有较高的亲和力，故在骨组织中有较高的选择性沉积。基于双膦酸盐的一般特征和作用机制，笔者概述了双膦酸盐功能显像剂、骨质疏松的治疗和双膦酸盐应用于骨转移治疗的临床前研究。

目的 探究胃癌及肝癌中差异表达的基因,并分析其生物学功能及其在临床应用中的潜在价值.方法 在基因表达综合数据库中选取胃癌相关数据集GSE79943 及肝癌相关数据集GSE84402 进行分析.通过对两个数据集的基因表达数据进行差异分析确定共同差异表达的基因,进一步利用GO富集和KEGG途径富集分析揭示差异基因的主要生物学功能和通路参与情况.结果 筛选出117 个在胃癌和肝癌中共同差异表达的基因.采用GO富集分析软件进行117 个基因的分析发现,这些基因在多种金属离子和无机物的发生及转运,如铜、锌、钙离子等,以及细胞对无机物的代谢过程中起着至关重要的作用.采用KEGG富集分析软件对117 个差异基因的基因功能进行分析发现,这些基因中更多发挥着无机物吸收和代谢过程的功能.通过对GO和KEGG富集分析的结果进行分析,获得了8 个与无机物代谢联系紧密的主要基因,分别为MT1G、MT2A、MT1E、MT1X、MT1F、MT1H、MT1M和MT1HL1,且在两种疾病中均有着显著的低表达.结论 通过对胃癌和肝癌基因表达数据的差异分析,揭示了在这两种癌症中共同差异表达的基因群,并发现其在无机物代谢过程中的重要作用.这些差异基因可能参与调控肿瘤细胞对金属离子的吸收和代谢,从而影响肿瘤的发展,可以作为潜在的治疗靶点及胃癌和肝癌的预后评估指标.

目的 从基因水平探讨阻燃剂与农药联合暴露致甲状腺癌可能的生物联合作用机制.方法 通过比较毒理基因组学数据库(comparative toxicogenomics database,CTD)中获取阻燃剂与农药有确切证据的甲状腺癌相关基因,对阻燃剂与农药共同基因进行基因富集分析,获取共同基因/蛋白可能参与的生物进程或信号通路.结果 经分析共同作用关键基因61个,这些基因分别参与激素代谢过程、对有毒物质的反应、对无机物的反应、细胞对脂质的反应、细胞对激素刺激的反应等GO生物学进程和AMPK信号通路.结论 阻燃剂和农药主要通过肝微粒体酶P450酶系相关基因联合作用影响甲状腺激素水平,引起机体内分泌紊乱造成甲状腺功能改变,从而导致甲状腺癌的发生.

厌氧氨氧化(Anaerobic ammonium oxidation,Anammox)工艺是一项节能高效的生物脱氮工艺,但实际应用中存在Anammox细菌增殖缓慢与活性受抑制的问题.首先介绍Anammox的基质与非基质,如亚硝酸、有机物以及无机物的抑制效应,在此基础上阐述调控运行参数以及流加菌种等活性恢复措施.重点评述外加无机碳、Anammox中间产物、Fe和导电材料等对Anammox的强化效果,并以代谢图形式系统总结3种Anammox代谢途径.最后着重探讨将Anammox作为主流工艺推广到处理实际废水时所面临的亚硝酸盐氧化菌(Nitrite-oxidizing bacteria,NOB)抑制和冬季水温低的问题,归纳使用游离氨和游离亚硝酸溶液淘洗NOB的方法以及选择合适反应器构型与培养方式等应对低温的对策;分析Anammox与反硝化间的协同作用以及将Anammox工艺拓展应用到烟气脱硝和芳香烃厌氧降解方面的潜力,提出未来需要在多因素联合抑制、Anammox生理特性和中间代谢机理以及抵御主流废水处理的不利因素等方面进行深入研究.

目的 采用网络药理学方法筛选丹参治疗急性一氧化碳中毒迟发性脑病(DEACMP)的作用靶点及相关信号通路,明确其作用机制.方法 通过中药系统药理学数据库和分析平台(TCMSP)等数据库搜索丹参的活性成分及靶点,使用GeneCards数据库、DrugBank数据库及人类孟德尔遗传数据库(OMIM)获取DEACMP的靶点,通过蛋白质相互作用检索数据库(STRING)构建蛋白质相互作用(PPI)网络,利用Cytoscape?3.7.2软件构建药物-化合物-作用靶点-疾病网络,应用Metascape数据库进行基因本体(GO)富集分析和京都基因和基因组数据库(KEGG)通路分析.结果 检索出丹参的化学成分202个,作用靶点137个,其中与DEACMP有关的作用靶点71个,关键靶点13个.丹参治疗DEACMP可能的机制主要是参与对有毒物质、无机物、活性氧的反应等生物过程,相关信号通路涉及激素代谢、炎症反应、细胞凋亡等.结论 本研究通过数据检索明确了丹参具有多个活性成分,能通过多个靶点、多条通路发挥治疗DEACMP的作用.

目的 运用网络药理学技术探讨逍遥散与文拉法辛联用抗抑郁的作用机制.方法 通过TCMSP、PubChem、OMIM、GeneCards以及UniProt等数据库获得逍遥散和文拉法辛治疗抑郁症的作用靶点;利用STRING网站得到蛋白互作网络;并通过Metascape网站对潜在作用靶点进行富集分析;使用Cytoscape软件绘制"靶点-成分-通路"可视化网络图.结果 逍遥散主要通过芍药苷、刺槐素、儿茶素、槲皮素等化学成分和文拉法辛联合作用发挥抗抑郁作用.逍遥散和文拉法辛治疗抑郁症的相关靶点共208个,主要为酪氨酸蛋白激酶(SRC)、信号转导和转录激活器3(STAT3)、转录因子AP-1 (JUN)、丝裂原活化蛋白激酶3 (MAPK3)等.这些主要靶点作用于糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路(AGE-RAGE signaling pathway in diabetic complications)、癌症通路(pathways in cancer)等43条通路,调节对受损的应答(response to wounding)、对无机物的应答(response to inorganic substance)以及细胞成分运动的正向调节(positive regulation of cellular component movement)、血液循环(blood circulation)和有机羟基化合物代谢过程(organic hydroxy compound metabolic process)等生物学过程发挥抗抑郁作用.结论 逍遥散与文拉法辛联用通过多靶点、多通路发挥抗抑郁作用,利用网络药理学预测中西药联合治疗疾病的作用机制值得深入探讨.

目的 基于网络药理学分析苦参治疗心律失常的潜在分子机制.方法 通过检索相关文献及中药系统药理学数据库(TCMSP)平台,获得苦参的主要活性成分及其主要作用靶点,检索GeneCards及DrugBank数据库,得到与心律失常相关的靶点基因,并借助Cytoscape绘制苦参的"成分-靶点"图,利用Draw Venn Diagram整合苦参和心律失常的交集靶点,在STRING平台绘制蛋白-蛋白互作网络(PPI)图,并在Metascape平台对苦参与心律失常的交集基因进行基因本体(GO)富集分析及京都基因和基因组百科全书(KEGG)通路分析.结果 筛选到24种苦参的主要活性成分,75个疾病-药物共同作用靶点,其中核心调控的基因可能主要是白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子(TNF)、血管内皮生长因子A(VEGFA)、蛋白激酶B1(Akt1)、基质金属蛋白酶9(MMP9)、丝裂原激活的蛋白激酶1(MAPK1)、表皮生长因子(EGF)、胱天蛋白酶3(CASP3)、肿瘤抑制蛋白(TP53)、Jun原癌基因(JUN)等交集靶点.KEGG分析得到174条通路,包括白细胞介素-17(IL-17)、类风湿关节炎、甲状腺癌、糖尿病并发症中的晚期糖基化终末产物-糖基化终末受体(AGE-RAGE)信号通路、胰岛素抵抗、白细胞跨内皮迁移、钙信号通路等.交集靶点GO-BP分析富集分析到1806条通路,GO-MF分析到90条通路,GO-CC分析到50条通路,根据P值筛选出GO分析的主要作用通路为血管发育、对无机物的反应、对脂多糖的反应、白细胞分化、活性氧代谢过程等.结论 苦参有效成分的作用靶点与心律失常的交集靶点数目多,可以通过作用于多条信号通路来达到治疗心律失常的目的.

目的 运用网络药理学研究脾胃培源方君药药对白术-黄芪治疗胃癌的作用机制.方法 使用TCMSP数据库检索白术、黄芪的有效活性成分与作用靶点,通过Genecards、Drugbank、PharmGKB、OMIM、TTD数据库检索胃癌疾病靶点,将预测的靶点与疾病靶点取交集获得交集基因,通过Cytoscape 3.7.2搭建"药物-化合物-靶点"网络.利用String将交集基因导入并分析,搭建蛋白互作网络.基于Metascape进行GO生物过程与KEGG通路富集分析,依据结果绘制相应结果图,运用Cytoscape 3.7.2构建"靶点-通路"网络,研究其作用机制.结果 "药物-化合物-靶点"网络包含20个化合物、168个靶点,关键化合物为槲皮素、山柰酚、芒柄花素等;蛋白互作网络关键靶点主要为AKT1、IL-6、TP53、VEGFA、TNF、JUN等.GO生物过程分析筛选到前20个生物过程,包括对有毒物质、无机物及脂多糖的反应、对损伤的反应、活性氧代谢、凋亡信号通路等;KEGG通路富集分析筛选得到12条与胃癌相关的通路,有癌症通路、IL-17、PI3K-Akt信号通路等.结论 白术-黄芪药对可能是通过介导癌症通路、IL-17、PI3K-Akt等信号通路,肿瘤细胞对有毒物、无机物、脂多糖的反应,以及调控肿瘤细胞的损伤、氧代谢、增殖、凋亡等生物过程进而起到治疗胃癌的作用.

通过生物信息学对过敏性紫癜(HSP)的差异表达miRNA进行分析,探索其调控的基因、生物过程及代谢通路,进而预测治疗HSP的潜在中药组方.运用GEO数据库对原始数据集GSE80401进行差异分析,筛选出差异表达的miRNA,通过miRwalk、TargetScan、miRDB数据库预测靶基因,基于Metascape数据库进行基因本体(GO)和pathway富集分析,利用Cytoscape软件进行关键靶点筛选.最后将关键靶点与Coremine Medical数据库相互映射,筛选治疗HSP的潜在中药组方.基于GSE样本数据预测的靶基因共有83个,关键基因为hsa-miR-3945,GO富集分析结果涉及对脂多糖的反应、对无机物的反应、凋亡信号通路、对细胞外刺激的反应等生物过程,KEGG富集结果涉及IL-17信号通路、TNF信号通路、Th17细胞分化通路、NF-κB信号通路等.中药预测发现桂枝、茯苓、赤芍、桃仁、牡丹皮可作为潜在药物来治疗HSP.显著性差异基因和潜在核心靶点的分析研究促进了对HSP发病机制的进一步理解和探索,为中医药治疗HSP提供了新的方向和临床依据.

目的 通过网络药理学和分子对接,预测柴胡疏肝散(Chai Hu Shu Gan San,CHSGS)治疗肝细胞癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)的分子靶点,构建预后模型和列线图.方法 从TCGA和GEO数据库筛选出差异表达基因、加权共表达基因和聚类模块与正常组的差异基因;将四者取交集,得到HCC发生发展密切相关的基因;从TCMSP和SymMap数据库下载CHSGS的化合物和靶点,进一步将CHSGS的靶点与HCC相关基因进行取交集得到治疗HCC相关靶点,将其治疗HCC相关靶点进行GO和KEGG功能富集分析;使用SymMap数据库,构建CHSGS治疗HCC"病-证-方/药"网络.将PPI和构建的药物靶点网络取交集,得到核心的靶点,进一步使用cox LASSO回归分析构建相关的预后模型;结合临床性状使用单因素和多因素cox分析构建列线图;使用分子对接评估分子靶点的结合情况.使用人类蛋白质图谱(HPA)数据库进行核心靶点的免疫组织化学染色验证.结果 得到了HCC发生发展密切相关基因890个.CHSGS治疗HCC靶点38个.GO和KEGG分析显示,CHSGS治疗HCC可能与对无机物的反应、类固醇代谢过程和对细胞外刺激的反应有关;CHSGS治疗HCC可能与FOXM1信号通路有关.cox LASSO回归构建了预后模型,其模型公式为:(0.1165)*CCNB1+(-0.0396)*PON1+(0.0888)*CHEK1+(0.0521)*SPP1+(0.0093)*NQO1+(0.0102)*SERPINE1+(0.0012)*IGFBP3.单因素cox联合多因素cox分析显示,ESR1、T分期是独立的预后危险因素.列线图结果 显示,其c-index为0.622,P<0.001.分子对接结果 显示,异鼠李素与ESR1的结合良好.免疫组织化学染色结果 在蛋白质水平验证了结果 的准确性.结论 异鼠李素可能是CHSGS治疗HCC的主要成分之一,CHSGS治疗HCC的靶点用以构建的预后模型可以用于患者预后的评估,根据ESR1的表达水平、T分期构建的列线图可用于患者总体生存率的估算.