目的:通过分析特发性肺纤维化(IPF)患者肺组织的单细胞转录组测序(scRNA-seq)数据，联合芪白平肺胶囊的网络药理学，探索IPF患者中与芪白平肺胶囊调控相关的免疫细胞、靶基因及其潜在机制。方法:从基因表达综合数据库(GEO)下载IPF患者(IPF组)和正常者(对照组)的scRNA-seq数据，采用随机数字表法在2组中各选取20个样本用于分析IPF的免疫细胞群及其比例变化。对各免疫细胞群进行差异基因分析，将 P<0.05和|logFC|>0.6的基因鉴定为差异基因。对差异基因进行基因本体论(GO)-生物过程富集分析，探索参与IPF疾病进程的潜在分子功能及机制。基于中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)获取芪白平肺胶囊主要活性成分和靶基因，并对靶基因进行GO和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析。通过将芪白平肺胶囊靶基因映射到IPF免疫细胞差异基因，构建"活性成分-靶基因-免疫细胞"网络。通过GO和KEGG富集分析探索芪白平肺胶囊用于治疗IPF患者的潜在作用机制。通过STRING数据库和Cytoscape软件对"活性成分-靶基因-免疫细胞"网络中靶基因进行蛋白质互作分析并寻找关键靶基因。 结果:在IPF组和对照组的肺组织中共发现B细胞、T细胞和先天淋巴细胞等18个免疫细胞群。与对照组比较，IPF组中经典2型树突状细胞、肥大细胞、浆细胞样树突细胞和调节性T细胞比例均增加，差异均有统计学意义(均 P<0.05)。18个免疫细胞群共包含534个差异基因，参与了淋巴细胞的活化、抗原的加工和呈递、白细胞的迁移和趋化作用等免疫相关生物过程。芪白平肺胶囊包含18个有效活性成分和239个靶基因，其中联苯双酯、槲皮素、毛异黄酮等9个活性成分靶向IPF中除浆细胞样树突细胞外的17个免疫细胞群与IL-1B、VEGFA、FOS等42个差异基因。这些靶向差异基因主要富集于活性氧或氧化应激相关通路与多个免疫信号通路，包括IL-17、MAPK、TNF通路等。 结论:芪白平肺胶囊可能靶向多种免疫细胞，并通过活性氧或氧化应激相关通路与IL-17、MAPK、TNF等免疫信号通路，调控IPF患者的免疫炎症反应。

目的:基于整合药理学平台联合GEO芯片差异基因分析的方法，分析开心散治疗AD的作用机制。方法:通过检索中医药整合药理学研究平台（TCMIP）和Drugbank数据库，获得开心散组方药物活性成分和相关分子靶点。通过GEO数据库获取GSE4757芯片数据，使用R语言获取其差异基因，绘制热图和火山图。通过Cytoscape 3.7.2构建开心散与AD的差异基因分子靶点图，使用Bisogenet和CytoNCA绘制靶点拓扑网络，并进行开心散与AD基因的GO功能富集和KEGG通路富集分析。结果:获得开心散治疗AD的活性成分86个，与GEO共有的差异基因29个，构建PPI拓扑网络，筛选出核心的候选基因6个，与KEGG通路富集基因合并，获得治疗疾病的重要基因为CHRM1、CHRM2、ACHE、CHRM3、CASP8、PTGS2、DRD1、CACN1S、ADRB1。GO功能条目获得375条，主要涉及血管收缩、突触后膜可塑性，神经递质传递等。KEGG富集分析主要涉及胆碱能突触信号通路、cAMP信号通路、钙信号通路、神经-配体-受体相互作用信号通路等。结论:开心散治疗AD具有多成分、多靶点、多通路的特点，可通过抑制炎症反应、降低乙酰胆碱酯酶活性、调节钙离子浓度等通路发挥治疗AD的作用。

目的:探讨活血化瘀中药药对川芎-赤芍拮抗动脉粥样硬化的潜在分子机制及药理过程.方法:使用R语言Limma包分析GEO数据库GSE43292 数据集,对有表达差异的动脉粥样硬化基因进行筛选和提取.川芎-赤芍药对所含的化学活性组分及靶点通过中药系统药理学数据库与分析平台检索.合并差异基因和药物作用靶点以获得共同的靶点.利用在线分析工具STRING和Cytoscape构建药物和靶点的调控网络以及靶点间的蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络.然后利用R语言注释靶点基因的基因本体(GO)功能,分析京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路,再进行基因集富集分析(GSEA)以验证KEGG的通路和富集的情况,确定靶点基因的调控功能和参与基因调控功能的信号转导通道.结果:共筛选出动脉粥样硬化差异基因 1244 个,川芎-赤芍药对含 36 个生物活性成分,其中靶点为环加氧酶 1、肾上腺素受体、过氧化物酶体增殖物激活受体-γ、激酶插入域受体、孕激素受体、基质金属蛋白酶 9、CXC趋化因子配体 8、蛋白激酶Cβ、白细胞介素 6、CD14、二肽基肽酶-4、PIK3CG、肾上腺素受体α1B、微管相关蛋白 2、尿激酶纤溶酶原激活剂和单胺氧化酶 B.靶点在GO中主要富集在合成DNA过程的调控、DNA生物合成的过程、含胶原的细胞外基质、细胞外基质、蛋白酶结合、细胞迁移、血管形成过程、膜筏结构、转录的调节等与动脉粥样硬化炎症、脂肪代谢及血管生成相关的生物学注释.脂质与动脉粥样硬化通路和核因子κB信号通路与动脉粥样硬化关系最为密切,并且在KEGG信号通路和GSEA均显示出富集.结论:川芎-赤芍药对通过潜在的 13 个活性成分作用于可能的 16 个靶点调控相关信号转导通路,通过抗炎、调脂和保护血管等方式产生抗动脉粥样硬化的作用.

目的 利用网络药理学方法联合GEO基因芯片数据及分子对接技术探索刺芒柄花素治疗颈动脉粥样硬化斑块的潜在分子作用机制.方法 在PubChem等数据库获取刺芒柄花素的作用靶点,在GeneCards、DisGeNET等数据库获取颈动脉粥样硬化斑块相关靶点基因,与GEO芯片筛选的差异基因合并去重后得到颈动脉粥样硬化斑块靶点基因;通过构建韦恩图,得到药物与疾病共有靶点;利用R软件包对共有靶点进行富集分析;利用String在线平台构建共有靶点蛋白互作网络,运用Cytoscape软件对网络进行拓扑学参数筛选得到核心靶点;再运用分子对接技术将筛选出来的核心靶点分别与刺芒柄花素的结合活性进行验证.结果 筛选出413个刺芒柄花素作用靶点及1 244个颈动脉粥样硬化斑块表达差异基因,两者取交集后得到55个刺芒柄花素干预颈动脉粥样硬化斑块的潜在靶点,KEGG富集分析显著富集于PPAR信号通路、MAPK信号等通路,并显示基因功能与炎症及细胞凋亡相关;运用Cytoscape筛选得到核心靶点CAP1、CXCL8、EGFR、FOS、CTSS、IGF1、MMP9、PPARG;分子对接模拟验证显示,CAP1、CXCL8、EGFR、FOS、IGF1、MMP9、PPARG等核心靶点与刺芒柄花素结合强,有较好的结合活性.结论 刺芒柄花素作用于CAP1等多个核心靶点调节炎症相关信号通路,进而发挥抗动脉斑块形成的作用,可为后续临床用药提供数据支持.

目的:本研究旨在利用机器学习和网络药理学探讨小柴胡汤治疗类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)的分子机制.方法:基于中药系统药理学数据库和分析平台(Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Plat-form,TCMSP)获取小柴胡汤的化学成分,利用Swiss Target Prediction和HERB数据库预测活性成分靶点.利用R软件包GEO-query获取RA相关数据集GSE93272 的表达谱和临床信息,并筛选差异靶点.通过机器学习算法支持向量机(support vector machine,SVM)进一步筛选疾病靶点基因.疾病靶点与活性成分靶点的交集靶点为小柴胡汤治疗RA的潜在作用靶点.利用clusterProfiler包对潜在靶点进行基因本体(Gene Ontology,GO)功能富集分析和WikiPathway通路富集分析.将活性成分和潜在作用靶点导入Cytoscape 3.8.2 软件构建"药物-活性成分-潜在靶点-疾病"网络,拓扑分析获取小柴胡汤治疗RA的核心成分.利用LASSO回归筛选小柴胡汤治疗RA的核心靶点.利用ssGSEA算法对核心靶点进行免疫浸润分析.结果:共筛选出有效活性成分193 个,相关靶点2 719 个.通过limma包差异分析共筛选出1 361 个差异基因.基于SVM进一步筛选得到357 个差异基因,潜在靶点62 个.GO富集分析得到 489 个GO条目,信号通路富集分析得到 70 条Wiki信号通路."药物-活性成分-潜在靶点-疾病"网络分析发现香豆雌酚可能是小柴胡汤治疗RA的核心成分.LASSO回归筛选到趋化素样因子(chemokine like factor,CKLF)和胱抑素 A(cystatin A,CSTA)可能是小柴胡汤治疗RA的核心作用靶点.数据分析显示,与正常样本比较,RA患者中CKLF和CSTA均呈现高表达趋势(P<0.000 1),且具有良好的诊断效能.免疫浸润分析表明,RA的发生发展与多种免疫细胞失调相关,核心靶点CKLF和CSTA可通过调控多种免疫细胞浸润缓解RA的进程.结论:小柴胡汤可能通过抗炎、调节免疫细胞功能等多方面发挥对RA的治疗作用.

[目的]运用网络药理学联合生物信息学方法,探究黄芪四君子汤治疗肝细胞癌(hepatocelluar carcinoma,HCC)的潜在作用机制.[方法]利用中药系统药理学数据库和分析平台(Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform,TCMSP)数据库对中药的生物活性成分及其靶点进行鉴定.采用差异分析和加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression net work analysis,WGCNA)鉴定HCC的差异基因和模块基因,在此基础上构建中药成分-靶点网络.随后研究靶点的生物学功能,并构建蛋白互作(protein-protein interaction,PPI)网络,识别药物治疗HCC的关键靶点.最后通过分子对接探索化合物与靶点之间的相互作用.[结果]共鉴定出5种草药的156种化合物和227个靶点,癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)和基因表达综合(Gene Expression Omnibus,GEO)数据库数据集中差异基因2477和685个,WGCNA关联模块基因2 104和2 165个.构建了包含4种草药、85种化合物和9个靶点的中药成分-靶点网络.生物功能分析表明,9个靶点主要与细胞周期、p53信号通路、细胞衰老相关,筛选出山柰酚、槲皮素2个药物主要成分和细胞周期蛋白A2(cyclin A2,CCNA2)、雌激素受体1(estrogen receptor alpha,ESR1)、细胞周期蛋白 B1(cyclin B1,CCNB1)、细胞周期蛋白依赖性激酶 1(cyclin-dependent kinase 1,CDK1)、拓扑异构酶Ⅱ α(topoisomerase Ⅱ alpha,TOP2A)5个核心靶点.分子对接结果显示,山柰酚、槲皮素与对应的核心靶点具有稳定的结合能力.[结论]黄芪四君子汤可能通过调节细胞周期蛋白以及相关通路发挥对HCC的治疗作用,本研究为黄芪四君子汤治疗HCC提供了研究思路和理论支撑.

目的 联合GEO数据库和网络药理学探讨鸡血藤-络石藤治疗强直性脊柱炎(ankylosing spondylitis,AS)的作用机制.方法 采用TCMSP筛选出鸡血藤-络石藤的中药有效成分.检索DrugBank、GeneCards及DisGeNET数据库中关于AS的疾病靶点.从Gene Expression Omnibus(GEO)数据库筛选得到GSE25101 的芯片数据集,并借助R软件4.2.2 进行差异基因分析后,汇总至AS疾病基因靶点.利用Cytoscape 3.9.1 软件构建"中药-有效成分-靶点"网络图,并通过String平台构建蛋白质相互作用网络,筛选得到核心靶点.利用DAVID数据库对交集基因进行富集分析.运用AutoDock Vina 软件进行分子对接.结果 本研究共筛选得到鸡血藤-络石藤治疗AS的靶点50 个,有效成分31 个,涉及IL17、TNF、炎症性肠病等多条信号通路.分子对接结果显示,木犀草素、刺芒柄花素等主要成分与CAT、MMP9、TNF、IL6 等核心靶点有较好的结合潜力.结论 鸡血藤-络石藤可能通过调控炎症反应等基因进而发挥治疗AS的作用.

目的 从结肠癌的危险因素出发,筛选溃疡性结肠炎(UC)向结肠癌(CC)进展的相关基因,针对进展相关预后基因开发CC预测模型,并分析半枝莲干预进展过程的潜在机制.方法 通过TCGA、GEO数据库,采用生物信息学方法,筛选出"UC-CC"进展的预后差异基因;通过TCGA数据库,对"UC-CC"进展预后差异基因MMP3、CXCL8进行了表达差异分析;采用Kaplan-Meier曲线与time-ROC曲线对MMP3、CXCL8进行了预后分析;采用单、多因素Cox回归构建并验证风险评分系统,结合临床信息构建Nomogram临床预测模型;通过TCMSP、Pubchem、Swiss等数据库,采用网络药理学方法探讨半枝莲干预进展过程的潜在机制.结果 GSE75214、GSE74602基因集鉴定出UC-CC"进展预后差异基因为MMP3、CXCL8,表达差异分析发现"UC-CC"进展预后差异基因MMP3、CXCL8在CC中低表达,而预后分析发现在CC患者中低表达MMP3、CXCL8预示着更差的生存预后,生存时间可能更短;构建2个基因联合的风险评分系统Risk Score=-0.076 × MMP3(exp)-0.050 × CXCL8(exp)+0.522,截断值为0.047,能显著区分CC患者生存预后;构建了性别、BMT、风险评分联合的Nomogram临床预测模型,能有效预测CC患者1年、3年、5年生存概率;半枝莲干预CC的潜在作用机制可能与介导"UC-CC"进展共表达基因,介导TL-17、AGE-RAGE 信号通路等,发挥酶活性等分子功能,影响CC炎症反应及氧化应激等生命进程有关.结论 "UC-CC"进展预后差异基因MMP3、CXCL8与CC患者的生存预后显著相关,构建的风险评分系统及预测模型具有良好的效能,半枝莲干预CC的潜在作用机制可能与介导"UC-CC"进展共表达基因,介导IL-17、AGE-RAGE信号通路等,发挥酶活性等分子功能,影响CC炎症反应及氧化应激等生命进程有关,为发掘CC早期诊断及药物干预的分子靶点提供理论支撑,为中医药抗CC及临床转化指明方向.

目的:整合网络药理学方法阐释四神丸治糖尿病肾病的潜在机制.方法:从中药系统药理学数据库与分析平台、中药分子机制的生物信息学分析数据库、Swiss Target Prediction、STITCH和ChEMBL数据库检索四神丸的药物成分及对应靶点.利用DisGeNET、GeneCards和CTD数据库识别糖尿病肾病的疾病基因;在GEO数据库获取糖尿病肾病的数据集,利用limma包和RRA方法筛选稳健差异表达基因,整合疾病数据得到疾病靶点.构建韦恩图,得到复合靶点.然后,基于STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用网络,根据拓扑学参数筛选四神丸治疗糖尿病肾病的核心靶点.通过Cytoscape软件构建成分-靶点网络和成分-靶点-通路网络.利用DAVID数据库对复合靶点进行基因本体(GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析.最后,分子对接模拟验证主要活性成分与核心靶标之间的结合力.结果:筛选出有效成分121个,有效成分作用靶点542个,有关糖尿病肾病的靶点3 832个.四神丸治疗糖尿病肾病的枢纽基因集为蛋白激酶B1、肿瘤坏死因子、白细胞介素1β等.活性成分为油酸、亚油酸、二氢吴茱萸卡品碱、吴茱萸酰胺等.分子对接模拟显示,核心活性化合物与枢纽基因具有较高的结合活性.结论:四神丸是通过多成分、多靶点和多途径发挥对糖尿病肾病的治疗作用,且作用机制集中体现在晚期糖基化终末产物(AGE)-AGE受体信号通路、TNF信号通路等通路上.

目的 基于网络药理学和动物实验探讨黄芪葛根汤治疗糖尿病肾病的作用.方法 分别采用GEO数据库与TCMSP、TCMID、TCMIP数据库筛选DN差异基因和复方有效成分与靶点,构建调控网络,筛选核心基因,进行KEGG和GO富集分析.将大鼠随机分为正常组、模型组、盐酸二甲双胍组(0.15g/kg)和黄芪葛根汤低、中、高剂量组(2.5、5、10g/kg),采用高脂高糖饮食联合链脲佐菌素腹腔注射建立DN大鼠模型,并分别给予相应药物干预.给药8周后测定FBG、BUN、Scr和UA水平,HE染色观察肾组织形态学,ELISA法检测TNF-α、AGEs、VCAM-1、MCP-1水平及肾组织VCAM-1、NF-κB p65水平,免疫组化法检测RAGE蛋白阳性表达率.结果 网络药理学获得黄芪葛根汤活性成分23个,靶点191个;DN差异基因638个;复方与疾病交集基因21个;PPI核心基因为CASP3、VEGFA等;涉及AGE-RAGE通路、HIF-1等信号通路.动物实验显示,与模型组比较,黄芪葛根汤高剂量组大鼠FBG,血清 BUN、Scr、UA、AGEs、TNF-α、VCAM-1、MCP-1 水平,肾组织 VCAM-1、NF-κB p65 水平及 RAGE 蛋白阳性表达均降低(P＜0.05);透射电镜可见各给药组大鼠肾小球基底增厚和足细胞足突融合情况均有不同程度的减轻,以黄芪葛根汤高剂量组尤为显著.结论 黄芪葛根汤可能通过调节AGE-RAGE信号通路减轻DN大鼠肾脏损伤,发挥治疗作用.