生信又双叒叕被吹上了中医药风口？？紧跟温州医科大学陈马云团队！网络药理学+分子模拟助力科研起飞不是梦！！- 大数跨境

生信又双叒叕被吹上了中医药风口？？紧跟温州医科大学陈马云团队！网络药理学+分子模拟助力科研起飞不是梦！！

生信日报

2024-05-11

网络药理学与生物信息技术的结合是进年来的研究热点。这一突破性进展不仅极大地提升了我们对中药药效的预测能力，还能够前瞻性地识别潜在的副作用，为中药的现代化研究注入新动力。这一系列创新举措，不仅为中医药的临床应用提供了坚实的科学支撑，也为中药的未来发展开辟了广阔天地。

今天，小记者跟大家分享一篇高分文章，该文章利用网络药理学的方法，探索XFZY中治疗PH的中药单体及其相关靶点，还进行了分子对接验证。这篇文章为什么能发表7分+呢？想要深入了解这篇高分文章，就紧跟小记者一起，来探究作者是如何玩转网络药理学的吧！

1.该论文利用了网络药理学的方法，对血附逐瘀汤中的活性成分进行了系统性的研究，成功地精准识别出了血附逐瘀汤中与治疗PH相关的中药单体及其潜在的作用靶点，并获得了血附逐瘀汤在治疗疾病的过程中所影响的相关通路。

2.该论文还进行了分子对接验证，从分子水平上验证了血附逐瘀汤中活性成分与靶点结合情况，弥补了湿实验技术不足的缺陷进一步确立了其在治疗PH中的作用机制。

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题目：结合网络药理学、生物信息学与分子对接验证分析血府逐瘀汤治疗肺动脉高压的分子机制

杂志：Computers in Biology and Medicine

影响因子：IF=7.7

发表时间：2024年1月

研究背景

在当今医学领域，肺动脉高压（Pulmonary Hypertension, PH）作为一种严重的心血管疾病，一直是医学界研究的热点之一。尽管已有多种治疗手段被应用，但其中药物治疗仍然占据着重要地位。血附逐瘀汤作为一种典型的中药方剂，在临床中被广泛应用于治疗PH，其显著的疗效引起了研究者的关注。然而，尽管临床表现显著，但其治疗机制却至今尚不为人明了。血府逐瘀汤(XFZY)因其治疗心肌梗死和其他缺氧缺血性疾病的疗效而被广泛认可，是一种著名的中药配方。目前，XFZY在PH的临床治疗中表现出显著的疗效。这为XFZY作为治疗PH的候选药物提供了依据。然而，XFZY治疗PH的确切机制尚不完全清楚，从网络药理学角度阐明XFZY抗PH的作用机制尚未见报道，需要进一步的分析方法和多维度的研究。

数据来源

数据集/队列	数据库
GSE53408	GEO
GSE113439	GEO
-	中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP: http://tcmspw.com/tcmsp.php)
-	化学欧洲分子生物学实验室(ChEMBL: https://www.ebi.ac.uk/chembl)
-	人类在线孟德尔遗传(OMIM: https://omim.org/)
-	GeneCards:人类基因数据库(GeneCards: https://www.genecards.org/)
-	治疗靶点数据库(TTD:http://db.idrblab.net/ttd/)

研究思路

本研究旨在探索XFZY调节PH的机制。利用TCMSP、ChEMBL和UniProt数据库筛选XFZY的活性化合物和靶点，以及OMIM、GeneCards和TTD数据库筛选与PH相关的目标。通过PPI数据库寻找XFZY-PH靶点的相互作用，并用Cytoscape构建PPI网络。进行富集分析评价XFZY-PH靶点在疾病、细胞组分、生物过程、分子功能和信号通路中的分布。提出XFZY抗肺动脉高压机制的“复合靶点-通路”和肺动脉高压治疗中XFZY代谢过程预测的“靶-器官”网络模型。通过分子对接技术评价核心靶点与化合物的相互作用性能，以及GEO数据集的差分分析，确定XFZY治疗肺动脉高压的核心靶点。

主要结果

1. XFZY的候选靶点及其相应的活性化合物

从ChEMBL和TCMSP数据库中收集到的XFZY中11种中药共鉴定出213种分子化合物(Supplementary Table S1)。使用“ggalluvial”R包装生成了桑基图形式的可视化图，以说明XFZY中中草药化合物和成分之间的关联。

通过维恩图(Venn diagram)确定268个共同靶点为与XFZY活性化合物靶点和PH疾病靶点共享的基本靶点。这些共同的靶点可能是XFZY抗肺动脉高压的有希望的靶点。

通过Cytoscape完成了“herbcompound-target”网络的构建，该网络由11种草药、213种化合物和268个靶点组成。网络中的边缘表示化合物和目标之间的关系，节点的大小和阴影反映了这些相互作用的强度。槲皮素(MOL00098)、山奈酚(MOL000422)和木犀草素(MOL000006)与靶点的相互作用程度较大，提示XFZY治疗PH的机制涉及多种化合物靶向不同靶点。

2.共同目标PPI网络的分析与构建

利用STRING和Cytoscape构建了一个以268个共同靶点为基础的PPI网络。作者确定了29个核心目标，前29个核心目标以柱状图的形式显示，Cytoscape中的MCODE插件进行了聚类分析，构建了高度连接的子网络，并将目标分为11类。

3.DO, GO和KEGG富集分析

DO分析在956个疾病类别中得到了富集，作者通过创建柱状图和气泡图显示了前30个疾病类别。结果显示，排名较高的COPD和OLD等疾病可能诱发肺动脉高压的发生。

氧化石墨烯分析共获得3295个氧化石墨烯项，其中2902个归属于生物过程(BP)， 130个归属于细胞成分(CC)， 263个归属于分子功能(MF)。

富集程度最高的BP项主要与对外源刺激、氧化应激、营养水平和活性氧(ROS)的响应有关。KEGG通路富集分析共鉴定出193条信号通路。在前30个高度富集的KEGG通路中，与流体剪切应力、IL-17信号通路、TNF信号通路和细胞凋亡相关的高富集通路与肺动脉高压的发生和进展密切相关。

4.化合物-靶标-途径分析及PH核心靶标的鉴定

利用Cytoscape构建化合物、靶点和通路网络并用维恩图揭示了“XFZYPH”靶点PPI前29个靶点与上述前20个靶点之间的共享靶点。

5.COPD和OLD相关PH的复合靶点通路分析及核心靶点鉴定

DO分析显示XFZY-PH靶点在COPD和OLD疾病中均表现出高富集，作者选取DO分析中COPD和OLD共82个靶点构建PPI网络。

以≥2倍中位数度中心性(DC)为标准，选取前7个核心目标。

结合上述核心靶点，结合活性化合物及所有通路，构建化合物-靶点通路网络，阐明XFZY与COPD、OLD相关PH的关系。

利用维恩图，通过前7个PPI目标与网络中前20个目标的重叠，确定了5个共同的核心目标。

6.利用GEO PH数据对XFZY相关目标进行验证

GEO数据库中的两个PH数据集GSE53408和GSE113439使用“limma”R包进行差异分析以获取潜在目标.找出药物靶点与两个数据集之间的共同核心靶点，从而鉴定出13个枢纽基因。其中HSP90AA1和CXCL8是经网络药理学鉴定的XFZY作用于PH和copd相关PH的核心靶点。

文章小节

这篇文章从现今大力发展的中医药课题入手，率先利用生物信息学方法，包括网络药理学和分子对接，全面研究XFZY治疗肺动脉高压的药理学和分子机制。通过生物信息学和计算分析得到的结果令人信服地证明，并且找出了XFZY治疗肺动脉高压的主要生物活性成分与XFZY对肺动脉高压的治疗作用的信号通路。探索生物信息学领域的无限可能？小记者会为您定制创新科研思路！我们的专业团队将利用最新的生物信息学技术和数据资源，为您量身打造独特的研究路线。无论您是在生物组学、医药、临床还是其他生物学领域，我们都能够提供全方位的支持。从数据分析到生物信息学工具的定制开发，我们将与您紧密合作，助力您在科学研究的道路上取得更多突破性成果！