基于网络药理学的四种中药防治口腔癌的机制探究——中医药研究新方法

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传统的药理研究局限于“单药物、单靶点”,尽管对很多疾病与药物的关系有了较深刻的认识,但对于一些中药的研究很难取得进展。究其原因,中药复杂的物质基础决定了其可以同时作用于大量靶点,所以传统的药理研究方法难以对中药进行深刻的研究。网络药理学基于“疾病-基因-靶点-药物”的整体网络,从系统上观察药物对疾病的影响,这恰恰与中医的整体观不谋而合,可以说网络药理学的出现为中医药现代化提供了新的解决方法。除了网络药理学之外,近年来还出现了很多研究中医药的新技术和新方法如电子舌、电子鼻、系统药理学等,可以说这些新方法的出现为中医药研究注入了新的活力。
  通过查阅文献可知,益母草、薏苡仁、山豆根和莪术等四种中药对于口腔癌有不同程度的防治作用,但作用机制不甚清晰。本文运用网络药理学,建立了益母草、薏苡仁、山豆根和莪术等四种中药的成分-靶点网络和口腔癌相关靶点网络;之后分别将四种中药的成分-靶点网络与口腔癌相关靶点网络进行合并后再分别提取子网络并对其中的关键靶点进行记录;通过对关键靶点进行GO和KEGG富集分析来探究四种中药防治口腔癌的机制;最后以电子舌技术为例介绍应用于中医药研究的其他新方法。主要研究结果如下:
  1.通过TCMSP数据库查询到益母草化学成分51种,薏苡仁化学成分38种,山豆根化学成分79种,莪术化学成分81种。
  2.通过TCMSP、SwissTagetPrediction和STITCH数据库预测得到四种中药作用的靶点信息:益母草作用于415个靶点、薏苡仁作用于273个靶点、山豆根作用于463个靶点、莪术作用于256个靶点。
  3.通过Cytoscape构建了益母草、薏苡仁、山豆根和莪术的中药成分-靶点网络作用图。
  4.查询到口腔癌有关靶点19个,再根据这些靶点运用Cytoscape的Bisogenet插件进行口腔癌相关网络的构建。
  5.运用Cytoscape将益母草、薏苡仁、山豆根和莪术的成分-靶点网络与口腔癌相关网络合并,得到四种中药的成分-靶点-口腔癌相关靶点网络。
  6.运用Cytoscape中的MCODE插件,对益母草、薏苡仁、山豆根和莪术的成分-靶点-口腔癌相关靶点网络进行聚类分析,并记录子网络中涉及到的靶点作为四种中药防治口腔癌的关键靶点。
  7.分别对益母草、薏苡仁、山豆根和莪术的成分-靶点-口腔癌相关靶点网络的每个子网络中关键基因进行GO与KEGG富集分析:益母草关键靶点具有73种功能,参与26条通路;薏苡仁关键靶点具有36种功能,参与7条通路;山豆根关键靶点具有37种功能,参与27条通路;莪术关键靶点具有43种功能,参与26条通路。
  8.介绍了电子舌技术在中医药领域的应用,并成功地运用了电子舌技术对来自8个不同产地的锁阳进行了区分和预测。
  本研究通过运用网络药理学,成功探究了益母草、薏苡仁、山豆根和莪术等四种中药防治口腔癌的机制并以电子舌为例介绍了中医药研究的其他新方法。本文有助于加强研究者们对网络药理学和口腔癌的认识,并为中医药研究提供了新的思路。
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