一种基于网络药理学分析养胃颗粒核心活性成分和作用机理的方法

本发明属于药理学，具体涉及一种基于网络药理学分析养胃颗粒核心活性成分和作用机理的方法。

背景技术：

1、质子泵抑制剂(proton pump inhibitors，ppi)是目前临床治疗胃溃疡及消化道出血主要药物，但长期使用质子泵抑制剂，会增加患者感染、肠道菌群失调、营养不良、骨折等风险，并会增加患者下消化道出血风险。养胃颗粒是由黄芪、党参、山药、陈皮、香附、白芍、甘草、乌梅组成的中药制剂，具有健脾养胃、理气止痛之功效。已有多个临床研究表明养胃颗粒在治疗消化道损伤中表现出良好的疗效。但养胃颗粒的临床应用以多机制、多靶点为主要特征。因此难于确定相关治疗的核心药物活性成分及其具体作用机制。目前，养胃颗粒治疗胃溃疡的核心药物活性成分及主要作用机制尚未报道。

2、网络药理学是基于系统生物学的理论，同时结合计算机分析、生物信息学等多学科，对生物系统内药物与靶点相互作用进行网络化分析，从而识别主要药物活性成分及其关键靶点并进行机理分析的新学科。网络药理学从多靶点研究策略入手，多层次、多角度实现药物作用的综合网络分析，不仅能快速、高效、准确地分析中药作用靶点和机制，还能挖掘出中药复方的主要活性成分，为传统中药研究和现代药理学之间搭建了重要而有效的桥梁。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于网络药理学分析养胃颗粒核心活性成分和作用机理的方法，本发明通过筛选养胃颗粒中药活性成分、收集活性成分靶点信息、构建蛋白质相互作用网络、go及kegg通路富集分析等步骤，确定养胃颗粒治疗主要靶点及核心药物活性成分，并对养胃颗粒的作用机制进行研究。本发明为胃溃疡的治疗提供了科学的理论基础，同时为养胃颗粒临床应用和科学研究提供了新的方法。

2、本发明提供的技术方案为：

3、一种基于网络药理学分析养胃颗粒核心活性成分和作用机理的方法，包括如下步骤：

4、s1.筛选养胃颗粒候选化合物：

5、从中医系统药理学数据库中获取了白芍，陈皮，党参，甘草，黄芪，山药，乌梅和香附的化合物，根据筛选条件筛选候选化合物和相关靶点，再使用uniprot数据库对预测目标进行校正；

6、s2.获得有关养胃颗粒、胃溃疡、消化道出血的常见目标靶点：

7、从genecards数据库以stomach ulcer和gastrointestinal bleeding为关键词，获取目标信息；随后，按分数对目标进行排名，将高于中位数的分数选为胃溃疡和消化道出血的目标；将养胃颗粒的靶点上传至venny2.1在线分析工具，筛选出三者的共同靶点；

8、s3.蛋白质-蛋白质相互作用网络的构建与可视化分析：

9、将步骤s2获得的靶点上传至string数据库，构建了一个蛋白质-蛋白质相互作用网络；选择multiple proteins作为分析模块，选择homo sapiens作为物种，0.4作为最低要求的交互评分，其他参数保留为默认值并进行搜索；将得到的结果导入cytosape 3.9.1软件进行可视化处理，并利用其内置的网络分析仪工具模块进行拓扑网络分析；

10、s4.常见靶点的go功能和kegg的富集分析：

11、将步骤s2获得的靶点上传至davia数据库的gene list，并选择gene symbol作为标识符，筛选错误发现率小于0.05作为go和kegg富集的结果；

12、go相关结果包括生物过程、细胞成分和分子功能，选择生物过程、细胞成分和分子功能基因比值排名前10位的项目制作简约图；

13、s5.构建中药-活性化合物-靶点-通路网络分析关键基因：

14、利用cytoscape 3.9.1软件构建中药-活性化合物-靶点-通路关系网络图谱，用于生物网络可视化和数据整合分析；网络中节点的度值反映了节点在网络中所扮演的角色，如果度值较高，则节点在网络中起着主要的桥梁作用。

15、上述技术方案步骤s1中，所述筛选条件为：口服生物利用度≥30，成药性≥0.18。

16、步骤s1中，共筛选出符合筛选条件的53种候选化合物，其中白芍8种，陈皮5种，党参17种，甘草88种，黄芪17种，山药12种，乌梅8种，香附16种。

17、进一步地，上述技术方案中，步骤s3中，构建的所述蛋白质-蛋白质相互作用网络有160个节点和4263条边，平均度值为53.3；每个节点代表一种蛋白质，线表示节点之间的关联。

18、进一步地，上述技术方案中，步骤s3中，结果导入cytosape 3.9.1软件进行可视化处理，菱形代表目标，形状的大小和颜色随着程度的增加而逐渐变大和变暗，筛选标准根据degree的中位数设定。

19、进一步地，上述技术方案中，步骤s5中，中药-活性化合物-靶点-通路关系网络包含327个节点和2193条边，平均度值为13.41。

20、进一步地，上述技术方案中，槲皮素、木犀草素、山奈酚和柚皮素是养胃颗粒治疗胃溃疡相关消化道出血的主要活性成分；akt1、casp3、esr1、jun、pparg、ptgs2和tp53是养胃颗粒治疗胃溃疡相关消化道出血的关键靶点。

21、有益效果：

22、本发明从多靶点研究策略入手，多层次、多角度实现药物作用的综合网络分析，不仅能快速、高效、准确地分析中药作用靶点和机制，还能挖掘出中药复方的主要活性成分，为传统中药研究和现代药理学之间搭建了重要而有效的桥梁。

技术特征：

1.一种基于网络药理学分析养胃颗粒核心活性成分和作用机理的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于网络药理学分析养胃颗粒核心活性成分和作用机理的方法，其特征在于，步骤s1中，所述筛选条件为：口服生物利用度≥30，成药性≥0.18。

3.根据权利要求1所述的基于网络药理学分析养胃颗粒核心活性成分和作用机理的方法，其特征在于，步骤s1中，共筛选出符合筛选条件的53种候选化合物，其中白芍8种，陈皮5种，党参17种，甘草88种，黄芪17种，山药12种，乌梅8种，香附16种。

4.根据权利要求1所述的基于网络药理学分析养胃颗粒核心活性成分和作用机理的方法，其特征在于，步骤s3中，构建的所述蛋白质-蛋白质相互作用网络有160个节点和4263条边，平均度值为53.3；每个节点代表一种蛋白质，线表示节点之间的关联。

5.根据权利要求1所述的基于网络药理学分析养胃颗粒核心活性成分和作用机理的方法，其特征在于，步骤s3中，结果导入cytosape 3.9.1软件进行可视化处理，菱形代表目标，形状的大小和颜色随着程度的增加而逐渐变大和变暗，筛选标准根据degree的中位数设定。

6.根据权利要求1所述的基于网络药理学分析养胃颗粒核心活性成分和作用机理的方法，其特征在于，步骤s5中，中药-活性化合物-靶点-通路关系网络包含327个节点和2193条边，平均度值为13.41。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的基于网络药理学分析养胃颗粒核心活性成分和作用机理的方法，其特征在于，槲皮素、木犀草素、山奈酚和柚皮素是养胃颗粒治疗胃溃疡相关消化道出血的主要活性成分；akt1、casp3、esr1、jun、pparg、ptgs2和tp53是养胃颗粒治疗胃溃疡相关消化道出血的关键靶点。

技术总结
本发明公开了一种基于网络药理学分析养胃颗粒核心活性成分和作用机理的方法，属于药理学领域。包括如下步骤：S1.筛选养胃颗粒候选化合物；S2.获得有关养胃颗粒、胃溃疡、消化道出血的常见目标靶点；S3.蛋白质‑蛋白质相互作用网络的构建与可视化分析；S4.常见靶点的GO功能和KEGG的富集分析；S5.构建中药‑活性化合物‑靶点‑通路网络分析关键基因。本发明从多靶点研究策略入手，多层次、多角度实现药物作用的综合网络分析，不仅能快速、高效、准确地分析中药作用靶点和机制，还能挖掘出中药复方的主要活性成分，为传统中药研究和现代药理学之间搭建了重要而有效的桥梁。

技术研发人员：赵辰戈,李绍麟,万槐斌,杨德光
受保护的技术使用者：河源市深河人民医院（暨南大学附属第五医院）
技术研发日：
技术公布日：2024/9/9