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等 。以选择性5-羟色胺再吸收抑制剂为代表的一线抗 csic.es/tools/venny/)对 MDD 差异基因和柴胡疏肝散活
[2]
抑郁药,可以有效缓解抑郁症患者的愤怒情绪和攻击性 性成分对应的靶标基因取交集,获取 MDD 与柴胡疏肝
行为,但也存在副作用 。相关研究发现,中药辅助治疗 散的共同靶标基因,即柴胡疏肝散治疗 MDD 的作用靶
[3]
重度抑郁症,可减轻抗抑郁药物的副作用,提高患者的 标基因。为了解药物活性成分与疾病靶标基因之间的
依从性及治愈率,如柴胡疏肝散联合推拿治疗脑卒中后 作用关系,将共同靶标基因与药物活性成分编排成关系
[4]
重性抑郁障碍,其治疗有效率可达 90% ;另外,利用柴 对文件,再导入Cytoscape 3.6.1软件进行可视化分析,得
胡疏肝散颗粒能降低抑郁症患者的汉密尔顿抑郁量表 到“柴胡疏肝散活性成分-MDD靶标基因”关系网络。
评分,改善其日常生活能力及抑郁状态,提高其血清脑 1.5 蛋白互作(PPI)网络的构建及拓扑分析
[5]
源性神经营养因子水平 。这表明柴胡疏肝散对 MDD 为了解各个靶标基因之间的相互作用关系,将柴胡
有一定的辅助治疗作用,但其治疗 MDD 的潜在分子机
疏肝散治疗 MDD 的靶标基因导入 Cytoscape 3.6.1 软件
制尚不明确。
中,使用集网络构建、可视化和分析功能于一体的生物信
中药网络药理学通过“网络靶向多组分”的模式进
息学工具 BisoGenet 插件 构建 PPI 网络。通过 CytoN-
[12]
行研究,可预测中药化合物的靶向分布和药理作用,揭
CA插件对构建的PPI网络进行拓扑分析,计算Between-
示药物-基因-疾病网络关系,能高效率地从中药复方中
ness(BC)值,设置 BC 的最小值为 600 [13-15] ,筛选出核心
筛选出多种活性成分,更好地诠释中药方剂的组合规律
和网络调节效应 。本研究在中药复方多成分、多靶标、 靶标基因,构建PPI核心子网络。
[6]
多途径作用的研究思路上,基于中药网络药理学技术, 1.6 基因集富集分析
构建“柴胡疏肝散活性成分-MDD靶标基因”关系网络, 为了筛选出的核心靶标基因在MDD中富集的生物
探讨柴胡疏肝散治疗 MDD 的潜在分子机制,以期为该 学通路及潜在的作用机制,笔者通过 GSEA 4.0.2 软件
方剂后续研究及应用提供参考。 对核心靶标基因进行基因集富集分析。通过 GSEA 算
1 材料与方法 法 [16-17] ,剔除掉正常样本后,根据每个靶标基因在 MDD
1.1 MDD患者基因表达谱芯片数据的获取 患者样本中表达量的中位值,分别定义了靶标基因的高
本研究从基因表达综合数据库(GEO,https://www. 表达组和低表达组两个表型,然后基于基因表达数据与
ncbi.nlm.nih.gov/gds/)中下载序列号为 GSE76826 的基 靶标基因高、低表型的关联度大小进行排序,判断每个
因芯片数据矩阵文件。该数据矩阵文件是将年龄≥50 京都基因与基因组百科全书(KEGG)功能基因集内的基
岁的 32 例人体血液转录组样本通过 Agilent-039494 因是否富集于基因列表的上部或下部,并根据富集于上
SurePrint G3 Human GE v2 8x60K Microarray 039381 探 下部的情况得到 KEGG 通路富集结果 [18-19] 。GSEA 中
针进行试验处理而得的。该数据矩阵文件中包含对照 KEGG 通路富集分析的显著差异的条件设定为错误发
组12例,为健康个体血液样本的基因表达谱芯片数据; 现率(FDR)<0.05,P<0.05 [18,20] 。
试验组20例,为MDD患者血液样本的基因表达谱芯片 2 结果
数据。 2.1 MDD差异基因的筛选结果
1.2 MDD患者差异基因的筛选 基于 R 语言软件中的 limma 包及筛选阈值 P<0.05
使用 R 语言软件(版本:v.3.5.0)中的 limma 包对 且|log2FC|>0.5,得到808个MDD差异基因,其中上调基
MDD患者的差异基因进行筛选。limma包可对RNA测 因272个,下调基因536个,详见图1。
[7]
序(RNAseq)数据执行差异表达和差异剪接分析 。本 2.2 柴胡疏肝散中活性成分及预测靶标的筛选结果
研究差异基因的筛选条件为P<0.05且|log2 FC|>0.5,其 共筛选出 157 种活性成分,其中柴胡活性成分 17
中 log2 FC>0.5 为上调,log2 FC<-0.5 为下调 [8-9] ,然后 种、陈皮 5 种、甘草 92 种、白芍 13 种、川芎 7 种、香附 18
根据筛选出的差异基因绘制火山图。
1.3 柴胡疏肝散活性成分的筛选及靶标预测 种、枳壳5种;剔除18种重复成分后,最终获得139种活
性成分。根据这 139 种活性成分在 TCMSP 中共检索到
利用中药系统药理学数据库和分析平台(TCMSP,
对应靶标241个。柴胡疏肝散中部分活性成分及靶标基
http://tcmspw.com/ tcmsp.php)研究柴胡疏肝散和靶点的
因见表1。
相互关系。以生物利用度(OB)≥30%和类药性(DL)≥
0.18为条件 [10-11] 筛选出柴胡疏肝散(由柴胡、陈皮、甘草、 2.3 “柴胡疏肝散活性成分-MDD 靶标基因”关系网络
白芍、川芎、香附、枳壳组成)中每味中药的活性成分;同 的构建结果
时,查询获得柴胡疏肝散所有活性成分对应的靶标,然 通过在线软件 venny 2.1.0 将 808 个 MDD 差异基因
后通过 UniProt 数据库(https://www.uniprot. org/)对靶 与筛选得到的 241 个柴胡疏肝散作用的靶标基因取交
标进行基因注释,获取各个靶标对应的基因ID。 集,共获得 9 个共同靶标基因 NR3C2、DPP4、CYP3A4、
1.4 构建“柴胡疏肝散活性成分-MDD 靶标基因”关系 ALOX5、GSTM1、GSTM2、ADRB1、CCND1、IGFBP3,其
网络 韦恩图详见图 2。这 9 个共同靶标基因既是与 MDD 密
通 过 在 线 软 件 venny 2.1.0(https://bioinfogp.cnb. 切相关的差异基因,又是柴胡疏肝散活性成分作用的靶
·1570 · China Pharmacy 2020 Vol. 31 No. 13 中国药房 2020年第31卷第13期