摘要
研究背景 我国糖尿病发病率正逐年攀升，预计2040年糖尿病患者将升至1.51亿，居全球首位。2型糖尿病患者最主要死因是心血管并发症，包括糖尿病心肌病(Diabeticcardiomyatlry，DCM)。糖尿病心肌病是一种以糖脂代谢异常、胰岛素抵抗、氧化应激和线粒体功能障碍为特征的进展性心肌病变，亦是糖尿病患者心衰的重要原因。然而，加速糖尿病心肌病进展的机制尚未完全阐明，目前临床上也缺乏其防治的有效药物。中医药在糖尿病及其并发症的防治方面取得了一定成效，尤以葛根芩连汤治疗糖尿病取得了较为显著的进展，但其对糖尿病心肌病的研究仍然不足。鉴于中医药多为复方中药，成分复杂，且被人体代谢吸收利用过程尚未完全明确。网络药理学能很好剖析复方中药的有效成分及其靶点，探究其治疗相应疾病模型的机制，分子对接则能进一步验证中药有效成分及疾病靶点蛋白的结合关系。 研究目的 1.通过构建“药物-有效成分.靶点基因”拓扑网络图，解析葛根芩连汤多成分、多靶点、多途径治疗多系统疾患的机制; 2.通过对药物作用靶点与疾病靶点基因取交集，从细胞组成，生物学过程，分子功能等层面对交集基因进行注释，并绘制KEGG信号通路; 3.通过分子对接获取药物有效成分与疾病靶点蛋白的最佳结合位置及结合强度，获取药物与疾病靶点蛋白结合的空间构象 研究方法 本实验以TCMSP和DisGeNet等数据库为依托，利用Python软件获取葛根芩连汤有效成分及作用靶点、糖尿病心肌病的相关靶点。利用Cytoscape软件构建“药物有效成分-靶点基因”拓扑网络图，并获取用于分子对接的配体。进一步用韦恩图对中药作用的靶点基因与疾病相关基因取交集，对交集基因进行富集分析及KEGG信号通路分析，将获取的交集基因编码蛋白导入String网站获得PPI，由此获取用于对接的受体蛋白。最后利用Pymol和Autodockvina软件实现配体受体的分子对接。 研究结果 1.获取了葛根芩连汤各单体有效成分及作用靶点蛋白和基因 2.成功构建“复方中药-单体-有效成分-靶点基因”拓扑网络图，筛选获得用于分子对接的配体 3.获取了糖尿病心肌病的相关基因 4.获取了药物靶点与疾病靶点的交集基因的富集分析结果、KEGG信号通路以及用于分子对接的受体 5.成功进行了药物有效成分与疾病靶点蛋白的分子对接，获取其结合位置及结合强度，还原了分子对接的半柔性模型 结论 通过网络药理学、基因富集分析及分子对接理论上证实葛根芩连汤治疗糖尿病心肌病的可行性。
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