一种基于网络药理学对吴茱萸降压靶点进行分析的方法

本发明属于药物治疗靶点分析，具体涉及一种基于网络药理学对吴茱萸降压靶点进行分析的方法。

背景技术：

1、高血压(hypertension,htn)是一种普遍存在的慢性疾病，其可导致许多心血管并发症，由于大多数高血压患者没有明显的症状，高血压也被称为“无声杀手”。许多西方国家已经建立了高血压治疗的精准、个性化或定制化医学框架。然而，根据传统中医学治疗理论，高血压并没有被单独记录，而是被归类为头痛和眩晕等临床症状。但中药在高血压的治疗中发挥着不可或缺的作用，随着研究的深入，越来越多的中药被发现对治疗高血压具有显著疗效。以吴茱萸(evodiae fructus,ef)为例，其关键有效成分如路通碱能够抑制肾血管性高血压大鼠的血压升高和动脉肥厚，而槲皮素则可以调节血压来治疗高血压疾病。然而，吴茱萸治疗高血压的关键有效成分尚未得到系统的分析。因此，探索和评估吴茱萸果在高血压治疗中的靶点，以完善高血压的治疗方案，并提供进一步的研究依据具有重要意义。

技术实现思路

1、为了解决吴茱萸治疗高血压的关键有效成分尚未得到系统的分析的技术问题，本发明基于网络药理学探索和评估了吴茱萸果在高血压治疗中的靶点，对于完善高血压的治疗方案具有重要意义。

2、为解决上述技术问题，并实现相应技术效果，本发明具体提供了如下技术方案：

3、本发明的第一个目的是提供一种基于网络药理学对吴茱萸降压靶点进行分析的方法，具体包括如下步骤：

4、s1、吴茱萸降血压生物活性成分的筛选：从herb数据库和tcmsp数据库获取吴茱萸中的所有化学成分，依据药理物质的吸收、分布、代谢和排泄，利用swissadme数据库从herb数据库中筛选吴茱萸降血压生物活性成分，并在tcmsp数据库中以ob≥30％和druglikeness≥0.18两个标准来筛选吴茱萸降血压生物活性成分；

5、s2、吴茱萸治疗高血压靶基因的收集：获得s1中从herb数据库和tcmsp数据库筛选到的吴茱萸降血压生物活性成分对应的smiles名称，带入swisstargetprediction数据库得到吴茱萸治疗高血压靶基因；

6、s3、根据高血压疾病靶基因确定吴茱萸治疗高血压靶基因：利用genecards数据库和disgenet数据库获取高血压疾病靶基因，利用在线工具venny 2.1绘制高血压疾病靶基因与s2所述吴茱萸治疗高血压靶基因的维恩图，共同基因即为吴茱萸治疗高血压靶基因；

7、s4、化合物-基因-疾病网络的构建：使用cytoscape3.9.1软件制作反映s1中获得的吴茱萸降血压生物活性成分与s3获得的吴茱萸治疗高血压靶基因关系的化合物-基因-疾病网络图；

8、s5、构建蛋白质相互作用网络并提取核心靶点：将s3获得的吴茱萸治疗高血压靶基因导入在线工具string，然后选择“homo sapiens”，将最小所需相互作用得分设置为高值≥0.9，隐藏空闲节点，同时在cluster option中选择kmeans聚类数为3，获得蛋白质相互作用网络并导出相应的文件，将文件上传至cytoscape3.9.1软件，利用软件中的cytonca插件提取核心靶点。

9、在本发明的一种实施方式中，s1从herb数据库中筛选吴茱萸降血压生物活性成分的方法为对满足lipinski五规则mw≤500，milogp≤5，nohnh≤5，noh≤10，lipinsk、ghose、veber、egan和muegge的“yes”数相加大于2，且生物利用度≥30％，口服生物利用度(ob)≥30％，gi吸收倾向“高”的成分进行筛选。

10、在本发明的一种实施方式中，s2从herb数据库中收集吴茱萸治疗高血压靶基因的方法为利用pubchem数据库对从herb数据库中筛选到的吴茱萸降血压生物活性成分基因进行检测，找到其smiles名称，再带入swisstargetprediction数据库得到吴茱萸治疗高血压靶基因。

11、在本发明的一种实施方式中，s2从tcmsp数据库中收集吴茱萸治疗高血压靶基因的方法为从tcmsp数据库中筛选到的吴茱萸中具有治疗高血压作用的活性成分即有smiles名称，将smiles名称直接带入swisstargetprediction数据库得到吴茱萸治疗高血压靶基因。

12、在本发明的一种实施方式中，本发明在获得吴茱萸降压靶点后，为进一步证明吴茱萸在治疗高血压方面的作用，还利用david数据库(https://david.ncifcrf.gov)对吴茱萸治疗高血压靶基因进行go在生物过程(bp)、细胞成分(cc)、分子功能(mf)方面的功能富集和kegg富集分析。将获得的292个吴茱萸治疗高血压靶基因导入数据库研究预览，并将物种指定为“homo sapiens”。导出的结果通过在线作图工具微生信(http://www.bioinformatics.com.cn/)进行可视化，利用cytoscape3.9.1构建“疾病-通路-靶标-成分药物”网络。

13、在本发明的一种实施方式中，本发明在获得吴茱萸降压靶点后，为进一步证明吴茱萸在治疗高血压方面的作用，还通过分子对接技术验证了主要成分与核心靶点的强结合活性，构建了结合位点以评估活性空间。具体方法是在c-g-d网络中，cytoscape3.9.1软件中的cytoncaplugins工具可以根据度值筛选出5个最重要的成分。然后利用ppi网络构建网络，根据度值的大小，筛选出5个至关重要的基因靶点。上述5个基因靶点的核心蛋白质结构均从pdb在线数据库(https://www.rcsb.org)中获得。之后，优先选择低分辨率的x射线结构、人体结构和核苷酸结合位点结合配体的结构。同时，需要对这5个化合物进行格式转换，以便能够在后续软件中使用。从pubchem数据库中获取3d结构的sdf格式，用openbable2.4.1软件将其转换为mol2格式。pymol2.5.0软件，由开源工具python2.7、miniconda3、numpy1.19.5和pmw2.0.1安装，经常用来去除水和配体，测量对接配体和蛋白质之间的距离。之后，使用autodock4和autodocktool4

14、(https://autodock.scripps.edu)对蛋白质和配体进行对接，计算结合能。导出的文件为pdbqt格式，需要转换为pdb格式。然后将它们用于pymol2.5.0测量距离并可视化蛋白质与配体的对接图。结合位点在pymol2.5.0软件中构建。

15、本发明的第二个目的是提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的基于网络药理学对吴茱萸降压靶点进行分析的方法。

16、本发明的第三个目的是提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的基于网络药理学对吴茱萸降压靶点进行分析的方法。

17、本发明的有益效果：

18、本发明为探索和评估吴茱萸果在高血压治疗中的靶点，从网络药理学角度分析，系统阐述了多化合物、多靶点、多途径治疗中吴茱萸与高血压的关系，并通过分子对接技术验证了主要成分与核心靶点的强结合活性，构建了结合位点以评估活性空间。结果表明，吴茱萸中5个主要成分2-己基辛醇、二氢亚沙布西克醇、吴茱萸次碱、异鼠李素、吴茱萸酰胺对高血压的治疗效果最好，作用于src、mapk3、stat3、mapk1、pik3r1、akt1、pik3ca、rac1、egfr、esr1等10个主要蛋白，影响钙信号通路、癌症信号通路、鞘脂信号通路、camp信号通路等。

技术特征：

1.一种基于网络药理学对吴茱萸降压靶点进行分析的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，s1从herb数据库中筛选吴茱萸降血压生物活性成分的方法为对满足lipinski五规则mw≤500，milogp≤5，nohnh≤5，noh≤10，lipinsk、ghose、veber、egan和muegge的“yes”数相加大于2，且生物利用度≥30％，口服生物利用度(ob)≥30％，gi吸收倾向“高”的成分进行筛选。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，s2从herb数据库中收集吴茱萸治疗高血压靶基因的方法为利用pubchem数据库对从herb数据库中筛选到的吴茱萸降血压生物活性成分基因进行检测，找到其smiles名称，再带入swisstargetprediction数据库得到吴茱萸治疗高血压靶基因。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，s2从tcmsp数据库中收集吴茱萸治疗高血压靶基因的方法为从tcmsp数据库中筛选到的吴茱萸中具有治疗高血压作用的活性成分即有smiles名称，将smiles名称直接带入swisstargetprediction数据库得到吴茱萸治疗高血压靶基因。

5.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-4任一所述的基于网络药理学对吴茱萸降压靶点进行分析的方法。

6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-4任一所述的基于网络药理学对吴茱萸降压靶点进行分析的方法。

技术总结
一种基于网络药理学对吴茱萸降压靶点进行分析的方法，属于药物治疗靶点分析技术领域。为解决吴茱萸治疗高血压的关键有效成分尚未得到系统的分析的技术问题，本发明从网络药理学角度分析，系统阐述了多化合物、多靶点、多途径治疗中吴茱萸与高血压的关系，并通过分子对接技术验证了吴茱萸降血压的生物活性成分与核心靶点的强结合活性，构建了结合位点以评估活性空间，对于完善高血压的治疗方案具有重要意义。

技术研发人员：高月,王宇光,张程,于文润,杨春启,孔澳,廖泽彬,张娴勰
受保护的技术使用者：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5