[发明专利]网络药理学在分析虾青素抗皮肤炎作用靶点与机制中的应用方法

说明书

本发明公开了网络药理学在分析虾青素抗皮肤炎作用靶点与机制中的应用方法，运用网络药理学方法，快速、高效挖掘虾青素抗皮肤炎核心靶点，并预测当中涉及到的生物过程及信号通路，为今后虾青素用于皮肤炎疾病治疗提供重要指导及依据。

【技术领域】

本发明属于系统生物信息学技术领域，具体涉及网络药理学在分析虾青素抗皮肤炎作用靶点与机制中的应用方法。

【背景技术】

皮肤炎(Dermatitis)是皮肤炎症疾病的统称，该病发病因素复杂，免疫、遗传、环境因素等方面均可造成皮肤炎症，患者可出现瘙痒、红肿热痛、干燥起皮等皮肤不适症状。严重的皮肤炎症，可持续反复发作，影响患者的身心健康及日常生活，降低患者生活质量。研究者发现，皮肤炎与细胞氧化应激存在一定联系。皮肤炎症发生时伴有广泛的屏障功能障碍和IL-4、IL-13等炎症介质水平升高，而炎症因子能诱导氧化应激加重皮肤炎。具有抗氧化活性的山茱萸乙醇提取物，通过减弱NF-κB活化，显着抑制脂多糖诱导的一氧化氮产生和促炎细胞因子的mRNA表达，发挥抗异位性皮肤炎作用。另外，对患特异性皮炎的进行荨麻提取物饮食治疗，发现抗氧化的荨麻提取物可改善皮炎导致的鳞屑、皮肤表皮水分流失等现象。由此可知，抗氧化对抑制细胞氧化应激，缓解皮肤炎症泛滥有一定作用。当前急需开发相应抗氧化剂用于防止皮肤炎症疾病。

虾青素(Astaxanthin，ASX)是一种大量存在于鱼、虾、蟹等海洋生物的类胡萝卜素，其最先在水产养殖业中作为色素用于三文鱼肉着色。目前，ASX已被证明对人类健康有多种益处。ASX通过Nrf-2信号通路抑制骨关节炎细胞的细胞外基质降解，同时阻断MAPK信号传导，改善IL-1β因子诱导的炎症反应，从而减少软骨细胞凋亡。对于非酒精性脂肪肝，ASX则通过上调FGF21水平，减少肝细胞损伤和线粒体功能障碍。在小鼠原位胶质母肿瘤模型中，连续口服虾青素10mg/kg可抑制胶质母细胞瘤的进程进展，提示ASX可作为胶质母细胞瘤潜在的治疗药物。值得一提的是，ASX多种药理活性中，其强大的清除自由基和抗氧化作用不容忽视，该作用被皮肤病学领域广泛关注。研究表明，ASX对紫外线引起的皮肤水分缺失及皮肤损伤具有保护作用，该化合物能显著改善受损皮肤的粗糙、皱纹等状况，有助于维护皮肤健康。活性氧(ROS)是引起肌肤老化的关键，ASX通过抑制ROS形成，调节氧化应激反应酶如血红素加氧酶-1的表达，参与细胞适应氧化损伤的机制，缓解皮肤炎症、衰老、缺水等问题。

根据皮肤炎的氧化应激机制及虾青素抗氧化作用，研究人员推测虾青素在皮肤炎症治疗中具有潜在的治疗作用，但现今人们对该化合物抗皮肤炎的具体作用机制仍未充分掌握。

【发明内容】

针对现有技术中对于虾青素在皮肤炎症治疗中具有潜在的治疗作用和虾青素抗皮肤炎的具体作用机制仍未充分掌握的问题，本发明提供网络药理学在分析虾青素抗皮肤炎作用靶点与机制中的应用方法，运用网络药理学方法，快速、高效挖掘虾青素抗皮肤炎核心靶点，并预测当中涉及到的生物过程及信号通路，为今后虾青素用于皮肤炎疾病治疗提供重要指导及依据。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

网络药理学在分析虾青素抗皮肤炎作用靶点与机制中的应用方法，包括如下步骤：

1)虾青素作用靶点筛选：

以虾青素为研究目标，运用在线数据库筛选该物质的作用靶点；

2)疾病作用靶点筛选：

以皮肤炎为研究目标，在疾病数据库中查找皮肤炎靶点；

3)获取药物-疾病交集靶基因及筛选核心靶点：将步骤1)和步骤2)所得的靶点进行交集映射，获得虾青素抗皮肤炎作用靶点；

运用STRING数据库分析交集靶点，并取得靶点蛋白互作网络关系图(PPI网络)及tsv.数据文件；

核心靶点采用Cytoscape3.7.1软件进行筛选；