[发明专利]一种基于网络药理学分析藏药治疗高原疾病作用机制的方法

说明书

本发明公开了一种基于网络药理学分析藏药治疗高原疾病作用机制的方法，属于生物信息技术领域。本发明的方法包括以下步骤：(1)通过文献检索获取有关治疗高原疾病的藏族医药；(2)活性成分的获取和潜在靶点筛选；(3)构建民族药物‑成分‑靶点网络图，对活性成分排序，得到潜在核心活性成分；(4)高原疾病候选靶点识别；(5)构建靶点蛋白相互作用的PPI网络，筛选核心靶点；(6)GO富集分析和KEGG富集分析；(7)基于Autodock软件的分子对接验证结果；本发明首次利用网络药理学方法分析藏族在治疗高原缺氧疾病相关的“药物‑成分‑靶点”网络图，解释了民族药物的“多成分、多靶点、多通路”的作用机制，为民族药物开发提供理论保障。

技术领域

本发明属于生物信息学技术领域，具体涉及一种基于网络药理学分析藏药治疗高原疾病作用机制的方法。

背景技术

西藏自治区位处中国西南，是中国五个少数民族自治区之一，在青藏高原西南部，平均海拔在4000米以上，有着“世界屋脊”之称。高原地区有着“一高两低”的特点，即高海拔、低气压、低氧含量。缺氧是指由于人体内组织氧气供应不足导致的组织代谢、功能等发生变化的病理过程。当人类由平原进入高原环境时，组织和器官会受到生理性缺氧的影响。高原缺氧会迫使身体来降低动脉的氧分压和氧的饱和浓度，最终导致组织缺氧。

随着青藏高原旅游、援藏建设、科学考察等活动日益增多，高原的低压低氧环境会给初入高原带来不适或者生命危险。藏药由于长时间生长在高原的独特环境中，也使其为治疗缺氧环境带来的机体损伤等有着一定的功效，其在抗缺氧方面有着广阔的研究前景。

网络药理学是利用数据库技术，从分子层面对药物的作用机理进行研究，网络药理学能够利用分子网络、网络靶点等信息来发现生物体系和药物，在发现生物活性物质、机理研究和新药研发等方面，尤其在传统药物的“多成分、多靶点”的机制作用和复杂关系的研究上，为我们提供了新的思路。

发明内容

鉴于此，本发明目的在于提供一种基于网络药理学分析藏药治疗高原疾病作用机制的方法，该方法能通过网络药理学方法结合多种数据库进行大数据分析，快速、高效的筛选出抗高原缺氧的藏族药物及其有效成分，并预测相关靶点及涉及到的生物过程和信号通路等，为今后藏族药物的开发提供重要指导和理论依据。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：

一种基于网络药理学分析藏药治疗高原疾病作用机制的方法，包括以下步骤：

(1)通过文献检索获取有关治疗高原疾病的藏族药物；

(2)活性成分的获取和潜在靶点筛选：将收集藏族药物的化学成分的SMILES文件进行OB、DL计算并筛选活性成分，通过SwissTargetPrediction数据库中进行靶点预测，选择“Homo sapiens”，设置“Probability1”获得潜在靶点；

(3)构建民族药物-成分-靶点网络图，对活性成分排序，得到潜在核心活性成分；

(4)高原疾病候选靶点识别：通过疾病数据库搜索高原疾病相关基因，以“Acutemountain sickness”、“Chronic mountain sickness”、“High altitude pulmonaryedema”、“High altitude cerebral edema”、“High altitude polycythemia”、“Plateauhypoxia”、“High altitude hypoxia”为关键词进行检索，获得高原疾病靶点基因；

(5)构建靶点蛋白相互作用的PPI网络，筛选核心靶点：采用STRING数据库分析步骤(2)和步骤(4)的交集靶点，得到蛋白互作网络关系图，运用Cytoscape软件分析网络节点的特征参数，确定核心靶点筛选条件，得到核心靶点；