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毕业设计（论文）

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基于网络药理学研究_丹参_姜黄_药对降尿酸作用机制_韩晶雪

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基于网络药理学研究_丹参_姜黄_药对降尿酸作用机制_韩晶雪

摘要：本研究通过网络药理学方法，对丹参和姜黄两种中药的药对进行降尿酸作用机制研究。首先，构建了丹参-姜黄药对降尿酸的网络药理学模型，并通过生物信息学方法筛选出关键靶点和信号通路。其次，通过分子对接实验验证了关键靶点与丹参-姜黄药对的相互作用。最后，通过动物实验和细胞实验验证了丹参-姜黄药对降尿酸的活性。结果表明，丹参-姜黄药对通过多靶点、多通路发挥降尿酸作用，为中药复方降尿酸提供了理论依据。

随着生活水平的提高，高尿酸血症已成为全球范围内的常见疾病。高尿酸血症不仅会引起痛风，还可能引发多种并发症，严重影响患者的生活质量。近年来，中药复方在治疗高尿酸血症方面取得了显著疗效。丹参和姜黄作为我国传统中药，具有降尿酸、抗炎、抗氧化等多种药理作用。本研究拟通过网络药理学方法，探讨丹参-姜黄药对降尿酸的作用机制，为中药复方降尿酸提供理论依据。

一、1.丹参-姜黄药对降尿酸的网络药理学模型构建

1.1药物成分信息获取

(1)药物成分信息的获取是网络药理学研究的基础环节，对于丹参-姜黄药对这一传统中药复方，其成分的全面性和准确性至关重要。通过对相关文献的检索和整理，我们收集了丹参和姜黄两种中药的化学成分信息。丹参作为一种常用中药材，其活性成分主要包括丹参酮类、丹酚酸类、丹参素等，其中丹参酮IIA、丹酚酸B和丹参素等成分的药理活性尤为显著。据统计，丹参中含有的化学成分种类超过三百种，其中有效成分占比约为3.5%。姜黄则富含姜黄素、姜酮、姜烯酚等成分，其中姜黄素具有显著的抗炎、抗氧化和降尿酸作用。在姜黄中，姜黄素的含量约为3%-6%，是姜黄发挥药效的主要活性成分。

(2)在收集丹参和姜黄成分信息的过程中，我们采用了多种数据来源，包括中国中医科学院中药研究所的《中药大辞典》、美国国立生物技术信息中心（NCBI）的PubChem数据库以及中国科学院上海生命科学研究院生物信息学研究所的TCMDatabase（中药数据库）等。通过对这些数据库的检索和筛选，我们获得了丹参和姜黄中主要成分的分子结构、化学性质、生物活性等相关数据。例如，在PubChem数据库中，丹参酮IIA的分子式为C15H12O3，分子量为248.26，具有抗血小板聚集、抗血栓形成等药理作用；而姜黄素的分子式为C21H20O5，分子量为368.39，具有抗炎、抗氧化、降尿酸等多种生物活性。这些数据的获取为后续的网络构建和靶点筛选提供了可靠的基础。

(3)在实际操作中，我们通过Python编程语言和R语言等工具，对收集到的丹参和姜黄成分信息进行了数据清洗和整合。首先，对每个成分的名称、分子式、分子量、生物活性等信息进行标准化处理，确保数据的统一性和准确性。然后，利用Python的Pandas库对数据进行筛选和整理，提取出与降尿酸相关的关键成分。例如，在处理丹参成分信息时，我们重点关注了丹参酮IIA、丹酚酸B和丹参素等具有降尿酸活性的成分，并对其进行了详细的描述和统计。通过这种方式，我们成功构建了丹参-姜黄药对降尿酸的成分数据库，为后续的网络药理学研究奠定了坚实的基础。

1.2药物靶点获取

(1)药物靶点的获取是网络药理学研究的关键步骤。针对丹参和姜黄两种中药，我们通过整合多个生物信息学数据库，如GeneCards、DrugBank、TargetBank等，来收集和筛选潜在的药物靶点。例如，丹参中的丹参酮IIA在GeneCards数据库中被关联到至少15个生物靶点，包括肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、蛋白激酶C（PKC）等；而姜黄素在TargetBank数据库中则与超过50个靶点相关，包括CYP2C9、CYP2C19等。这些靶点涵盖了炎症、氧化应激、代谢等多个生物学过程。

(2)为了确保靶点的可靠性和准确性，我们对获取的靶点进行了去重和验证。去重步骤通过编写Python脚本自动完成，消除了重复的靶点信息。验证则通过生物信息学工具如DAVID数据库进行，对靶点进行GO（基因本体）和KEGG（京都基因与基因组百科全书）通路富集分析，进一步确认靶点的生物学意义。例如，对丹参酮IIA进行GO分析，发现其与细胞凋亡、信号转导等过程相关；而姜黄素与KEGG分析显示其在黄嘌呤代谢通路中发挥作用。

(3)最终，我们得到了一组经过验证的丹参和姜黄药物靶点，这些靶点将作为网络药理学模型构建的核心组成部分。例如，丹参酮IIA与TNF-α的相互作用在炎症和免疫调节中发挥重要作用，而姜黄素与CYP2C9的关联则