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莪术(Curcumae Rhizoma)是我国一味常用中药，始载于《药性论》，具有行气破血、消积止痛之功效。临床上多用于抗肿瘤、抗炎等方面，现代药理学研究表明，莪术具有抗肿瘤、抗病毒、抗炎、增强机体免疫力等多种药理活性。然而因中药具有多成分、多靶点及组分间协同作用的特征，仅从单一药理作用研究并不能全面地阐释其药理机制，且在莪术抗流感有效成分及其作用靶点机制等方面的研究尚不全面。本课题通过一系列系统药理学方法初步探讨莪术有效成分的药理作用机制及其抗流感病毒的作用机理，利用分子对接的方法预测其有效成分与各个相关流感靶蛋白的结合模式，并在体外验证其生物活性。
目的:
通过网络药理学技术初步探讨莪术有效成分的药理作用机制及其抗流感病毒的作用机理，进一步阐释其药效物质基础，并通过构建候选药物分子-靶点-疾病网络，初步阐明其多成分、多靶点、多疾病的整合作用模式;利用分子对接的方法筛选其抗流感的有效成分并阐释其抗流感药效物质的多靶向作用机制;体外初步验证其抗流感活性。
方法:
研究一 莪术有效成分作用于流感靶点的网络药理学研究
1.利用TCMSP数据库获取莪术中有效成分;
2.从PharmMapper Server中获得莪术有效成分的靶蛋白;
3.UniProt数据库中获取靶标的基因名称并于CTD数据库中获取基因相对应的疾病;
4.运用网络可视化软件，构建莪术有效成分-靶点-疾病相互作用网络;
5.借助DAVID工具进行莪术有效成分蛋白质群的基因本位论(G0)分析和靶蛋白作用通路(KEGG)的富集分析。
研究二 莪术抗流感候选分子的分子对接研究
1.莪术化学成分分子库的建立;
2.有关靶蛋白的选择及预处理;
3.分子对接的计算及结果分析。
研究三 莪术有效成分体外神经氨酸酶、p38激酶、COX-2激酶抑制作用
使用体外神经氨酸酶、p38激酶、COX-2抑制剂筛选试剂盒初步验证其生物活性并计算其IC50值。
研究四 药物毒性实验(MTT法)
采用药物毒性实验(MTT法)评价不同浓度下莪术有效成分对MDCK细胞增殖活性的影响。
研究五 莪术有效成分对H1N1流感病毒的抑制作用
通过Realtime-PCR测定莪术有效成分在MDCK细胞中对H1N1流感病毒株M基因mRNA水平的影响。
研究六 莪术有效成分对神经氨酸酶(NA)活性的影响
使用神经氨酸酶活性检测试剂盒测定莪术有效成分对H1N1流感病毒株感染后的MDCK细胞中神经氨酸酶活性的影响。
结果:
1.网络药理学分析结果:莪术与肿瘤、神经系统疾病及代谢疾病关系最为密切，可能主要通过调控PPARP、癌症途径、PI3K-Akt等多条信号通路途径发挥其药理作用;在抗流感病毒方面，其有效成分可能主要是通过调控PI3K-Akt信号通路、甲型流感、Jak-STAT信号通路等通路来达到抗流感病毒效果的。
2.对接研究结果:以流感病毒合成和炎症发生的相关蛋白为靶点，以打分函数Total-Score等于6为阈值，筛选出与各靶标结合较好的成分有9个。其中，与NA、PB2、NP、p38MAPK、COX-2及TNF-α蛋白活性位点的匹配度最高的小分子分别为常春藤皂苷元、西托糖苷、姜黄素、去甲氧基姜黄素、去甲氧基姜黄素和姜黄素。
3.体外抑制剂筛选实验结果提示，筛选出来的候选小分子均对目的靶标表现出不同程度的抑制活性。对神经氨酸酶、p38激酶、COX-2的抑制活性最好的分子分别是双去甲氧基姜黄素(85.31±2.41μM)、常春藤皂苷元(40.38±2.63μM)及常春藤皂苷元(153.04±3.63μM)。
4.MTT法测得莪术有效成分双去甲氧基姜黄素和姜黄素对MDCK细胞的药物半数有毒浓度(TC50)分别为29.35±2.67μM和32.15±3.01μM，奥司他韦羧酸为24.92±2.45mM。
5.体外细胞实验Realtime-PCR检测结果显示，莪术有效成分双去甲氧基姜黄素(0.47±0.11)和姜黄素(0.19±0.02)均表现出较好的抑制H1N1流感病毒株复制的作用(P＜0.05)。其中姜黄素的抑制作用与阳性药奥司他韦羧酸(0.09±0.03)的抑制作用相近。
6.体外神经氨酸酶(NA)活性检测结果提示，双去甲氧基姜黄素(0.40±0.00mU/ml)和姜黄素(0.48±0.03mU/ml)均能显著降低NA的活性水平（P＜0.05），且两者在体外对NA活性的抑制与阳性药奥司他韦羧酸(0.44±0.04mU/ml)的效果相当。
结论:
莪术的抗流感有效成分可能主要是通过调控PI3K-Akt信号通路、甲型流感、Jak-STAT信号通路等通路来达到抗流感病毒效果的。莪术中有效成分与流感病毒蛋白靶点(NA、PB2、NP)及炎症相关蛋白靶点（p38MAPK、TNF-α及COX-2）具有一定的相互结合作用和抑制效应，其抗流感病毒作用是多靶向的，且筛选出来的候选小分子均对目的靶标表现出不同程度的抑制活性。体外细胞实验进一步证实了莪术有效成分双去甲氧基姜黄素和姜黄素是通过抑制神经氨酸酶的活性来达到抑制流感病毒复制作用的。综合运用系统药理学的方法不仅可以实现快速而全面地分析药物的药理作用，且有助于先导化合物的发现。
目的:
通过网络药理学技术初步探讨莪术有效成分的药理作用机制及其抗流感病毒的作用机理，进一步阐释其药效物质基础，并通过构建候选药物分子-靶点-疾病网络，初步阐明其多成分、多靶点、多疾病的整合作用模式;利用分子对接的方法筛选其抗流感的有效成分并阐释其抗流感药效物质的多靶向作用机制;体外初步验证其抗流感活性。
方法:
研究一 莪术有效成分作用于流感靶点的网络药理学研究
1.利用TCMSP数据库获取莪术中有效成分;
2.从PharmMapper Server中获得莪术有效成分的靶蛋白;
3.UniProt数据库中获取靶标的基因名称并于CTD数据库中获取基因相对应的疾病;
4.运用网络可视化软件，构建莪术有效成分-靶点-疾病相互作用网络;
5.借助DAVID工具进行莪术有效成分蛋白质群的基因本位论(G0)分析和靶蛋白作用通路(KEGG)的富集分析。
研究二 莪术抗流感候选分子的分子对接研究
1.莪术化学成分分子库的建立;
2.有关靶蛋白的选择及预处理;
3.分子对接的计算及结果分析。
研究三 莪术有效成分体外神经氨酸酶、p38激酶、COX-2激酶抑制作用
使用体外神经氨酸酶、p38激酶、COX-2抑制剂筛选试剂盒初步验证其生物活性并计算其IC50值。
研究四 药物毒性实验(MTT法)
采用药物毒性实验(MTT法)评价不同浓度下莪术有效成分对MDCK细胞增殖活性的影响。
研究五 莪术有效成分对H1N1流感病毒的抑制作用
通过Realtime-PCR测定莪术有效成分在MDCK细胞中对H1N1流感病毒株M基因mRNA水平的影响。
研究六 莪术有效成分对神经氨酸酶(NA)活性的影响
使用神经氨酸酶活性检测试剂盒测定莪术有效成分对H1N1流感病毒株感染后的MDCK细胞中神经氨酸酶活性的影响。
结果:
1.网络药理学分析结果:莪术与肿瘤、神经系统疾病及代谢疾病关系最为密切，可能主要通过调控PPARP、癌症途径、PI3K-Akt等多条信号通路途径发挥其药理作用;在抗流感病毒方面，其有效成分可能主要是通过调控PI3K-Akt信号通路、甲型流感、Jak-STAT信号通路等通路来达到抗流感病毒效果的。
2.对接研究结果:以流感病毒合成和炎症发生的相关蛋白为靶点，以打分函数Total-Score等于6为阈值，筛选出与各靶标结合较好的成分有9个。其中，与NA、PB2、NP、p38MAPK、COX-2及TNF-α蛋白活性位点的匹配度最高的小分子分别为常春藤皂苷元、西托糖苷、姜黄素、去甲氧基姜黄素、去甲氧基姜黄素和姜黄素。
3.体外抑制剂筛选实验结果提示，筛选出来的候选小分子均对目的靶标表现出不同程度的抑制活性。对神经氨酸酶、p38激酶、COX-2的抑制活性最好的分子分别是双去甲氧基姜黄素(85.31±2.41μM)、常春藤皂苷元(40.38±2.63μM)及常春藤皂苷元(153.04±3.63μM)。
4.MTT法测得莪术有效成分双去甲氧基姜黄素和姜黄素对MDCK细胞的药物半数有毒浓度(TC50)分别为29.35±2.67μM和32.15±3.01μM，奥司他韦羧酸为24.92±2.45mM。
5.体外细胞实验Realtime-PCR检测结果显示，莪术有效成分双去甲氧基姜黄素(0.47±0.11)和姜黄素(0.19±0.02)均表现出较好的抑制H1N1流感病毒株复制的作用(P＜0.05)。其中姜黄素的抑制作用与阳性药奥司他韦羧酸(0.09±0.03)的抑制作用相近。
6.体外神经氨酸酶(NA)活性检测结果提示，双去甲氧基姜黄素(0.40±0.00mU/ml)和姜黄素(0.48±0.03mU/ml)均能显著降低NA的活性水平（P＜0.05），且两者在体外对NA活性的抑制与阳性药奥司他韦羧酸(0.44±0.04mU/ml)的效果相当。
结论:
莪术的抗流感有效成分可能主要是通过调控PI3K-Akt信号通路、甲型流感、Jak-STAT信号通路等通路来达到抗流感病毒效果的。莪术中有效成分与流感病毒蛋白靶点(NA、PB2、NP)及炎症相关蛋白靶点（p38MAPK、TNF-α及COX-2）具有一定的相互结合作用和抑制效应，其抗流感病毒作用是多靶向的，且筛选出来的候选小分子均对目的靶标表现出不同程度的抑制活性。体外细胞实验进一步证实了莪术有效成分双去甲氧基姜黄素和姜黄素是通过抑制神经氨酸酶的活性来达到抑制流感病毒复制作用的。综合运用系统药理学的方法不仅可以实现快速而全面地分析药物的药理作用，且有助于先导化合物的发现。