芪金合剂治疗肾结石的信息分析方法、计算机设备及应用

1.本发明属于网络药理学和分子对接技术领域，尤其涉及一种芪金合剂治疗肾结石的信息分析方法、计算机设备及应用。


背景技术：

2.目前，肾结石是泌尿外科常见的疾病之一，其发病率已达到1％～20％，呈逐年上升趋势，治疗后其复发率超过50％，且复发结石患者再发的可能性更大。现其手术治疗多以微创为主，包括体外冲击波碎石术、经皮肾镜取石术、输尿管软镜取石术等。随着腔镜微创技术的不断成熟，肾结石的治疗手段也在不断增多，但如何减少术后残石、结石复发率高的现状依然是众多学者在研究的热点。
3.肾结石属于中医“石淋”范畴，《诸病源候论》中认为“石淋者，淋出而石也。肾主水，水结则化为石，故肾客砂石”。中医药治疗肾结石历史悠久，且临床疗效显著，芪金合剂(黄芪，金钱草)应用于上尿路结石术后可有效改善术后症状，提高手术清石率，减少术后残石及结石复发的可能性。
4.现代研究发现，广金钱草提取物可抑制肾组织草酸钙结晶的形成与沉积，保护肾小管细胞，减轻扩张程度，减轻肾间质慢性炎症，对肾功能起到保护作用，黄芪具有调节免疫功能、改善炎症反应和微循环障碍、改善多器官损伤等作用。
5.芪金合剂是由三金排石汤化裁而来，组成成分为金钱草、黄芪两味中药。目前对于金钱草、黄芪单药药理药效研究较多，但对于二者联合用药的药效研究较少。
6.通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：目前对于金钱草、黄芪单药药理药效研究较多，但对于二者联合用药的药效研究较少。
7.解决以上问题及缺陷的难度为：黄芪、金钱草作为常用的两味中药，在进行网络药理学分析时，二者的有效成分及作用靶点较多，筛选难度大；构建中药-有效成分-疾病靶点网络时需要将黄芪、金钱草的药物有效成分作用靶点与肾结石疾病靶点取交集基因，将中药、有效成分、交集靶点基因导入cytoscape3.8.0软件中构建网络可视图，选取黄芪与金钱草均含有的有效成分，及与有效成分关联度较高的靶基因，工作量较大；ppi网络和拓扑分析中需要对基因进行多次筛选从而获得核心基因。通过阅读大量国内外文献，证实交集基因拓扑分析中核心靶点与肾结石疾病的高度关联性。因对黄芪、金钱草二者联合用药的药效研究较少，相关研究的文献检索工作难度较大。同时，因核心基因较多，在进行分子对接时工作难度较大。
8.解决以上问题及缺陷的意义为：芪金芪金合剂是由三金排石汤加减化裁而来，是在中医理论指导下完成，芪金合剂选用黄芪、金钱草两味中药，二者互为君药，针对泌尿系结石“脾虚湿热”的病因病机以及湖南中部地区的气候、饮食习惯因素因时、因地、因人制宜，从而选用芪金合剂应用于泌尿系结石的治疗。目前国内外多数研究已证实黄芪、金钱草对于泌尿系结石的治疗作用，但多以单药研究为主，两者联合用药的相关研究较少。本发明是基于芪金合剂在临床上的确切疗效出发，旨在通过网络药理学研究及分子对接技术预测
的评分筛选蛋白的相互作用关系，隐藏离散点，构建ppi网络；利用cytoscape3.8.0软件，下载插件cyto-nca，根据网络中心度进行拓扑分析。
26.进一步，步骤五中，所述go和kegg富集，包括：
27.利用r4.0.5软件及dose、clusterprofiler、enrichplot、pathview等程序包对交集基因进行go、kegg富集分析，选择显著富集的的生物过程bp、细胞组分cc、分子功能mf前10项绘制柱状图；选择显著富集的前30条通路绘制气泡图。
28.进一步，步骤五中，所述分子对接，包括：
29.选择中药-成分-靶点调控网络中含有最多相关靶基因的有效成分，利用pubchem cid数据库下载有效成分的3d结构；选择交集基因拓扑分析的核心基因，利用pdb数据库下载核心基因相关蛋白的3d结构；使用autodock tools1.5.6软件为受体蛋白添加氢原子和设置对接参数，所有配体和受体文件均保存为pdbqt格式；使用autodockvina软件进行分子对接，并计算最低结合能，使用pymol软件生成分子对接模型图。
30.本发明的另一目的在于提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述芪金合剂治疗肾结石的信息分析方法的步骤。
31.本发明的另一目的在于提供一种所述的芪金合剂治疗肾结石的信息分析方法在预测芪金合剂治疗肾结石的作用机制中的应用。
32.本发明的另一目的在于提供一种所述的芪金合剂治疗肾结石的信息分析方法在预测芪金合剂治疗肾结石的潜在靶点中的应用。
33.结合上述的所有技术方案(芪金合剂现已成为湖南中医药大学第一附属医院院内制剂，相比于其他排石类中成药成本价低，制作简单，给药方便，可有效减少患者治疗泌尿系结石的经济成本)，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明提供的芪金合剂治疗肾结石的信息分析方法，利用网络药理学和分子对接技术预测芪金合剂(黄芪，金钱草)治疗肾结石的作用机制及潜在靶点。本发明利用多个数据库获取药物有效成分、疾病靶点，取两者交集基因；使用cytoscape3.8.0软件构建中药-成分-靶点调控网络，将交集靶基因导入string数据库，构建ppi网络；并对交集基因进行拓扑分析、go和kegg富集分析；将有效成分与核心基因分子对接，计算最低结合能，制作分子对接模型图。本发明研究表明，获得黄芪有效成分21种，金钱草10种，黄芪作用靶点396个，金钱草263个，交集基因109个；根据kegg富集分析结果获得作用通路9条；“中药-成分-靶点”网络图中芪金合剂的有效成分为槲皮素、山柰酚、异鼠李素；槲皮素与核心基因分子对接结合稳定；芪金合剂可通过多靶点、多通路、多成分治疗肾结石，槲皮素、山奈酚、异鼠李素可能是其治疗作用的主要有效成分，其潜在的作用机制与炎症、氧化应激反应、代谢、激素及免疫等通路密切相关，其作用靶点可能与akt1(蛋白激酶b1)、mapk1(丝裂原活化蛋白激酶1)、mapk14(丝裂原活化蛋白激酶14)、tnf(肿瘤坏死因子)、esr1(雌激素受体α)、jun、fos、tp53(肿瘤蛋白p53)、myc(原癌基因)等多个基因有关。
34.本发明通过网络药理学分析了黄芪-金钱草两种药物的有效成分，并对药物作用靶点及通路进行功能分析，以分子对接技术验证药物有效成分与肾结石靶点的结合，预测黄芪-金钱草治疗肾结石潜在的作用机制与炎症、氧化应激反应、代谢、激素及免疫等通路密切相关，其作用靶点可能与akt1、mapk1、mapk14、tnf、esr1、jun、fos、tp53、myc等多个基
因有关，说明芪金合剂可通过多靶点、多通路、多成分的途径治疗肾结石。肾结石的发病原因与多种因素相关，中医理论中讲究“异病同治”，有望在今后的研究中找到多种疾病的协同作用靶点，发挥中药治疗的最大效果。此外，通过本发明，可对中药复方的作用机制、有效成分提取、药物溶石等方面进一步深入到实验研究中。
35.本发明的目的旨在为临床应用提供临床依据，为实验提供研究方向。一些临床观察中已证实芪金合剂在泌尿系结石术后有较好的临床应用效果，可有效提高手术清石率、减少术后残石率，减轻术后并发症及结石复发几率。
附图说明
36.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
37.图1是本发明实施例提供的芪金合剂治疗肾结石的信息分析方法流程图。
38.图2是本发明实施例提供的药物靶点与疾病基因交集韦恩图。
39.图3是本发明实施例提供的中药-成分-靶点网络示意图。
40.图4是本发明实施例提供的ppi网络示意图。
41.图5是本发明实施例提供的交集基因拓扑分析示意图。
42.图6a和图6b是本发明实施例提供的go与kegg富集分析示意图。
43.图7是本发明实施例提供的有效成分与靶点蛋白分子对接模式图。
具体实施方式
44.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
45.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种芪金合剂治疗肾结石的信息分析方法、计算机设备及应用，下面结合附图对本发明作详细的描述。
46.如图1所示，本发明实施例提供的芪金合剂治疗肾结石的信息分析方法包括以下步骤：
47.s101，有效成分的获取及靶点名称规范化；
48.s102，肾结石相关靶点的获取；
49.s103，中药-成分-靶点交互网络构建；
50.s104，蛋白质-蛋白质相互作用ppi网络与拓扑分析；
51.s105，go和kegg富集以及分子对接。
52.下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述。
53.目的：利用网络药理学和分子对接技术预测芪金合剂(黄芪，金钱草)治疗肾结石的作用机制及潜在靶点。方法：利用多个数据库获取药物有效成分、疾病靶点，取两者交集基因；使用cytoscape3.8.0软件构建中药-成分-靶点调控网络，将交集靶基因导入string数据库，构建ppi网络；并对交集基因进行拓扑分析、go和kegg富集分析；将有效成分与核心
基因分子对接，计算最低结合能，制作分子对接模型图。结论：获得黄芪有效成分21种，金钱草10种，黄芪作用靶点396个，金钱草263个，交集基因109个；根据kegg富集分析结果获得作用通路9条；“中药-成分-靶点”网络图中芪金合剂的有效成分为槲皮素、山柰酚、异鼠李素；槲皮素与核心基因分子对接结合稳定。结论：芪金合剂可通过多靶点、多通路、多成分治疗肾结石，槲皮素、山奈酚、异鼠李素可能是其治疗作用的主要有效成分，其潜在的作用机制与炎症、氧化应激反应、代谢、激素及免疫等通路密切相关，其作用靶点可能与akt1(蛋白激酶b1)、mapk1(丝裂原活化蛋白激酶1)、mapk14(丝裂原活化蛋白激酶14)、tnf(肿瘤坏死因子)、esr1(雌激素受体α)、jun、fos、tp53(肿瘤蛋白p53)、myc(原癌基因)等多个基因有关。
54.基于芪金合剂联合应用治疗上尿路结石术后的临床疗效，故本发明利用网络药理学和分子对接技术探讨芪金治疗肾结石的作用机制及潜在靶点。
55.1、材料与方法
56.1.1有效成分的获取及靶点名称规范化
57.以“金钱草”、“黄芪”为检索词，通过中药系统药理学技术平台(tcmsp)(https://old.tcmsp-e.com/tcmsp.php)进行检索，将口服生物利用度(ob)≥30％、类药性(dl)≥0.18作为活性成分筛选条件，筛查出符合条件的活性成分和其相对应的靶点。将物种设置为人，使用uniport(http://www.uniprot.org/)数据库将靶点基因名称校正。
58.1.2肾结石相关靶点的获取
59.以“kidney stones”为检索词，通过genecards、omim、pharmgkb、drug bank等数据库获取肾结石相关靶点，利用r4.0.5软件将肾结石的相关靶点取交集合并，将疾病靶点与药物有效成分的作用靶点进行映射取交集，制作venn图。
60.1.3中药-成分-靶点交互网络构建
61.利用cytoscape3.8.0软件构建中药-成分-靶点调控网络，此网络图中，节点代表关键化合物和靶点，边代表节点之间相互作用的关系。
62.1.4蛋白质-蛋白质相互作用(ppi)网络与拓扑分析
63.考虑到交集靶基因之间的相互作用，将其导入string数据库(https://string-db.org/cgi/input.pl)，物种选择“人类”，并以“》0.9”的评分筛选蛋白的相互作用关系，隐藏离散点，构建ppi网络。利用cytoscape3.8.0软件，下载插件cyto-nca，根据其网络中心度进行拓扑分析。
64.1.5go和kegg富集
65.利用r4.0.5软件及dose、clusterprofiler、enrichplot、pathview等程序包对交集基因进行go、kegg富集分析，选择显著富集的的生物过程(biological process，bp)、细胞组分(cell component，cc)、分子功能(molecular function，mf)前10项绘制柱状图；选择显著富集的前30条通路绘制气泡图。
66.1.6分子对接
67.选择中药-成分-靶点调控网络中含有最多相关靶基因的有效成分，利用pubchem cid数据库(https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/)下载有效成分的3d结构。选择交集基因拓扑分析的核心基因，利用pdb数据库(http://www1.rcsb.org/)下载核心基因相关蛋白的3d结构。使用autodocktools1.5.6软件为受体蛋白添加氢原子和设置对接参数，所有配体和受体文件均保存为pdbqt格式。使用autodock vina软件进行分子对接，并计算最低结合
能，使用pymol软件生成分子对接模型图。
68.2、结果
69.2.1活性成分和靶基因的筛选
70.在tcmsp数据库中，以ob≥30％，dl≥0.18为条件进行筛选，得到活性成分共30种，黄芪甲苷虽不满足上述ob值与dl值的筛选条件，经查阅文献发现，黄芪甲苷为黄芪的主要活性成分，予以补充，故黄芪的活性成分有21种，金钱草11种(见表1)。将有效成分对应的靶点利用uniprot数据库预测，选择人的已证实的数据进行基因名称标准化，最终获得659个靶点，其中黄芪396个，金钱草263个。
71.表1药物活性成分
72.[0073][0074]
2.2中药-成分-靶点网络构建
[0075]
如图2所示，药物作用靶点与肾结石的靶点基因交集为109个。将中药、有效成分、交集靶点基因导入cytoscape3.8.0软件中，设置节点与边线将其相互关系绘制成可视化“中药-成分-靶点”网络图(见图3)。图3网络图中，红色代表黄芪有效成分，紫色代表金钱草有效成分，蓝色代表靶基因，节点越大，关联度越高。其中，黄芪与金钱草均含有的有效成分为槲皮素(mol000098)、山柰酚(mol000422)、异鼠李素(mol000354)分别与84、31、16个靶基因相关。其中关联度较高的靶基因为前列腺素内过氧化物合成酶2(ptgs2)基因(16个节点)，其次是核受体辅激活因子2(ncoa2)、hsp90ab1(热休克蛋白90ab1)和prss1(丝氨酸蛋白酶1)、esr1(雌激素受体α)、mapk14(丝裂原活化蛋白激酶14)、jun(3个)、akt1(蛋白激酶b1)、tnf(肿瘤坏死因子)、tp53(肿瘤蛋白p53)、mapk1(丝裂原活化蛋白激酶1)、fos、myc(原癌基因)、rb1(视网膜母细胞瘤基因1)等。
[0076]
2.3ppi网络和拓扑分析
[0077]
通过string数据库获ppi网络如图4所示，共98个蛋白质节点和377条边。利用cytoscape插件cytonca进行拓扑分析，选择相关指标：介度中心性(betwee-nness centrality，bc)、接近中心性(closenesscentrality，cc)、借助度中心性(degree centrality，dc)、特征向量中心性(eigenvector centrality，ec)、局部边连通性(localaverage connectivity，lac)和网络中心性(network centrality，nc)，对基因进行筛选，选择大于所有指标中位数的基因进行分析，经过2次筛选，最终获得核心基因10个，分别是esr1、akt1、jun、fos、mapk1、mapk14、tnf、tp53、myc、rb1，如图5所示。
[0078]
2.4go和kegg富集
[0079]
go富集分析从生物过程(bp)、细胞成分(cc)和分子功能(mf)三个水平阐明基因功能。交集基因bp主要涉及类固醇激素反应、细胞化学应激反应、脂多糖反应、对细菌起源分
子的反应、活性氧代谢过程、凋亡信号通路的调节、凋亡信号通路的负调控等；cc主要与膜筏、膜微区、膜区、质膜筏、囊泡内腔、细胞质囊泡腔、rna聚合酶ii转录调节复合物、分泌颗粒内腔、转录调节复合物等相关。mf主要涉及核受体活性、配体激活、转录因子活性、dna结合转录因子结合、rna聚合酶ii特异的dna结合转录因子结合、类固醇激素受体活性、细胞因子活性、细胞因子受体结合、血红素结合、受体配体活性、整联蛋白结合等(见图6a)。根据kegg富集结果，柱状图纵坐标为通路的名称，横坐标为富集在通路上基因的数目，颜色代表富集的显著性，颜色越红说明基因在通路上富集性越显著。查阅国内外相关文献研究，发现黄芪-金钱草治疗肾结石的作用机制主要与脂质和动脉粥样硬化、pi3k(磷脂酰肌醇-3-激酶)/akt(蛋白激酶b)信号通路、流体剪切应力与动脉粥样硬化、age-rage(晚期糖基化产物-晚期糖基化终末产物受体)信号通路、mapk(丝裂原活化蛋白激酶)信号通路、il-17(白介素-17)信号通路、hif-1(缺氧诱导因子-1)信号通路、tnf信号通路、雌激素信号通路等相关(见图6b)。
[0080]
3.6分子对接
[0081]
选择中药-成分-靶点调控网络中含最多相关靶基因的有效成分作为小分子配体：槲皮素。选择交集基因拓扑分析的核心基因：akti、esr1、tnf、mapk1、mapk14、fos、jun、tp53、myc、rb1共10个，分别与小分子配体进行分子对接。使用autodockvina软件进行分子对接，并计算各个蛋白与小分子配体的最低结合能(见表2)，结合能小于0表示两个分子自发结合，结合能越小，构象越稳定，使用pymol软件进行可视化(见图7)。
[0082]
表2活性成分与蛋白最低结合能(单位：kcal
·
mol-1
)
[0083][0084]
3、结果
[0085]
3.1芪金合剂治疗肾结石的关键靶点
[0086]
本发明根据通过交集基因拓扑分析获得akt1、mapk1、mapk14、tnf、esr1、jun、fos、tp53、myc、rb1等核心基因10个。有研究认为akt1的缺失会加剧肾脏损害，其机制与akt1参与肾缺血再灌注损伤中肾小管的凋亡和炎症反应有关。esr1通过调节脂肪组织的血管内皮
生长因a(vegf-a)，增强血管生成，减少炎症和改善脂肪组织功能。转录因子激活蛋白1(ap-1)是一种二聚体蛋白，是mapk信号传导途径的下游成员。ap-1由2个原癌基因家族组成，分别为jun和fos，是调节炎症过程，细胞增殖，分化和细胞转化的关键因素。c-jun调节与动脉粥样硬化有关的各种载脂蛋白和促炎分子的转录，有研究发现，当细胞受到细菌α毒素攻击时，c-jun促进了细胞存活，有学者认为c-junap-1基因可能在先天免疫中起重要作用。c-fos信号传导可激活下游先天免疫信号传导级联以清除细菌，同时还参与了针对布鲁氏菌感染的宿主防御机制以及巨噬细胞的细菌传播。dong zhao等通过研究发现tug1/mir-197/mapk1轴可以减轻脂多糖诱导的肾小球上皮细胞细胞损伤。mapk14作为过氧化还原调节的p38mapk家族成员，在dna损伤和修复中起重要作用，可被各种环境压力和促炎细胞因子激活，同时参与炎症介质细胞因子(tnf-α、il-1、il-6和il-1b)的生物合成，诱导相关炎症蛋白。myc原癌基因是一种基因产物，可协调多种基因的转录调控，通过对先天性和适应性免疫效应细胞以及免疫调节细胞因子的影响来调节肿瘤微环境。tnf是健康生物体和患病条件下免疫反应的关键介质和调节剂,增强巨噬细胞活化和抗原呈递，以及通过不同机制调节免疫。有学者认为tnf耐受性可能代表了一种涉及终止炎症和防止过度或长期炎症的保护机制。否则，耐受性也可能是免疫麻痹的触发因素，从而导致严重的炎症性疾病，如败血症。rb1是肿瘤抑制基因，经查阅文献发现与本发明无明显关联性。综上所述，芪金合剂可通过调控akt1、mapk1、mapk14、tnf、esr1、jun、fos、tp53、myc等核心靶点起到治疗肾结石的作用。
[0087]
3.2芪金合剂有效成分
[0088]
根据中药-成分-靶点网络图所示，芪金合剂主要的有效成分为槲皮素、山柰酚、异鼠李素。槲皮素是一种具有抗氧化活性和参与免疫反应的多酚，可有效预防尿石症，主要潜在机制包括利尿、解痉和抗氧化活性，以及对结晶、成核和晶体聚集的抑制作用。有学者发现槲皮素还可有效恢复抗生素治疗后小鼠的肠道微生物群，并可对抗肠道菌群失调。吴柳等发现槲皮素可能通过上调pi3k/akt/通路降低脓毒症小鼠心肌组织炎症和氧化应激反应,从而减轻心肌损伤，为槲皮素治疗脓毒症提供理论依据。另有学者发现槲皮素可以通过下调脂多糖诱导的相关蛋白表达,减少血清中促炎因子的生成,从而改善脓毒症相关的急性肾损伤。高尿酸血症早期在肾脏尚未形成尿酸盐沉积时亦导致肾损伤,有学者认为槲皮素降尿酸、抗炎、抗氧化的作用可以减少这种肾损伤。
[0089]
山奈酚具有抗菌、抗炎、抗氧化、抗肿瘤、保护心脏、保护神经和抗糖尿病等多种药理作用。山奈酚能减少d-核糖诱导肾脏系膜细胞中age积累和ros(活性氧)产生所引起的线粒体凋亡，其保护作用可能与自噬修复有关。一项实验研究发现，山奈酚通过下调ar(雄激素受体)/nox2(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶2)信号通路减少草酸钙晶体沉积和晶体诱导的肾氧化和炎症损伤。此外，有研究表明山奈酚生物代谢的活性化合物afzelin能减少ros和亚硝酸盐生成，减少尿液中草酸钙晶体的形成，具有急性和长期利尿作用以及保护性肾脏特性。异鼠李素能够减少ros、脂质堆积，有抗动脉粥样硬化、减少巨噬细胞凋亡的作用，其作用途径与pi3k/akt通路相关，还可通过抑制一氧化氮(no)、tnf-α达到抗菌消炎作用。笔者猜想芪金合剂可通过上述有效成分发挥抗炎、抗氧化应激反应以及减少晶体代谢沉积、保护肾脏的作用达到治疗肾结石的目的。
[0090]
3.3芪金合剂作用通路
[0091]
结合kegg富集分析与国内外研究发现，芪金合剂治疗肾结石的作用通路可分为两类：
①
炎症与氧化应激反应相关通路：pi3k-akt信号通路、mapk信号通路、il-17信号通路、tnf信号通路、hif-1信号通路；
②
代谢与激素相关通路：脂质和动脉粥样硬化、age-rage信号通路、雌激素信号通路。有研究发现，pi3k/akt信号通路的失活抑制了肾结石中肾小管上皮细胞间质转化的发展和草酸钙晶体的形成。亦有学者发现通过pi3k/akt介导的途径可抑制肾草酸钙晶体诱导的氧化应激、炎症反应和细胞凋亡。mapk信号通路介导了草酸钙-水晶体诱导的nrk-52e细胞的晶体粘附变化，liu quan等认为抑制mapk的磷酸化，增强akt的磷酸化，减轻肾小管上皮细胞的氧化应激损伤和凋亡，能减少肾结石形成的可能性。tnf、il-17信号通路与炎症反应有关，其中，il-17信号通路在对损伤、生理应激和感染的反应中维持健康方面具有重要的环境和组织依赖作用。tnf信号通路不仅介导多种炎症反应，同时参与免疫应答。hif-1是细胞对缺氧适应性反应的主要调节因子，在调节肾小管上皮细胞的多个细胞过程中起着关键作用，包括凋亡、自噬、炎症、代谢模式改变和细胞周期阻滞。炎症效应机制在脂质和动脉粥样硬化通路中亦发挥着重要作用，严重的内质网应激可诱导下游tnf等炎症细胞因子释放，引发细胞凋亡，从而引发血管内皮细胞损伤后的炎症细胞活化和一系列慢性炎症反应。ages通过与rage受体结合，改变先天和适应性免疫反应，通过产生促炎细胞因子、ros和rni(活性氮中间体)来诱导炎症和免疫抑制，这些病理分子导致血管内皮、平滑肌、结缔组织细胞和肾系膜、内皮、足细胞损伤。雌激素信号通过gper1(g蛋白偶联雌激素受体1)可起到保护肾脏的作用，雌激素β受体可通过减少肝脏草酸的合成及减少草酸引起的肾脏氧化应激损伤，从而抑制草酸钙结石的形成。综上所述，脂质和动脉粥样硬化、age-rage信号通路、雌激素信号通路等代谢与激素相关通路诱导了炎症反应，pi3k-akt信号通路、mapk信号通路、il-17信号通路、tnf信号通路、hif-1信号通路等通路参与了炎症反应，引起肾脏氧化应激损伤及结石晶体的代谢沉积。笔者猜想，芪金合剂对肾结石的治疗作用与上述通路相关。
[0092]
本发明通过网络药理学分析了黄芪-金钱草两种药物的有效成分，并对药物作用靶点及通路进行功能分析，以分子对接技术验证药物有效成分与肾结石靶点的结合，预测黄芪-金钱草治疗肾结石潜在的作用机制与炎症、氧化应激反应、代谢、激素及免疫等通路密切相关，其作用靶点可能与akt1、mapk1、mapk14、tnf、esr1、jun、fos、tp53、myc等多个基因有关，说明芪金合剂可通过多靶点、多通路、多成分的途径治疗肾结石。肾结石的发病原因与多种因素相关，中医理论中讲究“异病同治”，有望在今后的研究中找到多种疾病的协同作用靶点，发挥中药治疗的最大效果。此外，通过本发明，可对中药复方的作用机制、有效成分提取、药物溶石等方面进一步深入到实验研究中。
[0093]
应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、cd或dvd-rom的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软
件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。
[0094]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。