Sieťová farmakológia štúdie o estrogénnom účinku glykozidov Cistache Deserticola

 

Abstraktný

Táto štúdia skúma potenciálny mechanizmus estrogénnych účinkovglykozidyPúšť cistanche(GCS)Na základe sieťovej farmakológie kombinovanej s transkriptomickými údajmi. Celkom40 účinných látokGCS s estrogénnymi účinkami sa predpovedala pomocou databáz ako napríkladTcmsp, Symap, Atď., ŠiťaQsar.

Cieľové informácie o chorobách estrogénneho nedostatku boli získané zGenecardaNemilovaťdatabázy. Kľúčové ciele boli skrínované a aSieť PPIbol postavený.Go Funkčné obohatenie analýzyaAnalýza obohatenia cesty Keggsa uskutočnili na identifikáciu kľúčových cieľov a dráh.

V kombinácii s predbežnými transkriptomickými údajmi sa uskutočnila korelačná analýza medzi cieľmi siete farmakologických predikčných predikčných a KEGG dráhy na ďalšie odhalenie mechanizmu estrogénneho účinku GCS.

183 cieľovboli premietané a1 712 cieľovboli vybrané na choroby nedostatku estrogénu.

24 základných kľúčových cieľovboli získané.

GO Funkcia a obohatenie dráhy KEGG ukázali, že GCS pôsobia hlavne na biologické procesy, ako napríklad:

Väzba cytokínového receptora

Väzba estrogénového receptora

Väzba receptora rastového faktora

Aktivita jadrového receptora

Väzba na jadrový hormón

Aktivita receptora steroidov

Väzba na hormónový receptor

Regulačné cesty zahŕňajú:

Signalizačná dráha nádorovej nekrózy (TNF)

Interleukin -17 (il -17) signalizačná dráha

Hypoxia indukovateľný faktor -1 (hif -1) signalizačná dráha

Signalizačná dráha

Zmeny génovej expresie sa zistili vo všetkých24 základných cieľovokremMcl1aGcg. Zahrnuté rozdielne exprimované gényAr, Kasp8, ESR1, FosaHmox1. Celkom68 Kegg dráhyboli identifikované ssignalizačná dráha, signalizačná dráha táboraaTNF signalizačná dráhabyť hlavnými cestami.

Záver

GlykozidyPúšť cistancheMôže vyvíjať efekty podobné estrogénov prostredníctvom „viaczložkového, viac cieľového, viacpastného“ mechanizmu. Tento mechanizmus môže súvisieť s reguláciou:

Signalizačná dráha

signalizačná dráha tábora

TNF signalizačná dráha

 

 

 

Prírodné tabletky na výťažku z cistanche namiestoEstromimetický

WhatsApp nás pre viac podrobností

 

 

Kľúčové slová

GlykozidyPúšť cistanche

Estromimetický

Farmakológia

Prepisom

Spoločná analýza

 

Estrogénje nevyhnutným hormónom pri vývoji ženského reprodukčného systému a sekundárnych sexuálnych charakteristík, ktorý zohráva rozhodujúcu úlohu pri regulácii plodnosti žien a rodových znakov [1]. Po vstupe do menopauzy zažívajú ženy pokles funkcie vaječníkov, čo vedie k zníženej produkcii estrogénu, čo následne spôsobuje sériu stavov, ako je osteoporóza, ateroskleróza, menopauzálny syndróm a koronárne srdcové choroby [2]. Tradičná substitučná terapia estrogénu môže zmierniť alebo znížiť príznaky spôsobené nedostatkom estrogénu, ale táto liečba môže tiež viesť k potenciálnym vedľajším účinkom [3]. Štúdie ukázali, že dlhodobé používanie estrogénu môže mať za následok nadmernú proliferáciu endometrium, maternicových fibroidov a hyperplázie prsnej žľazy, a to okrem iných nepriaznivých účinkov. Hľadanie účinnej, bezpečnej a praktickej liečby na zlepšenie nízkych hladín estrogénu má preto veľký význam a hodnotu [4].

Estrogény rastlín sú látky schopné vykonávať aktivitu podobnú estrogénu. Ich molekulárna štruktúra je podobná štruktúre cicavčieho estrogénu, čo im umožňuje špecificky viazať sa na estrogénové receptory a vyvolať mierne účinky podobné estrogénov [5]. Výskum naznačuje, že estrogény rastlín majú rôzne farmakologické účinky vrátane anti-osteoporózy a zmeny metabolických porúch [6].

Púšť cistancheje sušený, mäsitý stonka so šupinatými listami rastliny OrobanchaceaeCistanche Deserticola yc ma. Má funkcie, ako je tonifikácia obličkových jang, obohacovanie esencie a krvi a zvlhčenie čriev na zmiernenie zápchy. Bežne sa používa na liečbu nedostatku jang obličiek, podstatu a nedostatku krvi, impotencie, neplodnosti, bolestivosti a slabosti pásu a kolená a zápcha spôsobenej črevnou suchosťou [7]. Predchádzajúce štúdie výskumnej skupiny potvrdili, že celkové glykozidyPúšť cistanche(GCS), s obsahom vyšším ako 60% echinakoozidu, sú hlavnými aktívnymi zložkami zodpovednými za jeho estrogénové účinky. GCS významne zvyšujú koeficient maternice a výšku endometriálnych epitelových buniek u nezrelých potkanov. Výsledky transkriptomickej analýzy ukázali, že GCS má účinky podobné estrogénov prostredníctvom 2 953 diferencovane exprimovaných génov, z ktorých 1 475 bolo upregulovaných a 1 478 bolo znížené regulované. Tieto gény súvisia najmä s estrogénovou odpoveďou, pozitívnou reguláciou metabolických procesov zlúčenín dusíka, vývojovými procesmi a reguláciou biologických procesov. Primárne sa zúčastňujú nasignalizačná dráha, signalizačná dráha tábora, Signalizačná dráha RAP1aSignalizačná dráha MAPK [8-9].

Farmakológia tradičnej čínskej medicíny (TCM) môže preskúmať mechanizmy TCM pri liečbe choroby skríningom komponentov TCM, predpovedaním cieľových proteínov aktívnych zložiek a analyzovaním signálnych dráh zapojených do týchto cieľových proteínov [10-12]. Aby sa ďalej odhalila mechanizmus estrogénových účinkov GCS, táto štúdia používa bioinformatickú analýzu založenú na predchádzajúcich transkriptomických údajoch skupiny, aby sa odhalil možný mechanizmus, ktorým je celkový početglykozidyPúšť cistanche uplatňovať estrogénové účinky.

1. Experimentálne databázy a softvér

Tcmsp: http://lsp.nwu.edu.cn/tcmsp.php

Symap: https://www.symmap.org

Atď.: http://www.nrc.ac.cn:9090/etcm/

Šiť: http://stitch.embl.de/

Qsar: http://targetNet.scbdd.com/

Publikácia: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov

Uniprot: http://www.uniprot.org/

Genecard: http://www.genecards.org/

Nemilovať: https://www.omim.org/

Struna: https://string-db.org/

Sud: https://www.kegg.jp/

Ísť: http://geneontology.org/

R: Rx 64 3. 5.3 s nasledujúcimi balíčkami:

Venndiagram

gróf

zoskupenie

org.hs.g.db

symbol2id

Skript: addsymbol.pl

Cytoscape: Verzia 3.7.1

 

2. Experimentálne metódy

2.1 Sieťová farmakológia predikcie mechanizmu podobného estrogénu GCS

2.1.1 Predpoveď cieľov hlavných aktívnych komponentov GCS

Použitím analýzy UPLC/Q-TOF-MS bolo identifikovaných 40 zlúčenín s farmakologickou aktivitou podobnou estrogénom [13]. Tieto zlúčeniny boli prehľadané vTcmsp, SymapaAtď.databázy na nájdenie potenciálnych génových cieľov pre každú zlúčeninu. Okrem toho sa do došlo k dovážaným štruktúram zlúčenínŠiťaQsardatabázy na zhromažďovanie cieľov. Všetky zhromaždené ciele sa zlúčili a duplikáty sa odstránili, aby sa získali potenciálne cieľové proteíny.

2.1.2 Informácie o cieľovej databáze podobnej estrogénu

Kľúčové slová „nedostatok estrogénu“ sa použili na vyhľadávanie príslušných cieľov vGenecardaNemilovaťdatabázy.

2.1.3 Konštrukcia siete „Active Compound - Core Target - Estrogén“

PomocouVenndiagramBalenie v R bolo priesečník cieľov z oboch zdrojov vynesený ako Vennový diagram. Údaje o interakcii kandidátových proteínov boli importované doCytoscape v3.9.1a boli identifikované základné ciele. Vybrali sa zodpovedajúce zlúčeniny základných cieľov a sieť „zlúčenina - jadro cieľ - estrogén“ bola vizuálne analyzovaná a konštruovaná pomocouCytoscape v3.9.1.

2.1.4 Konštrukcia siete PPI

Základné informácie o cieľoch boli importované doStruna database, selecting the species "Homo sapiens" and setting the confidence score to >0. 7 Na konštrukciu siete Interakcie proteín-proteín (PPI). TengrófBalík v R sa použil na analýzu a výber 20 hlavných génov s najvyššou konektivitou medzi hlavnými cieľovými proteínmi, ktoré boli vizualizované.

2.1.5 GO Funkčné obohatenie Analýzy a analýza obohatenia cesty KEGG

V prípade hlavných cieľových génov sa vyhľadávanie databáz GO a KEGG uskutočňovali pomocou balíkov Rorg.hs.g.db, symbol2idazoskupenie. Top 20 dráh s korigovanými hodnotami P sa vizualizovali ako stĺpcové grafy, čím sa analyzovali významné funkčné anotácie a dráhy obohatené základnými cieľmi estrogénových účinkov GCS.

2.2 Integrácia s transkriptomickými údajmi

2.2.1 Korelačná analýza medzi predpokladanými cieľmi a transkriptomickými génmi

Pretože druhy v predpovedi farmakológie siete sú ľudské, ciele sa premieňali na homológne gény potkanov pomocouHgncprostredníctvom funkcie „Nástroje HCOP“. Hladiny expresie diferenciálnych génov sa analyzovali medzi skupinou GCS a kontrolnou skupinou pri transkriptomickom sekvenovaní [9].

 

2.2.2 Korelačná analýza medzi predpovedami siete farmakológie a transkriptomickými cestami Kegg

Hlavné cieľové gény predpovedané sieťovou farmakológiou (prevedené na homológne gény potkanov) sa prehľadali v databáze KEGG pomocou balíkov R balíkov Rbiokonduktorazoskupeniespolu sid2symbol.plscenár. Tento druh bol obmedzený na „rno“ a dráhy s Padjust <0. 05 boli premietané. Uskutočnila sa analýza Venn na identifikáciu prekrývajúcich sa dráh medzi dráhami KEGG obohatených prostredníctvom predpovedí farmakológie siete a transkriptomickými experimentmi súvisiacimi s účinkami podobnými estrogénov GCS.