กลไกของเหง้าดรายนาเรียของ Herba Cistanches-Epimedium-Fortune ในการรักษาโรคกระดูกพรุนโดยอาศัยเภสัชวิทยาเครือข่ายและการเชื่อมต่อระดับโมเลกุล
Aug 21, 2024
เชิงนามธรรม:
วัตถุประสงค์ เพื่อศึกษากลไกของเฮอร์บา ซีistanches -สมุนไพร epimedium -เหง้า drynaria ของโชคลาภเกี่ยวกับโรคกระดูกพรุนโดยเครือข่ายเภสัชวิทยา
วิธีการใช้ฐานข้อมูลเภสัชวิทยาและแพลตฟอร์มการวิเคราะห์ระบบการแพทย์แผนจีน (TCMSP) เพื่อค้นหาองค์ประกอบหลักและเป้าหมายของเฮอร์บา ซิสแตนเชส-เอพิมีเดียมเหง้าดรายนาเรียสมุนไพรโชคลาภและใช้ฐานข้อมูล Geen Cards เพื่อค้นหายีนเป้าหมายของโรคกระดูกพรุน Venny2.1.0 ถูกใช้เพื่อหาจุดตัดของยีน ฐานข้อมูลสตริงถูกใช้สำหรับอันตรกิริยาของโปรตีนการวิเคราะห์เครือข่ายมีการใช้ Cytoscape เพื่อสร้างแผนภาพเครือข่ายองค์ประกอบกิจกรรม-เป้าหมาย ฐานข้อมูล David ใช้สำหรับการวิเคราะห์การเพิ่มคุณค่า GO และการวิเคราะห์วิถี KEGG และดำเนินการเชื่อมต่อระดับโมเลกุล
ผลลัพธ์ มีส่วนประกอบที่มีประสิทธิภาพถึง 46 ชนิดในเฮอร์บาci-stanches-epimediumสมุนไพรโชคลาภเหง้า Drynaria และ 225 เป้าหมายทั่วไปด้วยโรคกระดูกพรุน. ดังกล่าว, เควอซิติน, ลูทีโอลิน, แคปเฟอรอล, เอริโอไดคไทออล, เอริโอไดคไทออล และนารินเจนินเป็นส่วนประกอบหลัก, AKT1, ERS2, MMP-9, AR และ mTOR เป็นเป้าหมายหลัก การเพิ่มคุณค่า GO แสดงกระบวนการทางชีวภาพ 489 กระบวนการ (BP), ส่วนประกอบของเซลล์ 53 ชิ้น (CC) และฟังก์ชันโมเลกุล 100 รายการ (MF) ผลลัพธ์ของ KEGG แสดงให้เห็นว่าได้รับวิถีทางของมะเร็ง 149 เส้นทาง, เส้นทางการส่งสัญญาณของ PI3K-Akt, เส้นทางการส่งสัญญาณของฮอร์โมนเอสโตรเจน และอื่นๆ ผลลัพธ์ของการเชื่อมต่อระดับโมเลกุลแสดงให้เห็นว่า MMP -9 สามารถจับกับดังกล่าวอิแลคโตน, เควอซิติน, ลูทีโอลิน และเคมป์เฟอรอลได้ดี
ขายวัตถุดิบ HERBA CISTANCHE-EPIMEDIUM
บทสรุปHerba cistanches-epimedium สมุนไพร-ฟอร์จูนเหง้า drynaria มีผลหลายเป้าหมายโรคกระดูกพรุน- ส่วนประกอบที่มีประสิทธิภาพของยาสามารถควบคุมได้เป้าหมายที่เกี่ยวข้องกับโรคกระดูกพรุนจากหลากหลายแนวทางในการรักษาโรคกระดูกพรุน
คำสำคัญ: เฮอร์บา ซิสทันเช่; สมุนไพรเอพิมีเดียม- เหง้า Drynaria ของฟอร์จูน; เภสัชวิทยาเครือข่าย การเชื่อมต่อระดับโมเลกุล กลไกการออกฤทธิ์
โรคกระดูกพรุน (OP)คือโรคกระดูกเมตาบอลิซึมโดดเด่นด้วยการสูญเสียมวลกระดูกอย่างเป็นระบบและความไม่สมดุลของเซลล์สร้างกระดูกและเซลล์สร้างกระดูก
อาการทางคลินิกคือลดความหนาแน่นของกระดูก,เพิ่มความเปราะบางของกระดูกและกระดูกหักได้ง่าย อุบัติการณ์ของ OP เพิ่มขึ้นอย่างมากตามอายุ การศึกษาพบว่าอัตราอุบัติการณ์ของ OP ในผู้ที่มีอายุต่ำกว่า 50 ปีคือ 15% ถึง 50% ในขณะที่อายุมากกว่า 60 ปี อัตราอุบัติการณ์เพิ่มขึ้นเป็นมากกว่า 56% อาการทางคลินิกต่างๆ ที่เกิดจาก OP ส่งผลร้ายแรงต่อชีวิตสุขภาพของผู้สูงอายุ
การแพทย์แผนปัจจุบันยังคงมีข้อจำกัดอยู่บ้างรักษาโอพี, และยาสังเคราะห์ก็มีแน่นอนเช่นกันพิษต่อไต- การแพทย์แผนจีนมีบทบาทสำคัญมากขึ้นในการรักษาโรคต่างๆ เช่น OP รวมถึงยาอีพิมีเดียม ยาซิสแทนเช่ และยาสมุนไพรจีนอื่นๆ ในหมู่พวกเขา Rehmannia glutinosa มีฤทธิ์จำเพาะของตัวรับ cannabinoid ประเภท 2 (CB2R) และสามารถควบคุมผ่าน CB2R หน้าที่ของเซลล์สร้างกระดูกและเซลล์สร้างกระดูก [1] Epimedium และ Cistanche Deserticola มีฤทธิ์ในการปรับสภาพไตและเติมสารสำคัญ และมักใช้ร่วมกับยาสมุนไพรอื่นๆ เพื่อรักษา OP การศึกษาครั้งนี้ใช้เภสัชวิทยาเครือข่ายวิธีการสำรวจเป้าหมายที่เป็นไปได้ของCistanche Deserticola-Epimedium-Drynariaeสำหรับการรักษา OP และชี้แจงวิถีทาง วิถีทาง โมเลกุล ฯลฯ ซึ่งออกฤทธิ์ต่อ OP โดยมีเป้าหมายเพื่อพัฒนายารักษาโรค OP ในคลินิกต่อไป ให้แนวคิดใหม่ๆ
1 วัสดุและวิธีการ
1.1 แหล่งข้อมูล
ฐานข้อมูลเภสัชวิทยาเครือข่ายและซอฟต์แวร์ที่เกี่ยวข้องในการศึกษานี้ประกอบด้วยฐานข้อมูล TCMSP (https://old.tcmsp-e.com/) ฐานข้อมูล Pubchem (https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov) ฐานข้อมูล Swiss Target Prediction (http://swisstarget-prediction.ch/), Venny2 (https://bioinfogp.cnb.csic.es/tools/venny/index.html), Metascape (https://metascape.org) และ Cytoscape v3 .9.0 ซอฟต์แวร์ (https://cytoscape.org/)
ขายวัตถุดิบ HERBA CISTANCHE-EPIMEDIUM
1.2 วิธีการ
1.2.1 คัดกรองสารออกฤทธิ์และเป้าหมายของยา
ฐานข้อมูล TCMSP ของฐานข้อมูลเภสัชวิทยาระบบการแพทย์แผนจีนและแพลตฟอร์มการวิเคราะห์ถูกนำมาใช้เพื่อค้นหาส่วนผสมของยาด้วยคำสำคัญ Drynaria, Epimedium และ Cistanche Deserticola ส่วนผสมหลักของยาได้รับการคัดเลือกโดยมีเงื่อนไขการดูดซึมทางปาก (OB) มากกว่าหรือเท่ากับ 30% และค่าคุณสมบัติของยาที่มีลักษณะคล้ายสารประกอบ (DL) มากกว่าหรือเท่ากับ 0.18 พบเป้าหมายที่เกี่ยวข้องกับส่วนผสมแต่ละอย่างโดยอิงจากฐานข้อมูล PubChem และฐานข้อมูล Swiss Target Prediction เป้าหมายของโรคได้รับการดึงข้อมูลตามฐานข้อมูล Geen Cards โดยมีโรคกระดูกพรุนเป็นคำสำคัญ
1.2.2 การสร้างเครือข่าย PPI และการคัดกรองเป้าหมายหลัก
ได้รับยีนที่ตัดกันของเป้าหมายของโรคและเป้าหมายยาโดยใช้ Venny2.1.0 และแผนภาพเครือข่าย PPI ถูกสร้างขึ้นโดยใช้ซอฟต์แวร์ String แผนภาพเครือข่าย PPI ถูกนำเข้าสู่ Cytoscapev3.9.0 เพื่อคัดกรองเป้าหมายหลักและสร้างเครือข่ายส่วนผสมของยา-เป้าหมาย-โรค 1.2.3 การเพิ่มคุณค่า GO และการวิเคราะห์วิถี KEGG เพื่อสำรวจบทบาทของ Cistanche Deserticola, Epimedium และ Drynariae ในการรักษา OP เป้าหมายหลักถูกป้อนลงในฐานข้อมูลของ David และสายพันธุ์นั้นจำกัดอยู่เพียง "Homo sapiens" สำหรับยีน GO การเพิ่มคุณค่าและการวิเคราะห์วิถี KEGG รายการที่ได้รับการเสริมสมรรถนะที่สำคัญที่สุด เช่น องค์ประกอบของเซลล์ (CC) กระบวนการทางชีวภาพ (BP) การทำงานของโมเลกุล (MF) และ KEGG ได้รับการคัดกรองและนำเข้าสู่ข้อมูลจุลชีววิทยาเพื่อการวิเคราะห์ด้วยภาพ
1.2.4 การเทียบท่าระดับโมเลกุล โครงสร้างทางเคมีของเป้าหมายหลักถูกดาวน์โหลดตามฐานข้อมูล PDB และบันทึกในรูปแบบ PDB ดาวน์โหลดโครงสร้าง 3 มิติของส่วนประกอบหลักโดยใช้ฐานข้อมูล PubChem ซอฟต์แวร์ Pymol ใช้เพื่อกำจัดน้ำและลิแกนด์โมเลกุลขนาดเล็ก ซอฟต์แวร์ Autodock ใช้สำหรับการเชื่อมต่อโมเลกุลและคำนวณพลังงานการจับยึด
2 ผลลัพธ์
2.1 ส่วนผสมออกฤทธิ์ของยา-เป้าหมายและเป้าหมายของโรค
ได้รับส่วนผสมออกฤทธิ์ทั้งหมด 46 รายการผ่านฐานข้อมูล TCMSP ซึ่งรวมถึงส่วนผสมหลัก 22 รายการของ Epimedium, ส่วนผสมออกฤทธิ์ 18 รายการของ Drynaria Fortunei และส่วนผสมออกฤทธิ์ 6 รายการของ Cistanche Deserticola ดังแสดงในตารางที่ 1
2.2 จุดตัดกันของเป้าหมายยาและเป้าหมายโรค จุดตัดกันของยีนที่ได้รับโดยใช้ซอฟต์แวร์เวนนี
มียีนทั้งหมด 225 ยีน ดังแสดงในรูปที่ 1 ในจำนวนนี้มีเป้าหมายยา 274 เป้าหมาย และเป้าหมายโรค 3,093 เป้าหมาย
2.3 การสร้างและวิเคราะห์เครือข่าย PPI
เครือข่ายโปรตีนถูกสร้างขึ้นผ่านฐานข้อมูล String และได้รับเครือข่ายเป้าหมายหลักโดยการคัดกรองเป้าหมายหลัก
ดังที่แสดงในรูปที่ 2 ได้รับ 51 โหนดและการโต้ตอบ 704 รายการ เป้าหมาย 5 อันดับแรกที่จัดอันดับตามค่าระดับ ได้แก่ MAPK3, AKT1, TNF, EGFR และ SRC
2.4 การสร้างเครือข่ายส่วนผสมยา-เป้าหมาย-โรค
เป้าหมาย-โรคที่เป็นส่วนผสมของยาถูกนำเข้ามาในซอฟต์แวร์ Cytoscape และวิเคราะห์ข้อมูลเพื่อสร้างแผนภาพเครือข่าย (ดูรูปที่ 3) จำนวนโหนดของส่วนผสมหลัก เช่น MOL005384 (suchilactone), MOL000098 (quercetin), MOL000006 (luteolin), MOL000422 (kaempferol), MOL005190 (eriodictyol), MOL002914 (Eriodyctiol) และ MOL004328 (naringenin) มีนัยสำคัญ สูงกว่าส่วนผสมอื่นๆ เป้าหมายหลักคือ AKT1, ERS2, MMP-9, AR, mTOR เป็นต้น
2.5 การวิเคราะห์การเพิ่มคุณค่า GO และการวิเคราะห์วิถี KEGG
การวิเคราะห์การเพิ่มคุณค่า GO ถูกดำเนินการบนเป้าหมายหลัก 51 เป้าหมาย และผลการวิเคราะห์ได้รับ 489 BP, 53 CC และ 100 MF 15 รายการแรกของการเปรียบเทียบแต่ละรายการถูกนำมาใช้เพื่อสร้างแผนที่การเพิ่มคุณค่า GO ซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการทางชีววิทยาด้านการควบคุมเชิงบวกของการถอดรหัสโปรโมเตอร์ RNA polymerase II, การควบคุมเชิงลบของการตายของเซลล์, ส่วนประกอบของเซลล์ที่ซับซ้อนระดับแมคโครโมเลกุล, ส่วนประกอบของเซลล์ไมโตคอนเดรีย, ฟังก์ชันโมเลกุลที่มีผลผูกพันกับโปรตีนไคเนส และ RNA polymerase II core โปรโมเตอร์บริเวณใกล้เคียงเฉพาะฟังก์ชันโมเลกุลที่จับกับ DNA ดังแสดงในรูปที่ 4
ผลลัพธ์ KEGG แสดงให้เห็นว่าได้รับวิถีการส่งสัญญาณ 149 วิถีทาง ซึ่งรวมถึงวิถีมะเร็ง วิถีการส่งสัญญาณ PI3K-Akt วิถีการส่งสัญญาณเอสโตรเจน วิถีการส่งสัญญาณ HIF-1 เป็นต้น วิถีการส่งสัญญาณ 20 อันดับแรกถูกนำมาใช้เพื่อทำการวิเคราะห์ KEGG (ดู รูปที่ 5)
