Verkon farmakologiatutkimus Cistanche Deserticolan glykosidien estrogeenisesta vaikutuksesta

 

Abstrakti

Tässä tutkimuksessa tutkitaan estrogeenisten kaltaisten vaikutusten potentiaalista mekanismiaglykosidit jstkCistanche Deserticola(GCS)Perustuu verkon farmakologiaan yhdistettynä transkriptiseen tietoon. Yhteensä40 aktiivista ainettaGCS: ää, joilla oli estrogeenisiä vaikutuksia, ennustettiin käyttämällä tietokantoja, kutenTCMSP, Symmit, Jne., OmmeljaQsar.

Estrogeenisistä puutetaudista koskevat kohdetiedot noudettiinGeenikortitjaOmimTietokannat. Tärkeimmät kohteet seulottiin ja aPPI -verkkorakennettiin.Mene toiminnallinen rikastusanalyysijaKEGG PATHWAY FIRRICHINGY -analyysisuoritettiin keskeisten kohteiden ja reittien tunnistamiseksi.

Yhdistettynä alustavaan transkriptoomiseen dataan suoritettiin verkon farmakologisten ennustekohteiden ja KEGG-reitin välinen korrelaatioanalyysi ja KEGG-reitin välillä GCS: n estrogeenisen vaikutuksen mekanismin paljastamiseksi edelleen.

183 kohdettaseulottiin ja1 712 tavoitettavalittiin estrogeenivajetaudille.

24 Ydin avainta tavoitteetsaatiin.

GO -funktio ja KEGG -reitin rikastuminen osoitti, että GC: t toimivat pääasiassa biologisiin prosesseihin, kuten:

Sytokiinireseptorin sitoutuminen

Estrogeenireseptorin sitoutuminen

Kasvutekijäreseptorin sitoutuminen

Ydinreseptoriaktiivisuus

Ydinhormonireseptorin sitoutuminen

Steroidihormonireseptoriaktiivisuus

Hormonireseptorin sitoutuminen

Sääntelypolut sisältävät:

Kasvaimen nekroositekijä (TNF) signalointireitti

Interleukin -17 (il -17) signalointireitti

Hypoksia-indusoitava tekijä -1 (HIF -1) signalointireitti

Estrogeenin signalointireitti

Geeniekspression muutokset havaittiin kaikissa24 ydinkohdettapaitsiMCL1jaGCG. Erilaisesti ekspressoituja geenejä sisältyyAR, CASP8, ESR1, FosjaHmox1. Yhteensä68 KEGG -polkutunnistettiinestrogeenin signalointireitti, leirin signalointireittijaTNF -signalointireittiovat tärkeimmät polut.

Johtopäätös

Glykosidit jstkCistanche Deserticolavoi aiheuttaa estrogeenimaisia ​​vaikutuksia "monikomponenttien, monitasoisen, monipathway" -mekanismin kautta. Tämä mekanismi voi liittyä:

Estrogeenin signalointireitti

leirin signalointireitti

TNF -signalointireitti

 

 

 

Luonnolliset cistanche -uuttepillerit sijastaEstromimeettinen

WhatsApp meille lisätietoja

 

 

Avainsanat

Glykosidit jstkCistanche Deserticola

Estromimeettinen

Verkon farmakologia

Transkriptiikka

Yhteinen analyysi

 

Estrogeenion välttämätön hormoni naisten lisääntymisjärjestelmän ja sekundaaristen seksuaalisten ominaisuuksien kehittämisessä, ja sillä on ratkaiseva rooli naisten hedelmällisyyden ja sukupuoleen liittyvien piirteiden säätelyssä [1]. Vaihdevuodet saapumisen jälkeen naisilla on munasarjojen toiminnan heikkeneminen, mikä johtaa vähentyneeseen estrogeenituotantoon, mikä puolestaan ​​aiheuttaa sarjan tiloja, kuten osteoporoosi, ateroskleroosi, vaihdevuosioireyhtymä ja sepelvaltimo sydänsairaus [2]. Perinteinen estrogeenikorvaushoito voi lievittää tai vähentää estrogeenin puutteen aiheuttamia oireita, mutta tämä hoito voi myös johtaa mahdollisiin sivuvaikutuksiin [3]. Tutkimukset ovat osoittaneet, että estrogeenin pitkäaikainen käyttö voi johtaa endometriumin, kohdun fibroidien ja rintarauhasten hyperplasian liialliseen lisääntymiseen muiden haitallisten vaikutusten joukossa. Siksi tehokkaan, turvallisen ja käytännöllisen hoidon etsiminen alhaisella estrogeenitasolla on suuri merkitys ja arvo [4].

Kasvien estrogeenit ovat aineita, jotka kykenevät käyttämään estrogeenimäistä aktiivisuutta. Niiden molekyylirakenne on samanlainen kuin nisäkkäiden estrogeenin, mikä mahdollistaa niiden sitoutumisen spesifisesti estrogeenireseptoreihin ja tuottaa lieviä estrogeenimaisia ​​vaikutuksia [5]. Tutkimukset osoittavat, että kasvien estrogeeneillä on erilaisia ​​farmakologisia vaikutuksia, mukaan lukien anti-esteoporoosi ja aineenvaihduntahäiriöiden muuttaminen [6].

Cistanche DeserticolaOnko kuivattu, lihava varsi Orobanchaceae -kasvin hilseilevällä lehdelläCistanche deserticola yc ma. Siinä on toimintoja, kuten munuaisten yangin säiliyttäminen, olemuksen ja veren rikastaminen ja suoliston kostuttaminen ummetuksen lievittämiseksi. Sitä käytetään yleisesti munuaisten yangin puutoksen, olemuksen ja veren puutteen, impotenssin, hedelmättömyyden, kipeyden ja vyötärön ja polvien heikkouden sekä suoliston kuivuuden aiheuttaman ummetuksen hoitamiseen [7]. Aikaisemmat tutkimusryhmän tutkimukset vahvistivat, että kokonaisglykosiditCistanche Deserticola(GCS), jonka pitoisuus on yli 60% echinacosidista, ovat tärkeimmät aktiiviset komponentit, jotka ovat vastuussa sen estrogeenin kaltaisista vaikutuksista. GCS lisää merkittävästi kohdunkerrointa ja endometriumin epiteelisolujen korkeutta epäkypsissä rotissa. Transkriptisen analyysituloksen tulokset osoittivat, että GCS: llä on estrogeenimaisia ​​vaikutuksia 2 953 erilaisesti ekspressoitujen geenien avulla, joista 1 475 säädettiin ylös ja 1 478 säädettiin alaspäin. Nämä geenit liittyvät pääasiassa estrogeenivasteeseen, typpiyhdisteiden metabolisten prosessien positiiviseen säätelyyn, kehitysprosesseihin ja biologiseen prosessien säätelyyn. He osallistuvat ensisijaisestiestrogeenin signalointireitti, leirin signalointireitti, RAP1 -signalointireittijaMAPK -signalointireitti [8-9].

Perinteinen kiinalainen lääketiede (TCM) -verkon farmakologia voi tutkia TCM: n mekanismeja taudin hoidossa seulomalla TCM -komponentteja, ennustamalla aktiivisten komponenttien kohdeproteiineja ja analysoimalla näihin kohdeproteiineihin liittyviä signalointireittejä [10-12]. GCS: n estrogeenin kaltaisten vaikutusten mekanismin paljastamiseksi tässä tutkimuksessa käytetään bioinformatiikkaanalyysiä, joka perustuu ryhmän aikaisempaan transkriptiseen tietoon mahdollisen mekanismin paljastamiseksi, jolla kokonaismääräglykosidit jstkCistanche Deserticola Vaikuttaa estrogeenimaisia ​​vaikutuksia.

1. Kokeelliset tietokannat ja ohjelmistot

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

Symmit: https://www.symmap.org

Jne.: http://www.nrc.ac.cn:9090/etcm/

Ommel: http://stich.embl.de/

Qsar: http://targetnet.scbdd.com/

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

Yhdistää: http://www.uniprot.org/

Geenikortit: http://www.genecards.org/

Omim: https://www.omim.org/

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

Kegg: https://www.kegg.jp/

MENNÄ: http://geneontology.org/

R -kieli: Rx 64 3. 5.3 seuraavilla paketeilla:

Venndiagrammi

kreivi

klusteriprofiler

org.hs.eg.db

symboli2id

Perl -käsikirjoitus: addsymbol.pl

Sytoscape: Versio 3.7.1

 

2. Kokeiset menetelmät

2.1 GCS: n estrogeenin kaltaisen mekanismin verkon farmakologian ennustaminen

2.1.1 GCS: n tärkeimpien aktiivisten komponenttien kohteiden ennustaminen

Käyttämällä UPLC/Q-TOF-MS-analyysiä, tunnistettiin 40 yhdistettä, joilla oli estrogeenimainen farmakologinen aktiivisuus [13]. Näitä yhdisteitä etsittiinTCMSP, SymmitjaJne.Tietokannat potentiaalisten geenikohteiden löytämiseksi jokaiselle yhdisteelle. Lisäksi yhdisteiden hymyjen rakenteet tuotiinOmmeljaQsarTietokannat tavoitteiden keräämiseksi. Kaikki kerätyt kohteet yhdistettiin ja kaksoiskappaleet poistettiin potentiaalisten kohdeproteiinien saamiseksi.

2.1.2 Estrogeenin kaltainen kohdetietokantatiedot

Avainsanoja "estrogeenivaje" käytettiin asiaankuuluvien kohteiden etsimiseenGeenikortitjaOmimTietokannat.

2.1.3 "Aktiivinen yhdiste - ydinkohde - estrogeenin kaltainen verkon rakentaminen

KäyttämälläVenndiagrammiPakkaus R: ssä, molempien lähteiden kohteiden leikkauspiste piirrettiin Venn -kaaviona. Ehdokasproteiinien vuorovaikutustiedot tuotiinCytoscape v3.9.1, ja ydinkohteet tunnistettiin. Ydinkohteiden vastaavat yhdisteet valittiin, ja "yhdiste -ydinkohde - estrogeenimainen" -verkko analysoitiin visuaalisesti ja rakennettiin käyttämälläCytoscape v3.9.1.

2.1.4 PPI -verkon rakentaminen

Ydinkohdetiedot tuotiinNaru database, selecting the species "Homo sapiens" and setting the confidence score to >0. 7 proteiini-proteiini-vuorovaikutuksen (PPI) verkon rakentamiseksi. SekreiviR -pakkausta käytettiin 20 parhaan ydingeenin analysointiin ja valitsemiseen, joilla oli suurin yhteys keskeisissä kohdeproteiineissa, jotka visualisoitiin.

2.1.5 Go Funktionaalinen rikastusanalyysi ja KEGG -reitin rikastusanalyysi

Ydinkohdegeeneille GO- ja KEGG -tietokantahaut suoritettiin R -pakettien avullaorg.hs.eg.db, symboli2idjaklusteriprofiler. 20 parasta reittiä korjattujen p-arvojen kanssa visualisoitiin pylväskaavioiksi analysoimalla merkittäviä funktionaalisia merkintöjä ja reittejä, joita rikastuivat GCS: n estrogeenin kaltaisten vaikutusten ydinkohteilla.

2.2 Integrointi transkriptitietoon

2.2.1 Korrelaatioanalyysi ennustettujen kohteiden ja transkriptisen geenin välillä

Koska verkon farmakologisten ennusteiden lajit ovat ihmistä, kohteet muutettiin homologisiksi rottageeneiksi käyttämälläHGNC"Työkalut-HCOP" -toiminnon kautta. Differentiaaligeenien ekspressiotasot analysoitiin GCS -ryhmän ja kontrolliryhmän välillä transkriptillisessä sekvensoinnissa [9].

 

2.2.2 Korrelaatioanalyysi verkon farmakologian ennusteiden ja transkriptillisten KEGG -reittien välillä

Network -farmakologian ennustamat ydinkohdegeenit (muunnettuna rotan homologisiin geeneihin) etsittiin KEGG -tietokannasta R -pakettien avullabiojohtojaklusteriprofileryhdessäID2symbol.plkäsikirjoitus. Laji rajoitettiin "RNO: hon", ja polkuja padjust <0. 05 seulottiin. Venn-analyysi suoritettiin päällekkäisten reittien tunnistamiseksi KEGG-reittien välillä, jotka on rikastettu verkon farmakologian ennusteiden ja GCS: n estrogeenin kaltaisiin vaikutuksiin liittyvien transkriptisten kokeiden avulla.