Silico-pohjaisissa näytöissä synergistiset lääkeyhdistelmät yrttilääkkeistä: tapaus, jossa käytetään Cistanche Tubulosaa

Lähetä sähköpostiatina.xiang@wecistanche.comtai ota yhteyttä WhatsAppiin: plus 8618283608063 saadaksesi lisätietoja

Hermoston tulehdussille on tunnusomaista keskushermostokudoksen pitkälle kehitetty tulehdusrepertuaari. Nykyisten hermotulehduksen hoitojen rajoitukset ovat hyvin tunnettuja sivuvaikutuksia monoterapian kliinisissä tutkimuksissa. Lääkeyhdistelmähoidot ovat lupaavia strategioita kompensaatiomekanismien ja kohdevaikutusten voittamiseksi. Synergististen lääkeyhdistelmien löytäminen yrttilääkkeistä on kuitenkin harvinaista. Menestyksekkäiden sovellettujen tapausten rohkaisemana jatkamme Cistanche tubulosa (SCHENK) R. WIGHTin yhdisteiden systeemifarmakologiaan perustuvien tehokkaiden lääkeyhdistelmien tutkimista. Ensinnäkin 63 potentiaalista bioaktiivista yhdistettä, niihin liittyvät 133 suoraa ja epäsuoraa kohdetta seulotaan huumeiden kaltaisuuden arvioinnilla yhdistettynä lääkkeen kohdentamiseen. Toiseksi Compound-Target-verkko on rakennettu hankkimaan tietojoukko lääkeyhdistelmien ennustamista varten. Luettelemme 10 parasta lääkeyhdistelmää, joita algoritmi Probability Ensemble Approach (PEA) käyttää, ja Compound-Target-Pathway-verkosto muodostetaan sitten yhdistelmien, kohteiden ja reittien 12 yhdisteen avulla vastaavien farmakologisten vaikutusten paljastamiseksi. Lopuksi kehitetään integroiva polkulähestymistapa yrtin terapeuttisten vaikutusten selvittämiseksi erilaisissa patologisissa piirteissä olevissa biologisissa prosesseissa. Kaiken kaikkiaan menetelmä voi tarjota tuottavan tien lääkeyhdistelmähoitojen kehittämiseen.

Neurogeeninenhermoston tulehdusTermi määritellään synnynnäisten ja adaptiivisten immuunisolujen, verisuonisolujen ja hermosolujen ohjatuiksi toimiksi, jotka laukaisevat patologiset tilat ja tehostunut hermosolujen aktiivisuus keskushermostossa (CNS). Sillä on todennäköisesti rooli keskushermoston käynnistämisessätulehduksellinensairauksien, kuten kivun, psykologisen stressin ja epilepsian, aiheuttamat reaktiot tai niistä tulee patogeeninen tekijä neurodegeneratiivisissa sairauksissa. Nykyinen hermotulehduksen hoitoaine kuuluu enimmäkseen monoterapiaan, mukaan lukien dopamiini, somatostatiini, neuropeptidi, adenosiini ja niin edelleen. Kuitenkin esimerkiksi yleisten mutta vanhojen lääkkeiden COX-estäjien, ei-steroidisten tulehduskipulääkkeiden (NSAID) pitkäaikainen käyttö saattaa aiheuttaa haitallisia sivuvaikutuksia, maha-suolikanavan vaurioita tai kardiovaskulaarisia riskejä1,2 ja kliinisten tutkimusten tulokset ovat edelleen epätyydyttäviä3, 4, joten hermotulehduksen uusille hoitomuodoille on täyttämätön tarve.

Uusi lääkeyhdistelmähoito voi olla vauhdikas strategia uusien lääkkeiden kehittämistarpeiden täyttämiseksi sekä monimutkaisten sairauksien hoidon esteiden voittamiseksi. Monikomponenttisen hoidon yhdistelmä voisi täyttää yllä mainitut vaatimukset, jossa kahta tai useampaa lääkettä käytetään yhdessä5, ja siinä on lueteltuja etuja: suurempi teho, minimaalinen ristiresistenssi, pieni annos, mutta vähemmän sivuvaikutuksia ja pienempi toksisuus verrattuna yksittäiseen lääkkeeseen. agentti 6. Sitä on käytetty monimutkaisten sairauksien hoidossa7,8 lähes 30 vuoden ajan. Kiinnostavaa, lääkeyhdistelmähoitoa sovelletaan myös neurologisten sairauksien tutkimuksessa, esimerkiksi glimepiridin ja ibuprofeenin yhdistelmä voi tehokkaasti vähentää tulehdusta Alzheimerin taudissa (AD)9 tai ketamiini/atropiini saattaa alentaa proinflammatoristen proteiinien ilmentymistä epilepsiahiirissä10. Synergistiset lääkeyhdistelmät voivat siksi tuoda uutta inspiraatiota tehokkaiden hoitojen jäljittämiseenhermoston tulehdus. Näin ollen, kuinka voimme murtaa kova pähkinä saavuttaaksemme optimaaliset kombinatoriset huumeet?

1Key Laboratory of Resource Biology and Biotechnology in Länsi-Kiinan, opetusministeriö, School of Life Sciences, Northwest University, Xi'an, Kiina. 2Lab of Systems Pharmacology, Center of Bioinformatics, College of Life Science, Northwest A&F University, Yangling, Kiina. 3 State Key Laboratory of New-tech for Chinese Medicine Pharmaceutical Process, Jiangsu Kanion Parmaceutical Co. Ltd, Lianyungang, Kiina. Jianling Liu ja Jinglin Zhu osallistuivat tähän työhön yhtäläisesti. Kirjeenvaihto ja materiaalipyynnöt tulee osoittaa CZ:lle

Jianling Liu1, Jinglin Zhu1, Jun Xue1, Zonghui Qin1, Fengxia Shen1, Jingjing Liu1, Xuetong Chen2, Xiaogang Li1, Ziyin Wu2, Wei Xiao3, Chunli Zheng1 ja Yonghua Wang1

Nykyään olemassa olevat lähestymistavat lääkeyhdistelmien seulomiseen ovat seuraavat: systemaattiset lääkeparien tutkimukset in vitro, kuten korkean suorituskyvyn seulontamenetelmä11 ja "MuSIC-seulonta"12 tai parillisten lääkeyhdistelmien arvioinnit suurilla. -mittakaavan kokeet13,14. Siitä huolimatta työvoiman, luonnonvarojen liiallinen kulutus ja vaivalloisen empiirisen testauksen aika voivat olla väistämätön kysymys tehokkaiden lääkeyhdistelmien arvioinnissa. Vastauksena puutteiden voittamiseen on syntynyt myös verkostoanalyysiin, erityisesti geneettisiin vuorovaikutusverkostoihin15, kemialliseen systeemibiologiaan16 sekä molekyyli- ja farmakologiseen dataan17 perustuvia lähestymistapoja kombinatoriseen lääkekehitykseen. Lisäksi kasvava joukko tutkijoita18,19 ehdotti uusia verkkolähestymistapoja optimaalisten yhdistelmien ennustamiseksi ja tarjosi sillä välin vastaavaa kokeellista validointia, joten verkkoennusteen integrointi kokeelliseen validointiin voi olla uusi suuntaus yhdistelmäennusteiden alalla.

Kasviperäiset lääkkeet sisältävät huomattavan määrän kaavoja (mandariinikiinaksi Fang-Ji) ja kemiallisia ainesosia, mikä muodostaa luonnontuotetietokannan, jotta se voisi tarjota innovatiivisia vihjeitä, perustavanlaatuista biologista tietoa lääkeyhdistelmien kehittämiseen, kuten professori Li20,21 ja professori Liu22 esitteli integroituun biologiaan perustuvia holistisia analyysimenetelmiä kasviperäisten lääkkeiden molekyylimekanismien tulkitsemiseksi: Liu-Wei-Di-Huang -pilleri tai Reducing Injection. Aiemmassa työssämme havaitsimme, että kahdella edustavalla yrtillä Lonicera japonica ja Fructus Forsythia ei ole synergistisiä vaikutuksia influenssaan tai tulehdukseen23, vaan myös rutiini- ja amentoflavoniyhdisteillä on synergistisiä vaikutuksia masennuksen ehkäisyssä24.

Nykyisessä työssämme kehitämme systeemifarmakologian lähestymistapaa löytääksemme synergistisiä lääkeyhdistelmiä yrtin yhdisteiden välillä.Cistanche tubulosa(SCHENK) R. WIGHT, ehdotetaan seuraavia vaiheita: Ensiksi poimimme lääkemäisyyden ennustamisen avulla bioaktiivisia yhdisteitä, joita käytetään syöttinä vastaavien kohteiden kalastukseen. Ja sitten "verkkokohteeseen" perustuvan paradigman innoittamana synergististen aineiden yhdistelmien priorisoimiseksi korkean suorituskyvyn tavalla25 hankimme tehokkaita lääkeyhdistelmiä mahdollisten yhdisteiden joukossa, jotka perustuvat talon sisäiseen algoritmiin, jota kutsutaan nimellä Probability Ensemble Approach (PEA)26. korkea koulutustehokkuus, laaja sovellettavuus ja kaksi kvantitatiivista indeksiä kuvaamaan lääkeyhdistelmän ominaisuuksia. Lopuksi käytämme saatuja kohteita ja ehdokasparien yhdisteitä verkoston/polun rakentamiseen ja annamme sitten analyysin koodataksemmeCistanche tubulosapäällähermoston tulehduskokonaisvaltaisesti. Esimerkkinä voidaan mainita, että ensimmäistä kertaa seulotaan systeemifarmakologiaan perustuvia tehokkaita lääkeyhdistelmiä luonnontuotteista integroimalla laskennallisia menetelmiä ja kokeellista validointia ennusteen luotettavuuden vahvistamiseksi. Uskomme, että tämä voi auttaa yksilöimäänhermotulehdusten hoito, parantaa ymmärrystämme tehokkaasta neuroprotektiivisesta kehityksestä ja auttaa tulevaa prekliinistä tutkimusta.

Tulokset

Cistanche tubulosa -lajin kohteena.

Saadaksesi niihin liittyvät tavoitteethermoston tulehdussaavutamme ensin ainesosatCistanche tubulosa(SCHENK)R. WIGHT hakemalla TCMSP-tietokannasta (http://lsp.nwu.edu. cn/), mikä johtaa 103 yhdisteeseen (lisätaulukko S1, katso materiaalit ja menetelmät). Sitten analysoimme niiden lääkemäisyyttä soveltamalla aiemmassa työssämme rakennettua DL-ennustemallia (katso Materiaalit ja menetelmät). Tällä tavalla saavutamme 63 mahdollista bioaktiivista yhdistettä (lisätaulukko S2), joiden DL-indeksi on suurempi tai yhtä suuri kuin 0,18. Myöhemmin tunnistamme Sys DT- ja WES-algoritmien avulla 117 kohdetta näistä mahdollisista bioaktiivisista yhdisteistä. Lopuksi 43 potentiaalista kohdetta (lisätaulukko S3), jotka liittyvät läheisesti hermotulehdukseen, haetaan kohinan ja virheiden poistamisen jälkeen kartoittamalla yhdisteiden 117 kohdetta CTD-tietokantaan.

GOBP-rikastusanalyysi kohteille.

Tarkistaa, ovatko mahdollisten bioaktiivisten yhdisteiden kohteena olevat proteiinit läheistä sukuahermoston tulehdus, teemme GOBP-rikastusanalyysin kartoittamalla kohteet DAVIDiin. Kuva 1 esittää GO-puuta, joka edustaa merkittävästi rikastuneiden GOBP-termien tuloksia (P-arvo pienempi tai yhtä suuri kuin 0,05), jossa kohteet on luokiteltu 20 eri ryhmään, kuten verisuonten sileän lihaksen positiivinen säätely. solujen lisääntyminen ja leukosyyttien migraation positiivinen säätely. Näistä ryhmistä kemiallinen synaptinen siirto,tulehduksellinenvaste, solu-solusignalointi ja niin edelleen liittyvät kaikki läheisestihermoston tulehdus. Esimerkiksi hermoston tulehdussairauksien aikana tapahtuvat synaptiset muutokset ovat suurelta osin niiden välittämiätulehduksellinensytokiinit, jotka vapautuvat tunkeutuvista T-soluista ja aktivoiduista mikrogliasta ja ovat vastuussa ainakin osittain irreversiibelistä dendriittipatologiasta (yhdessä nämä havainnot viittaavat siihen, että ennustetut kohteet voivat luultavasti edistäähermoston tulehdus.

Compound-Target-verkon rakentaminen ja analysointi.

Yleensä toteutettavissa olevat ja tehokkaat yhdistelmähoidot ovat bioaktiivisten yhdisteiden yhdistelmiä, joilla on ihanteelliset farmakokineettiset ominaisuudet ja jotka voivat tasapainottaa sairausverkostoa säätelemällä tiettyjä kohteita. Siksi rakennamme edelleen staattisen yhdiste-kohdeverkon tarkistaaksemme niiden topologiset suhteet. Kuten kuvassa 2 on esitetty, kaksipuolinen yhdiste-kohde (CT) -verkko esittelee 482 vuorovaikutusta 63 yhdisteen ja 43 kohteen välillä visuaalisesti houkuttelevalla tavalla. Analysoimme solmujen astetta yhdiste-kohdeverkostossa, mikä johtaa vastaavasti keskimääräiseksi asteeksi yhdistettä kohden 11,209 ja 7,651 kohdetta kohden. Havaitsemme, että 63 yhdisteen joukossa 38 niistä säätää yli 7 kohdetta (keskimääräistä suurempia), mikä ilmentää mahdollisia synergistisiä vaikutuksia niiden välillä.

Esimerkiksi syringin (mol30) on vuorovaikutuksessa suurimman määrän kohteita, joilla voi olla verkon keskusrooli. Mielenkiintoista on, että tutkimus osoittaa, että Euonymus alatus(Thunb.) Sieb. (Celastraceae) on hermotulehdusta estävä vaikutus estämällä NO:n tuotantoa.2.2'-asetyylilakteosidi (mol42) hallitsee 10 eri kohdetta (aste=10). Näistä kohteista HSPB1 (tunnetaan myös nimellä HSP27), kuten esimerkki on molekyylikaperoni, jolla on hermoja suojaavia ominaisuuksia monissa sairauksissa ja vammamalleissa. Verbaskosidin (mol33) osalta tämän bioaktiivisen yhdisteen hermoja suojaaviin ominaisuuksiin sisältyy transkriptiotekijöiden modulaatio ja sen seurauksena muuttunut geeniekspressio, mikä johtaa tulehduksen vähenemiseen30. On syytä huomata, että vaikka verkon topologiaominaisuus ei painota ekinakosidia (mol41, aste=7), se on potentiaalinen uusi oraalisesti aktiivinen yhdiste hermotulehduksen ja siihen liittyvien signaalien säätelyyn Parkinsonin taudissa ja voi tarjota uuden mahdollisuus kliiniseen hoitoon. Yhdessä nämä tulokset osoittavat, että seulotut mahdolliset aktiiviset yhdisteet liittyvät kaikki hermotulehdukseen ja niitä voidaan pitää lääkeyhdistelmien ennustamisen tietojoukona.

Compound-Target-Pathway verkon rakentaminen ja analysointi.

Käytettäessä PEA-algoritmia saadaan 10 erilaista lääkeyhdistelmää (taulukko 1.), joissa on mukana 12 yhdistettä. Näillä lääkeyhdistelmillä on suuri synergiatodennäköisyys, mikä edustaa mahdollisuutta saada aikaan synergiaa kahden yhdisteen välillä. Siksi näitä yhdisteitä pidetään tietyssä määrin Cistanche tubulosan farmakologisina perusaineina. Näiden yhdisteiden kohdetietojen ja DAVIDista johdettujen reittien perusteella rakennamme yhdiste-kohde-reitti (CTP) -verkoston, joka valaisee alustavasti näiden yhdisteiden molekyylimekanismeja. Tuloksena oleva yhdiste-kohde-polkuverkosto koostuu 47 solmusta ja 99 reunasta. Kuten kuvassa 3 on havainnollistettu, nämä yhdisteet voivat vaikuttaa hermotulehdukseen liittyvien polkujen ylävirran proteiinien lisäksi myös alavirtaan, erityisesti tulehdusmarkkerien suoriin indikaattoreihin.

Erityisesti suurin osa yhdisteistä kohdistuu ylävirran proteiineihin, kuten HSPB1, HTR2A, NTSRl ja muihin, mikä osoittaa näiden yhdisteiden makrosäätelyn hermotulehduksen hoidossa. Esimerkiksi yhdisteekinakosidi (mol41) kohdistuu VEGF-reittiin HSPB1-proteiinin läpi (täydentävä kuva 1). Onneksi tutkimukset osoittavat, että HSPB1:llä on merkittäviä sytoprotektiivisia ominaisuuksia useissa neurologisten sairauksien malleissa in vivo tai in vitro ja sillä voi olla rooli anti-inflammatorisessa vaikutuksessa säätelemällä ydintekijä-KB(NF-KB) -signalointireittiä435. tutkimus osoittaa myös, että R-Ras voisi säädellä endoteelisolujen angiogeenistä aktiivisuutta osittain estämällä VEGF-signalointireitin* p38-mitogeenin aktivoiman proteiinikinaasin (p38 MAPK)-HSPB1-akselia.

Voimme saada, että yhdiste tubulosidi A (mol56) kohdistaa kalsiumin signalointireitin NTSRl-proteiinin kautta verkossa. Kaikki tiedetään, että kalsiumionit (Ca² plus) ovat yleinen toissijainen sanansaattaja immuunijärjestelmän soluissa. Synaptisen aktiivisuuden väheneminen tai lisääntynyt ekstrasynaptinen N-metyyli-D-asparagiinihappo (NMDA) -reseptorisignalointi voi johtaa ydinkalsiumin dyshomeostaasiin37, 38, mikä lisää hermoston rappeutumisen ja kognitiivisten toimintahäiriöiden esiintymistä. Lisäksi kohdeproteiini NTSRl on G-proteiiniin kytkeytyneiden reseptorien suuren superperheen jäsen, ja signalointi syntyy sitoutuvien G-proteiinien kautta, jotka voivat aktivoida fosfatidyyli-inositoli-kalsium-toisen lähettijärjestelmän ja alavirran MAP-kinaasit9.

Toinen esimerkki on, että yhdiste 2'-asetyylilakteosidi (mol42) kohdistaa GnRH-signalointireitin PRKCD-proteiinin kautta. PRKCD, yksi PKC-isoformeista, on tärkein välittäjä solunulkoisten säädeltyjen proteiinikinaasien1/2 MAPK (ERK1/2 MAPK), c-Jun N-terminaalisten proteiinikinaasien MAPK (JNK MAPK) ja p38 MAPK:n aktivaatiossa gonadotropiinin vaikutuksesta. vapauttava hormoni (GnRH)0. Ja GnRH-stimuloidun signaalinvälitysverkon avainprosesseina alavirran MAPK-kaskadit ja arakidonihappo(AA)-metaboliitit voivat tuottaatulehduksellinenproteiini, COX-2. Mitä tulee kankanosidiin O (mol18) ja syringiiniin (mol30), ne ovat vuorovaikutuksessa suoraan alavirran proteiinien PTGS2, NOS2 ja muiden kanssa.tulehduksellinenindikaattoreita, mikä on intuitiivinen heijastus yhdisteiden tehokkuudesta. Tutkimus osoittaa, että syringiini voi estää tuumorinekroositekijä-c:n (TNF-c) tuotannon lipopolysakkarideilla (LPS) stimuloiduissa RAW264.7-soluissa42. Ja muut tutkimukset osoittavat, että svringiini voi myös alentaa NO-pitoisuutta ja NOS-aktiivisuutta tai prostaglandiini E2:n tuotantoa. Isoakteosidille (mol43) kohdistettu MMP9, on tärkeä toimija keskushermostossa ja olisi oletettu välittäjäentsyymi neuropsykiatrisissa häiriöissä, kuten skitsofrenia ja kaksisuuntainen mielialahäiriö5, NF-KB:n hajoaminen ja p38:n fosforylaatio, ERK1/2, JNK MAPK tai ylävirran signalointireittien Akt (proteiinikinaasi B) voisi moduloida MMP9-geenin ilmentymistä ja MMP9:n estoa, mikä voi vähentää indusoituvan typpioksidisyntaasin (iNOS) inaktivoitujen solujen ilmentymistä46-48

Reittianalyysi.

Sisällytetty "hermotulehdusreitti" rakennetaan integroimalla avainreitit, jotka on saatu yhdiste-kohde-reitti-verkkoanalyysillä, mukaan lukien Alzheimerin taudin reitti, kalsiumin signalointireitti, GnRH-signalointireitti, VEGF-signalointireitti ja serotonerginen synapsi. 43 kohteesta 19 voidaan kartoittaa "hermotulehdusreitille". Kuten kuvassa 4 esitetään, Cistanche tubulosa edustaa aktiivisten yhdisteiden kohteita, jotka jakautuvat "hermotulehdusreitillä". "Neuroinflammaatioreitti" luokitellaan 13 eri terapeuttiseen moduuliin, kuten solukuolemaan, apoptoosiin, tulehdukseen ja hermosolujen suojaukseen. Tässä tutkimuksessa otamme esimerkkeinä solukuolema-, tulehdus- ja hermosuojamoduulit Cistanche tubulosan hermotulehduksen mekanismin selventämiseksi.

Solukuolemamoduuli. Alzheimerin taudin reitillä sijaitsevat kohteet ovat pääasiassa mukana solukuolemaprosessissa, mikä viittaa siihen, että solukuolema liittyy läheisesti hermotulehdukseen. Tutkimukset osoittavat, että mikroglian välittämä hermotulehdus edistää hermosolujen kuolemaa, joka ei rajoitu tiettyyn sairauteen, vaan liittyy useisiin sairauksiin, kuten iskemia4, Parkinsonin tauti ja Alzheimerin tauti51. Kuten kuvassa 4 näkyy,

Kohteita APP, GRIN2B ja MAPT säätelevät Cistanche tubulosa -bakteerin aktiiviset yhdisteet, mikä osoittaa, että ne voivat estää solukuolemaa ja tarjota siten hoitoa hermotulehdukselle. Mielenkiintoista on, että APP-solunsisäinen domeeni heikentää aikuisten neurogeneesiä siirtogeenisissä hiirissä indusoimalla hermotulehdusta52. MAPT:n kyvyttömyys säätelee kunnolla hermosolujen mikrotubulusdynamiikkaa ja välittää siten hermosolujen kuolemaa53. Kaikki nämä osoittavat, että Cistanche tubulosa voi hoitaa hermoston tulehdusta estämällä solukuolemaa.

Tulehdusmoduuli.

Termi neuroinflammaatio tarkoittaa keskushermoston tulehdusreaktioita vasteena hermosolujen aktiivisuuteen1. Tässä tutkimuksessa havaitsemme GnRH-signalointireitin ja VEGF-signalointireitin osallistumisen tulehdusmoduuliin (kuvio 4). Esimerkiksi GnRH-signalointireitin MMP2 kuuluu MMP-perheeseen, joka ilmentyy fysiologisissa tilanteissa ja patologisissa olosuhteissa, joihin liittyy tulehdus. Ja MMP:t säätelevät useita tulehdukseen liittyviä toimintoja, mukaan lukien tulehduksellisten sytokiinien ja kemokiinien biosaatavuus ja aktiivisuus54. Lisäksi VEGF-signalointireitti voi johtaa NOS2:n muodostumiseen, ja lisäksi se osallistuu akuuttiin tulehdusvasteeseen LPS:lle useilla mekanismeilla: osallistumalla proinflammatoriseen sytokiinien signalointiin ja muuttamalla eri geenien ilmentymistä, jotka vaikuttavat tulehdus-immuunivasteisiin. LPS55. Kaikki nämä yhdessä osoittavat, että Cistanche tubulosa voi parantaa hermotulehdusta säätelemällä tulehdusjärjestelmää.

Neuroprotection moduuli.

Neuroprotektio on mekanismeja ja strategioita, joita käytetään suojaamaan hermosoluvaurioilta tai keskushermoston rappeutumista vastaan ​​akuuttien häiriöiden (esim. aivohalvauksen tai hermoston vamman/trauman) tai kroonisten hermostoa rappeutuvien sairauksien (esim. Parkinsonin, Alzheimerin, MS-taudin) seurauksena. Hermosuojauksen tavoitteena on rajoittaa hermosolujen vajaatoimintaa/kuolemaa keskushermostovaurion jälkeen ja yrittää ylläpitää mahdollisimman suurta soluvuorovaikutusten eheyttä aivoissa, mikä johtaa häiriöttömään hermostotoimintaan. Kuten kuviosta 4 voidaan nähdä, jotkin serotonergisen synapsireitin kohteet osallistuvat hermosolujen suojauksen toimintaan. Esimerkiksi prostaglandiinien tuotanto PTGS1:n ja PTGS2:n kautta (tunnetaan myös nimillä COX-1 ja COX-2) on olennainen välittäjä tulehdusta ehkäisevien ja uusien pro-resolvointimekanismien herättämisessä56. Äskettäinen tutkimus on osoittanut, että cAMP57:n muodostumista katalysoivan entsyymin ADCY5:n geeniekspressio vähenee promoottorin metylaatiolla COX{10}}-indusoiduissa ihmisen HCC-solulinjoissa58. Yllä olevan analyysin perusteella arvelemme, että COX-2:n kerääntyminen voi vaikuttaa sAPP:n erittymiseen, cAMP:n moduloiman -sekretaasin pilkkoman APP:n pilkkoutumiseen ja lisäksi vaikuttaa hermoja suojaavaan vaikutukseen59,60. Tuloksemme osoittavat, että hermosuojalla on tärkeä rooli hermotulehduksen hoidossa.

Kokeellinen validointi

Yhdisteillä käsiteltyjen BV2-mikrogliasolujen elinkelpoisuus.

BV2-mikrogliasoluja (8 x 104 solua/ml) syötetään pitoisuuksilla 37,5 - 300 uM millilitraa kohti viljelyalustaa ilman neljän yhdisteen seerumia 24 tunnin ajan. Pidämme solujen elinkelpoisuutta kontrolliryhmässä, jota viljeltiin seerumin poissa ollessa alle 0,1 prosentin DMSO:lla (kuvio 5(ad)). Ilmeisesti mitään merkittävää solusytotoksisuutta ei havaita ryhmien määrätyillä annoksilla.

Lääkkeiden synergian ja mahdollisen anti-inflammatorisen vaikutuksen validointi in vitro.

Saatujen tulosten arvioimiseksi edelleen in silicossa valitaan neljä yhdistettä, jotka kattavat kolme synergististä paria, nimittäin isoakteosidin, 2'-asetyylilakteosidin, ekinakosidin ja verbaskosidin, tutkimaan niiden lääkesynergistisiä vaikutuksia ja mahdollista anti-inflammatorista vaikutusta käyttämällä LPS:llä käsiteltyjä BV2-soluja. Suoritamme erityisesti Western blot -analyysin iNOS- ja COX-2-proteiinin ilmentymiselle mukautuaksemme ennustettujen lääkeyhdistelmien synergia- ja anti-inflammatorisiin vaikutuksiin.

Kuten kuviossa 5(eg) esitetään, iNOS- ja COX-2-proteiinien tasot testattujen BV2-solulinjojen paneelissa on raportoitu. Havaitsemme, että joko isoakteosidi- tai 2'-asetyylilakteosidikäsittely, iNOS:n ja COX-2:n proteiiniekspressiot BV2-soluissa ovat molemmat vähentyneet merkittävästi eri annostasoilla. Hoito isoakteosidin ja 2'-asetyylilakteosidin yhdistelmällä indusoi kuitenkin merkittävän tulehdustekijöiden inNOS- ja COX{10}}-arvon lisääntymisen (kuva 5(e)). Kuva 5(1) havainnollistaa, että ekinakosidi- tai verbaskosidikäsittely ainoana aineena aiheuttaa iNOS- ja COX-2-ilmentymisen vähenemisen. Lisäksi, kuten odotettiin, hoito ekinakosidilla yhdessä verbaskosidin kanssa pitoisuudella 150 µM johti selvempään proteiinien ilmentymistasojen (iNOS ja COX-2) laskuun, mikä osoittaa tämän synergistisiä tulehdusta ehkäiseviä vaikutuksia. lääkeyhdistelmä. Samoin, kuten kuviossa 5(g) esitetään, ekinakosidin ja 2'-asetyylilakteosidin yhdistelmällä on merkittävä synergistinen vaikutus COX-2:n estämiseen pitoisuudella 75 µM tai 300 µM. Kuitenkin iNOS:lle 300 µM:n annoksella yhdistelmä edustaa huomattavaa proteiinin suppressiota. Sitä vastoin havaitsemme, että isoakteosidin ja 2'-asetyylilakteosidin tai ekinakosidin ja verbaskosidin yhdistelmällä pitoisuudella 75 µM (lisäkuva 2) ei ole ilmeisiä estovaikutuksia sekä iNOS:iin että COX:iin-2, käsittelyn lisäksi muiden parien kanssa osoittaa paljon heikompaa vaikutusta verrattuna yksittäisiin aineisiin annoksella 150 tai 300 uM, joka voidaan nähdä kuvassa 5 (esim.).

Yhteenvetona voidaan todeta, että in vitro -tutkimus tarjoaa lisätietoa tehokkaiden anti-inflammatoristen vaikutusten omaavien lääkeyhdistelmien seulomiseen ja osoittaa in silico -seulontastrategian luotettavuuden.

Keskustelu

Hermoston tulehdus liittyy useimpiin neurologisiin, psykiatrisiin ja hermoston kehityssairauksiin, koska se ei ole vain seuraus, vaan se voi olla patologian laukaisija6!. Nykyiset hermotulehdushoidot ovat kuitenkin enimmäkseen monoterapioita, joita rajoittavat tunnetut sivuvaikutukset, kuten tiedämme. COX-2-estäjät voivat johtaa sydän- ja verisuonivaurioihin, jotka reagoivat pitkäaikaiseen hoitoon, ja TNF-kohdennettu hoito voi aiheuttaa infektion immunosuppression kautta62. Kombinatoriset terapeuttiset lähestymistavat voivat olla välttämättömiä monimutkaisten sairauksien hoidon parantamiseksi seuraavilla eduilla: vastustettu verkon kestävyys ja ohituskompensointi. lisääntynyt kliininen tehokkuus säilyttäen samalla minimaalisen toksisuuden ihmisille ja kunkin yhdisteen pienemmän annoksen63. Systeemifarmakologiaan perustuvien yrttilääkkeistä johdettujen yhdisteiden synergististen lääkeyhdistelmien tutkimista rajoittaa kuitenkin vain vähän yhdisteiden suurien määrien mahdollinen pääasiallinen syy.

In the work, we firstly gain 63 potential bioactive compounds from the herb Cistanche tubulosa, fulfilling the criteria (DL>0.18) lisäanalyysiä varten ennusteen avulla, joka on välttämätön lupaavien molekyylien, joilla on halutut ominaisuudet, seulomiseksi pois. Kun 63 potentiaalisen bioaktiivisen yhdisteen 133 kohdetta on kartoitettu tietokantaan, saadaan 43 hermotulehdukseen liittyvää kohdetta, ja sitten ennustettujen kohteiden GOBP-klusterianalyysi voi todennäköisesti edistää hermotulehduksen hoitoa. CT-verkon analyyttinen tulos osoitti keskimääräiseksi asteeksi yhdistettä kohden 11,209 ja 7,651 kohdetta kohden, ja 38 niistä säätää yli 7 kohdetta (keskiarvoa suurempi). Esimerkiksi ekinakosidilla (mol41)4-, joka on ennustettu seitsemällä kohteella, verbaskosidilla (mol33)3067, jossa on 9 kohdetta, tai tubulosidilla B(mol57)686, jossa on 8 kohdetta, voisi olla avainrooli hermosolujen suojauksessa lisääntyvän kirjallisuuden mukaisesti.

Saavutamme suoria terapeuttisia kohteita, kuten APP, MAPT (tunnetaan myös nimellä Tau), PPARG70, MMP9, MMP27172 ja HTR2A (tunnetaan myös nimellä 5-HT2A), GRIN2B (glutamaatti-ionotrooppisen reseptorin NMDA-tyyppinen alayksikkö 2B) ja GRIA1( glutamaatti-ionotrooppinen reseptori AMPA-tyypin alayksikkö 1) tai alavirran potentiaaliset kohteet, kuten PTGS274 tai NOS27, jotka liittyvät hermotulehdukseen tai erilaisiin hermoston sairauksiin,

Yhdiste-Target-Pathway-verkoston analyysi näyttää PEA-algoritmin kautta 12 yhdistettä 10 suurimmasta lääkeparista, jotka liittyvät 43 potentiaaliseen kohteeseen ja hermotulehdukseen liittyviä polkuja, esimerkiksi kalsiumin signalointireitti, neuroaktiivinen ligandi-reseptori-vuorovaikutus tai TNF-signalointireitti ja niin edelleen. Järjestelmässä nämä ennustetut yhdisteet voisivat vaikuttaa hermotulehdukseen ja tulehduksellisiin biomarkkereihin liittyvien polkujen ylävirran lisäksi myös alavirran proteiineihin. Lisäksi tarjotaan lisätietoa lääkeyhdistelmien seulomiseksi, joilla on mahdollisesti anti-inflammatorisia vaikutuksia, ja in silico -seulontastrategian luotettavuus varmistetaan kokeellisella validoinnilla. Neuroinflammaatioreitti koostuu Alzheimerin taudin reitistä, kalsiumin signalointireitistä, GnRH-signalointireitistä, VEGF-signalointireitistä ja serotonergisesta synapsista. Analyysitulokset selittivät meille selvästi, että solukuolema-, tulehdus- ja hermosuojausmoduulit ovat esimerkkinä Cistanche tubulosan mekanismin tulkitsemisesta hermotulehduksen hoitoon.

Hermoston tulehdus liittyy erilaisiin hermostoa rappeutuviin sairauksiin, jotka voivat olla patologian seurauksen lisäksi laukaisija, joten tulehdusta ehkäiseviä hoitoja ehdotetaan lupaavaksi hoitomenetelmäksi!. Vaikka olemmekin pettymykseksi ymmärtäneet monoterapioiden rajallisuuden, yhdistelmähoitojen arviointi ja taustalla olevat mekanismit ovat edelleen suurimpia haasteita uuden vaihtoehtoisen strategian kehittämisessä. Tämä työ voi siis tarjota uusia terapeuttisia mahdollisuuksia hermotulehdukselle ja avata uusia mahdollisuuksia lääkeyhdistelmien löytämiseen luonnontuotteista.

Materiaalit ja menetelmät

Yhdisteiden kokoelma.

Yhteensä 66 Cistanche tubulosan kemiallista ainesosaa on kerätty manuaalisesti TCMSP:stä (http://lsp.nwuedu.cn/)6, mukaan lukien 26 fenyylietanoidiglykosidia, 22 iridoidia, 4 lignaania, 7 monoterpeeniglykosidia, 2 typpipitoista ainetta, 3 bentseeniä. akryylisokerit, 1 steroli, 1 ketoli. Ottaen huomioon, että Cistanche tubulosan glykosidit yleensä hydrolysoituvat vapauttamaan aglykonia, joka sitten imeytyy suolen limakalvoon, joten otamme huomioon glykolittomat molekyylit, jotka on merkitty qt:llä. Tämä johti 103 yhdisteen syntymiseen. Nämä molekyylit on esitetty lisätaulukossa S1.

Huumeiden kaltaisuuden arviointi. Saadaksemme mahdolliset bioaktiiviset yhdisteet Cistanche tubulosasta, arvioimme näiden ainesosien lääkemäisyyden laskemalla Tanimoton samankaltaisuuden77 yrttiyhdisteiden ja kaikkien Drugbank-tietokannassa olevien kemikaalien keskimääräisten molekyyliominaisuuksien välillä8. Ja DL-ennustemallia on sovellettu menestyksekkäästi monissa tutkimuksissa98 bioaktiivisten yhdisteiden valitsemiseen. Työssä ehdokkaiden DL-indeksi Suurempi tai yhtä suuri kuin 0.18 on määritelty kynnysarvoksi, joka sopii paremmin myöhempään analyysiin.

Lääkekohteen ennustaminen.

Johtavien yhdisteiden tehokkuustavoitteiden tunnistaminen on edelleen keskeinen askel yhdisteiden edistämisessä lääkekehitykseen. Tässä kaksi talon sisäistä työkalua: SysDT ja WES suoritetaan huumekalastuksen molekyylikohdetietojen johtamiseksi. Sys DT on in silio -malli, joka toteutetaan kemiallisten, genomien ja farmakologisten tietojen yhdistelmällä, joka perustuu kahteen tehokkaaseen matemaattiseen työkaluun: Random Forest (RF) ja Support Vector Machine (SVM), jotta voidaan käsitellä kohteen tunnistamista tehokkaasti2. Saatua mallia käytetään arvokkaana alustana lääkeaine-kohdevuorovaikutusten ennustamiselle kokonaistarkkuudella 97,3 prosenttia, aktivoidun ennusteen tarkkuudella 87,7 prosenttia ja inhiboidulla ennustetarkkuudella 99,8 prosenttia. suodatuskriteerit määritellään RF-arvoksi, joka on suurempi tai yhtä suuri kuin 0.7 tai SVM suurempi tai yhtä suuri kuin 0.8 tässä tutkimuksessa.

Weighted ensemble equality (WES) on uusi tehokas laskennallinen malli, joka määrittää todellisten bioaktiivisten ainesosien suorat lääkkeen kohteet. Uutena työkaluna saatu malli toimii hyvin ennustamaan sitoutumista 85 prosentin herkkyydellä (SEN) ja ei-sidovia kuvioita 71 prosentilla (SPE) vastaanottimen toimintakäyrien keskimääräisillä alueilla (ROC, AUC). 85,2 prosenttia ja keskimääräinen vastaavuus 77,5 prosenttia . Saadut kohteet kartoitetaan edelleen Uniprotiin (http://www,uniprot.org) niiden nimien ja organismien normalisoimiseksi myöhemmin. Tässä valitsemme vain Homo sapiensin kohteet lisäanalyysiä varten. Valittujen yhdisteiden kandidaattikohteet kartoitetaan CTD-tietokantaan (http://ctdbase.org/) niiden sairauksien selvittämiseksi ja seulomme lopuksi mahdolliset hermotulehdukseen liittyvät kohteet.

GO kohteiden rikastaminen ja analysointi. Saatujen kohteiden biologisten prosessien tutkimiseksi kartoitamme kohteet DAVID(http://david.abcc.ncifcrf.gov)8:aan ja termit, joiden P-arvo on pienempi kuin 0.05, valitaan Tämä lohko.

Lääkeyhdistelmäanalyysi.

Aiemmassa työssämme hyödynnettiin systeemifarmakologian viitekehystä lääkeyhdistelmien ennustamiseen äskettäin suunnitellulla mallilla, nimeltään Probability Ensemble Approach (PEA), tarkoituksena analysoida lääkeyhdistelmien kliinistä tehoa ja haittavaikutuksia. Yksityiskohtaisesti kehitettiin samankaltaisuusalgoritmilla integroitu Bayes-verkko mallintamaan yhdistelmiä molekyylien ja farmakologisten vaikutusten perusteella. Sitten esiteltiin yhdistetty arviointi, joka yhdisti kliinistä tehoa ja haittavaikutuksia ennustetuille pareille26. Lyhyesti sanottuna se osoittaa, että PEA pystyi ennustamaan korkean spesifisyyden ja herkkyyden (AUC=0.90) omaavien parien tehokkuuden työssämme. Tässä työssä valitsemme synergiatodennäköisyyksiensä perusteella kymmenen parasta lääkeyhdistelmää, jotka edustavat mahdollisuutta saada aikaan synergiaa kahden yhdisteen välillä.

Verkon/polun rakentaminen ja analysointi.

Aktiivisten aineosien ja tulehdussairauksien välisten suhteiden tutkimiseksi Cytoscape 2.8.1, suosittu bioinformatiikkapaketti biologisten verkkojen visualisointiin ja tietojen integrointiin, luo yhdiste-kohdeverkoston (CT) ja yhdiste-kohde-polkuverkoston (CTP). Verkon kvantitatiiviset ominaisuudet analysoidaan kahdella seuraavalla laajennuksella Network Analyzer ja CentiScaPe 1.2. Graafisessa verkossa solmut osoittavat joko yhdisteitä, kohteita tai reittejä, kun taas reunat koodaavat lääkkeen ja kohteen vuorovaikutusta. Jotta voidaan tutkia edelleen biologisia vaikutuksia, miten solukohteet toimivat moduloimalla useita aineenvaihduntareittejä, ja sisällytetty "reitti" kootaan ajantasaista tietoa hermotulehduspatologiasta. Ensinnäkin, kartoittamalla ne KEGG-tietokantaan (http://www.genome.jp/kegg/), saavutetut tavoiteprofiilit kootaan useiksi poluiksi. Epäsuorien osien hylkäämisen jälkeen suhteellisen syntetisoitu reitti integroidaan manuaalisesti patologisten ja kliinisten tietojen perusteella.

Kokeellinen validointi

Näytteiden valmistelu.

Ekinakosidi, verbaskosidi, isoakteosidi ja 2'-asetyylilakteosidi ostetaan Nanjing Zelang Biological Technology Co., Ltd.:ltä (Nanjing, Jiangsu, Kiina). Testinäytteet liuotetaan dimetyylisulfoksidiin (DMSO) (Sigma, USA), jotta saadaan 100 mM kantaliuoksena, ja säilytetään sitten 4 °C:ssa. Viljelyalustaan ​​lisätyt lopulliset DMSO-laimennokset eivät koskaan ylittäneet arvoa 0,1 prosenttia, joka vakuutti, ettei sillä ole vaikutusta solujen elinkelpoisuuteen.

Soluviljely. BV2-hiiren mikrogliasolut on alun perin kehittänyt Kiinan tiedeakatemian Shanghain solupankki, ja niitä viljeltiin 25 tai 75 cm2:n pulloissa Dulbeccon modifioidulla Eagle-elatusaineella (DMEM/25 mM HEPES) (Gibco BRL, USA), jota on täydennetty 10 prosentilla naudan sikiön seerumilla (FBS) Gibco BRL, USA), penisilliini G (100 yksikköä/ml) ja streptomysiini (100 mg/ml) kostutetussa inkubaattorissa, jossa on 5 % CO:ta, 95 % O:ta, 37 asteessa 0,5 % C02:ssa.

Western blot -analyysi. Soluproteiini uutetaan solulinjoista käyttämällä QproteomeMammalian Protein Prep Kit -pakkausta (Qiagen, Saksa) ilmoitettujen toimenpiteiden jälkeen valmistajan ohjeiden mukaisesti. Quick Stari Bradford Protein Assay Kit (Bio-Rad, USA) käytetään proteiinien kvantifiointiin. Vastaavat määrät proteiinia (50ug) denaturoidaan keittämällä 100 asteessa 10 minuuttia 2*lammli-näytteen latauspuskurilla (Bio-Rad, USA) plus 5 % 3-merkaptoetanolilla suhteessa 1:1 ja ladattiin kaistaa kohti 12-prosenttiselle SDS-PAGE:lle (natriumdodekyylisulfaatti-polyakryyliamidi-minigeelit), siirrettiin sähköisesti 0,45 um:n polyvinylideenifluoridikalvoille (PDVF) (Millipore, Bedford, MA, USA) 150 minuutin ajan 200 mA:lla. Sen jälkeen kalvot estetään 3-prosenttisella naudan seerumialbumiinilla (BSA) huoneenlämmössä ja inkuboidaan primääristen vasta-aineiden iNOS ja COX-2 (Abcam) kanssa 4 asteessa yön yli. Kolmen perusteellisen pesun jälkeen Tris-puskuroidussa suolaliuos-Tweenissä (TBST) kukin 5 minuutin ajan, kalvoja tutkitaan piparjuuriperoksidaasilla (HRP) konjugoiduilla sekundaarisilla vasta-aineilla (1:10000 laimennokset; Abcam) 1,5 tunnin ajan huoneenlämpötilassa. Immunoreaktiiviset vyöhykkeet visualisoidaan sitten käyttämällä ECL-kemiluminesenssidetektiopakkausta (Bio-Rad Laboratories, Richmond, California, USA) sen jälkeen, kun ne on pesty kahdesti TBST:ssä ja kerran TBS:ssä, kummallakin kerralla 5 minuutin ajan. Densitometriset arvot normalisoidaan käyttämällä -aktiinia lataavana sisäisenä kontrollina.

Tilastollinen analyysi. Tiedot esitetään keskiarvoina ± standardivirhe, Western blot -analyysi toistetaan kolme riippumatonta koetta samalla tuloksella. Yksisuuntaista varianssianalyysiä käytetään kolmen tai useamman ryhmän keskiarvojen erojen vertailuun, tilastollista merkitsevyyttä analysoidaan Students-testillä kahden ryhmän välillä. Laitteet ja asetukset. Kuvassa 1 käytettiin Microsoft Office2013:n Exceliä.

Kuviossa 2 käytettiin Cytoscape 2.8.1:tä. Kuviossa 3 käytettiin Cytoscape 2.8.1:tä.

Kuvassa 4 käytettiin Microsoft Office2013:n Visioa.

Kuvassa 5 käytettiin Microsoft Office2013:n Graphpad Prism 6:ta ja Visioa.

Tietojen saatavuus. Tämän tutkimuksen aikana luodut ja/tai analysoidut aineistot ovat saatavilla vastaavalta tekijältä kohtuullisesta pyynnöstä.

Viitteet

1. Xanthos, DN & Sandkühler, J. Neurogeeninen hermoston tulehdus: tulehdukselliset keskushermostoreaktiot vasteena hermosolujen aktiivisuuteen

Nature Reviews Neuroscience 15,43-53(2014).

2. Funk-, CD&FitzGerald-, GACOX-2-estäjät ja kardiovaskulaarinen riski. Journal of Cardiovascular Pharmacology 50, 470-479 (2007).

3. Reines, S. et ai. Rofecoaxib Ei vaikutusta Alzheimerin tautiin 1-vuoden satunnaistetussa, sokeutetussa, kontrolloidussa tutkimuksessa. Neurology 62, 66-71 (2004).

4. Trepanier, CH& Milgram, NW Neuroinflammaatio Alzheimerin taudissa: ovat NSAID:t ja selektiiviset COX-2-estäjät seuraavaksi

terapialinja? Journal of Alzheimer's Disease 21, 1089-1099 (2010).

5. Fitzgerald, JB, Schoeberl, B., Nielsen, UB& Sorger, PKSystemsin biologia ja yhdistelmähoito kliinisen tehokkuuden saavuttamisessa. Nature Chemical Biology 2,458-466 (2006).

6. Sun,X. Vilar,S.& Tatonetti.NPHHigh-throughput-menetelmät kombinatoriseen lääkekehitykseen.Si TranslMed5,205rv201-205rv201 (2013).

7. Manchado, E. et ai. Kombinatorinen strategia KRAS-mutanttikeuhkosyövän hoitoon. Luonto (2016).

8. Musumeci, G. et ai. M48U1:n ja tenofoviirin yhdistelmä estää synergistisesti HIV-infektiota aktivoiduissa PBMC-soluissa ja ihmisen kohdunkaulan ja emättimen histoviljelmissä. Scientific Reports 7, 41018 (2017).

9. Anastasio, TJ Mahdollisten usean lääkkeen yhdistelmien laskennallinen tunnistaminen mikrogliatulehduksen vähentämiseksi Alzheimerin taudissa. Front Pharmacol 6 (2015).

10. Dhote, F. et ai. Ketamiinin ja atropiinin yhdistelmät ovat hermoja suojaavia ja vähentävät hermoston tulehdusta myrkyllisen epilepticuksen jälkeen hiirillä. Toxicol Appl Pharm 259, 195–209 (2012).

11. Lehár, J. et ai. Synergistiset lääkeyhdistelmät pyrkivät parantamaan terapeuttisesti merkityksellistä selektiivisyyttä. Nature biotechnology 27, 659–666 (2009).

12. Tan, X. et ai. HIV:hen kohdistuvien synergististen lääkeparien systemaattinen tunnistaminen. Nature biotechnology 30, 1125–1130 (2012).

13. Cokol, M. et ai. Synergististen lääkeparien systemaattinen tutkiminen. Molecular System Biology 7, 544 (2011).

14. Winter, GE et ai. Lääkkeiden synergian systeemifarmakologinen dissektio imatinibiresistentissä CML:ssä. Nature Chemical Biology 8, 905–912 (2012).

15. Wang, Y.-Y., Xu, K.-J., Song, J. & Zhao, X.-M. Lääkeyhdistelmien tutkiminen geneettisessä vuorovaikutusverkostossa. BMC bioinformatics 13, S7 (2012).

16. Ryall, KA & Tan, AC Systems Biologian lähestymistavat tehokkaiden lääkeyhdistelmien löytämisen edistämiseksi. Journal of cheminformatics 7, 7 (2015).

17. Zhao, X.-M. et ai. Lääkeyhdistelmien ennustaminen yhdistämällä molekyyli- ja farmakologiset tiedot. PLoS:n laskennallinen biologia 7, e1002323 (2011).

18. Sun, Y. et ai. Genomi- ja verkko-ominaisuuksien yhdistäminen laajentaa kykyä ennustaa synergistisiä syöpälääkkeitä. Nature Communications 6, 8481 (2015).

19. Jaeger, S. et ai. Reitin ristiinpuhumisen kvantifiointi paljastaa uusia synergistisiä lääkeyhdistelmiä rintasyöpään. Cancer Research 77, 459–469 (2017).

20. Li, S., Zhang, B., Jiang, D., Wei, Y. & Zhang, N. Yrttiverkoston rakentaminen ja yhteismoduulianalyysi perinteisten kiinalaisten yrttivalmisteiden yhdistelmäsäännön paljastamiseksi. BMC bioinformatics 11, S6 (2010).

21. Liang, X., Li, H. & Li, S. Uusi verkostofarmakologinen lähestymistapa perinteisten yrttivalmisteiden analysointiin: Liu-Wei-Di-Huang-pilleri tapaustutkimuksena. Mol. BioSyst. 10, 1014–1022, https://doi.org/10.1039/c3mb70507b (2014).

22. Liu, J. et ai. Polku kasviperäisten lääkkeiden farmakologisena kohteena: tutkimus injektioiden vähentämisestä. PLoS One 10, e0123109, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0123109 (2015).

23. Wang, X. et ai. Systeemifarmakologia paljastaa kasvitieteellisten lääkkeiden Januksen toiminnot: isännän puolustusjärjestelmän aktivoinnin ja influenssaviruksen replikaation eston. Integrative Biology 5, 351–371 (2013).

24. Huang, C. et ai. Systeemifarmakologia lääkekehityksessä ja terapeuttinen näkemys kasviperäisistä lääkkeistä. Briefings in bioinformatics 15, 710–733 (2014).

25. Li, S., Zhang, B. & Zhang, N. Verkoston tavoite synergististen lääkeyhdistelmien seulomiseksi perinteisessä kiinalaisessa lääketieteessä. BMC System Biology 5, S10 (2011).

26. Li, P. et ai. Laajamittainen lääkeyhdistelmien tutkiminen ja analysointi. Bioinformatics 31, 2007–2016 (2015).

27. Jeong, EJ et ai. Euonymus alatus -lehtien ja oksien estävät aineosat typpioksidin tuotantoon BV2-mikrogliasoluissa. Food and Chemical toxicology 49, 1394–1398 (2011).

28. Read, DE & Gorman, AM Lämpösokkiproteiini 27 hermosolujen selviytymisessä ja neuriittien kasvussa. Biokemiallinen ja biofysikaalinen tutkimusviestintä 382, ​​6–8 (2009).

29. Sharp, P. et ai. Lämpösokkiproteiini 27 pelastaa motoriset neuronit hermovaurion jälkeen ja säilyttää lihasten toiminnan. Exp Neurol 198, 511-518 (2006).

30. Esposito, E. et ai. Verbaskosidin suojaava vaikutus aktivoiduissa C6-glioomasoluissa: mahdolliset molekyylimekanismit. Naunyn Schmiedebergin farmakologinen arkisto 381, 93–105 (2010).

31. Sharp, PS et ai. Lämpösokkiproteiinin 27 suojaavat vaikutukset ALS-mallissa esiintyvät taudin etenemisen alkuvaiheissa. Neurobiol Dis 30, 42-55 (2008).

32. Chang, KH et ai. Indoli/indolyylikinoliiniyhdisteiden potentiaali Taun väärinlaskostumisen vähentämisessä HSPB1:tä tehostamalla. Cns Neurosci Ter 23, 45–56 (2017).

33. Evgrafov, OV et ai. Mutantti pieni lämpöshokkiproteiini 27 aiheuttaa aksonaalista Charcot-Marie-Toothin tautia ja distaalista perinnöllistä motorista neuropatiaa. Nature genetics 36, 602–606 (2004).

34. Voegeli, TS & Currie, RW siRNA kaataa Hsp27:n ja lisää angiotensiini II:n aiheuttamaa fosforyloitua NF-KB p65 -tasoa aortan sileissä lihassoluissa. Infamm Res 58, 336–343 (2009).

35. Lim, W. et ai. Lipopolysakkaridien aiheuttaman NF-κB-signalointireitin modulointi 635 nm:n säteilytyksellä lämpöshokkiproteiinin 27 kautta ihmisen ienfibroblastisoluissa. Photochemistry and photobiology 89, 199–207 (2013).

36. Sawada, J., Li, F. & Komatsu, M. R-Ras inhiboi VEGF-indusoitua p38MAPK-aktivaatiota ja HSP27-fosforylaatiota endoteelisoluissa. Journal of Vascular Research 52, 347–359 (2015).

37. Feske, S. Kalsiumsignalointi lymfosyyttien aktivaatiossa ja sairaudessa. Nature Reviews Immunology 7, 690–702 (2007).

38. Bading, H. Ydinkalsiumsignalointi aivojen toiminnan säätelyssä. Nature Reviews Neuroscience 14, 593–608 (2013).

39. Heakal, Y. et ai. Neurotensiinireseptorin-1 indusoituvaa palmitoylaatiota tarvitaan tehokkaaseen reseptorivälitteiseen mitogeeniseen signalointiin strukturoiduissa kalvon mikrodomaineissa. Cancer Biology & therapy 12, 427–435 (2011).

40. Naor, Z. Signaling by G-protein-coupled receptor (GPCR): tutkimukset GnRH-reseptorista. Frontiers in neuroendocrinology 30, 10–29 (2009).

41. Mugami, S., Dobkin-Bekman, M., Navi, LRB & Naor, Z. Differential roles of PKC isoforms (PKCs) in GnRH stimulation of MAPK fosforylation in gonadotrope derived solus. Molekyyli- ja soluendokrinologia (2017).

42. Cho, JY et ai. Syringinin immunomoduloivat vaikutukset in vitro ja in vivo. J Pharm Pharmacol 53, 1287-1294 (2001).

43. Cui, Y., Zhang, Y. & Liu, G. Syringinillä voi olla unta voimistavia vaikutuksia NOS/NO-reitin kautta. Fund Clin Pharmacol 29, 178–184 (2015).

44. Yamazaki, T. et ai. (plus )-Syringaresinol-di-O- -d-glukosidi, Acanthopanax senticosus Harmsin fenoliyhdiste, suppressoi proinflammatorisia välittäjäaineita SW982-ihmisen nivelkalvosarkoomasoluissa estämällä aktivoivaa proteiinia-1 ja/tai ydintekijää. κB toimintaa. Toxicology in Vitro 21, 1530–1537 (2007).

45. Rybakowski, JK Matrix metalloproteinase-9 (MMP9) – välittäjäentsyymi sydän- ja verisuonisairauksissa, syövässä ja neuropsykiatrisissa häiriöissä. Kardiovaskulaarinen psykiatria ja neurologia 2009 (2009).

46. ​​Suh, S.-J. et ai. Deoksipodofyllotoksiini, favolignan, Anthriscus sylvestris Hofm. estää migraatiota ja MMP:tä-9 MAPK-reittien kautta TNF- --indusoidussa HASMC:ssä. Vascular Pharmacology 51, 13–20 (2009).

47. Lee, E.-J. & Kim, H.-S. MMP-9-geenin ilmentymisen estomekanismi etyylipyruvaatilla lipopolysakkaridistimuloiduissa BV2-mikrogliasoluissa. Neuroscience letters 493, 38–43 (2011).

48. Kim, S.-S. Neljännessä kansainvälisessä biolääketieteen tekniikan konferenssissa Vietnamissa. 238–243 (Springer).

49. Gehrmann, J., Bonnekoh, P., Miyazawa, T., Hossmann, K.-A. & Kreutzberg, GW Immunosytokemiallinen tutkimus varhaisesta mikrogliaaktivaatiosta iskemiassa. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism 12, 257–269 (1992).

50. Le, W.-d. et ai. Mikrogliaaktivaatio ja dopaminergisten solujen vaurio: Parkinsonin taudin kannalta merkityksellinen in vitro -malli. J Neurosci 21, 8447-8455 (2001).

Kiitokset tutkimusta tukevat taloudellisesti Kiinan kansallinen luonnontieteellinen säätiö (NO. U1603285, NO. 81373892 ja NO. 31540008) sekä pilottihankkeen teollistaminen Shaanxin maakunnan opetusministeriössä: vihreiden saasteettomien mikro-organismien fermentaatiorehun lisäaineiden teollistaminen. (NO. 2010JC22).

Tekijän panokset

Tekijän panokset suunnitteluun: JLL, YHW ja CLZ suunnittelivat ja suunnittelivat tutkimuksen. Lääkekohteiden ennustaminen ja GO-rikastus ja -analyysi kohteille: XTC ja ZHQ Lääkeyhdistelmäanalyysi ja verkon/polun rakentaminen ja analysointi: JLZ, ZHQ, FXS ja JJL Kokeilut ja tietojen hankinta JLZ, JX ja ZHQ Tietojen analysointi ja tulkinta JLZ , JX, ZYW ja WX Käsikirjoituksen luonnos: JLZ ja CLZA hyväksyivät lähetetyn käsikirjoituksen lopullisen version: J.LL, CL.Z.ja YH.W. Muokannut CLZ, JLZ ja XGL

lisäinformaatio

Täydentävät tiedot ovat tämän asiakirjan mukana osoitteessa https://doi.org/10.1038/s41598-017-16571-3. Kilpailevat intressit: Kirjoittajat ilmoittavat, että heillä ei ole kilpailevia etuja.

Kustantajan huomautus: Springer Nature pysyy neutraalina julkaistujen karttojen ja institutionaalisten yhteyksien suhteen.

Open Access Tämä artikkeli on lisensoitu Creative Commons Attribution 4.0 International License -lisenssillä, joka sallii käytön, jakamisen, mukauttamisen, jakelun ja jäljentämisen missä tahansa välineessä tai muodossa, kunhan mainitset asianmukaisesti alkuperäisen kirjoittajan. (s) ja lähde, anna linkki Creative Commons -lisenssiin ja ilmoita, onko muutoksia tehty. Tämän artikkelin kuvat tai muu kolmannen osapuolen materiaali sisältyy artikkelin Creative Commons -lisenssiin, ellei materiaalin luottorajassa toisin mainita. Jos materiaali ei sisälly artikkelin Creative Commons -lisenssiin ja käyttötarkoituksesi ei ole lakisääteinen tai ylittää sallitun käytön, sinun on hankittava lupa suoraan tekijänoikeuksien haltijalta. Näet kopion tästä lisenssistä osoitteessa http://creativecommons.org/licenses/by/4.{4}}/. © Te tekijä(t) 2017

© 2017. Tämä teos on julkaistu osoitteessa http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ ("Lisenssi"). ProQuestin käyttöehdoista huolimatta voit käyttää tätä sisältöä lisenssiehtojen mukaisesti.