Nätverksfarmacology studie om östrogenliknande effekt av glykosider av cistanche deserticola
Apr 22, 2025
Abstrakt
Denna studie undersöker den potentiella mekanismen för östrogenliknande effekter avglykosider avCistanche Deserticola(GCS)Baserat på nätverksfarmakologi i kombination med transkriptomiska data. Totalt40 aktiva ingredienserav GC: er med östrogena effekter förutsagdes med hjälp av databaser somTcmsp, Symt, Etcm, SyochQSAR (QSAR).
Målinformationen för östrogena bristsjukdomar hämtades frånGenkortochOmimDatabaser. Viktiga mål screenades och aPpi -nätverkkonstruerades.Gå funktionell anrikningsanalysochKegg -väganrikningsanalysgenomfördes för att identifiera viktiga mål och vägar.
I kombination med preliminära transkriptomiska data utfördes korrelationsanalys mellan nätverksmakologiska förutsägelsemål och KEGG-väg för att ytterligare avslöja mekanismen för den östrogena effekten av GC: er.
183 målscreenades och1 712 målvaldes för östrogenbristsjukdomar.
24 kärnnyckelmålerhölls.
GO -funktion och KEGG -vägberikning visade att GC: er huvudsakligen verkar på biologiska processer som:
Cytokinreceptorbindning
Östrogenreceptorbindning
Tillväxtfaktorreceptorbindning
Kärnreceptoraktivitet
Kärnhormonreceptorbindning
Steroidhormonreceptoraktivitet
Hormonreceptorbindning
Regleringsvägarna inkluderar:
Tumörnekrosfaktor (TNF) signalväg
Interleukin -17 (il -17) signalväg
Hypoxia-inducerbar faktor -1 (hif -1) signalväg
Östrogen signalväg
Genuttrycksförändringar upptäcktes i alla24 kärnmålutomMcl1ochGcg. Differentiellt uttryckta gener inkluderadeAr, Kåpa8, ESR1, FosochHmox1. Totalt68 Kegg -vägaridentifierades medöstrogen signalväg, lägeresignalvägochTNF -signalvägatt vara de viktigaste vägarna.
Slutsats
Glykosider avCistanche Deserticolakan utöva östrogenliknande effekter genom en "multikomponent, multi-mål, multi-pathway" -mekanism. Denna mekanism kan vara relaterad till regleringen av:
Östrogen signalväg
lägeresignalväg
TNF -signalväg
Naturliga cistanche -extraktpiller istället förÖstrometetisk
Whatsapp oss för mer information
Nyckelord
Glykosider avCistanche Deserticola
Östrometetisk
Nätverks farmakologi
Transkriptomik
Ledanalys
Östrogenär ett väsentligt hormon i utvecklingen av det kvinnliga reproduktionssystemet och sekundära sexuella egenskaper som spelar en avgörande roll för att reglera kvinnors fertilitet och könsdrag [1]. Efter att ha kommit in i klimakteriet upplever kvinnor en nedgång i äggstocksfunktionen, vilket leder till minskad östrogenproduktion, vilket i sin tur orsakar en serie tillstånd som osteoporos, åderförkalkning, klimakterieringssyndrom och koronars hjärtsjukdom [2]. Traditionell östrogenersättningsterapi kan lindra eller minska symtomen som orsakas av östrogenbrist, men denna behandling kan också leda till potentiella biverkningar [3]. Studier har visat att långvarig användning av östrogen kan leda till överdriven spridning av endometrium, livmoderfibroider och hyperplasi med bröstkörtlar, bland andra negativa effekter. Därför är sökandet av en effektiv, säker och praktisk behandling för att förbättra låga östrogennivåer av stor betydelse och värde [4].
Växtstrogener är ämnen som kan utöva östrogenliknande aktivitet. Deras molekylstruktur liknar den hos östrogen i däggdjur, vilket gör att de specifikt kan binda till östrogenreceptorer och producera milda östrogenliknande effekter [5]. Forskning indikerar att växtstrogener har olika farmakologiska effekter, inklusive anti-osteoporos och förändrade metaboliska störningar [6].
Cistanche Deserticolaär den torkade, köttiga stammen med skaliga blad från Orobanchaceae -växtenCistanche Deserticola YC MA. Den har funktioner som tonifierande njurar, berikande essens och blod och fuktar tarmen för att lindra förstoppning. Det används ofta för att behandla njurens yangbrist, essens och blodbrist, impotens, infertilitet, ömhet och svaghet i midjan och knäna och förstoppning orsakad av tarmtorkning [7]. Tidigare studier av forskningsgruppen bekräftade att totala glykosider avCistanche Deserticola(GCS), med ett innehåll på mer än 60% av echinacoside, är de viktigaste aktiva komponenterna som är ansvariga för dess östrogenliknande effekter. GC: er ökar signifikant livmoderkoefficienten och höjden på endometriala epitelceller i omogna råttor. Transkriptomiska analysresultat visade att GCS utövar östrogenliknande effekter genom 2 953 differentiellt uttryckta gener, varav 1 475 var uppreglerade och 1 478 nedreglerades. Dessa gener är huvudsakligen relaterade till östrogenrespons, positiv reglering av kväveföreningsmetaboliska processer, utvecklingsprocesser och biologisk processreglering. De deltar främst iöstrogen signalväg, lägeresignalväg, RAP1 signalvägochMAPK -signalväg [8-9].
Traditional Chinese Medicine (TCM) Network Pharmacology kan utforska mekanismerna för TCM vid sjukdomsbehandling genom screening av TCM -komponenter, förutsäga målproteinerna för aktiva komponenter och analysera signalvägarna involverade i dessa målproteiner [10-12]. För att ytterligare avslöja mekanismen för de östrogenliknande effekterna av GC: er använder denna studie bioinformatikanalys baserad på gruppens tidigare transkriptomiska data för att avslöja den möjliga mekanismen genom vilken totalglykosider avCistanche Deserticola utöva östrogenliknande effekter.
1. Experimentella databaser och programvara
Tcmsp: http://lsp.nwu.edu.cn/tcmsp.php
Symthttps://www.symmap.org
Etcm: http://www.nrc.ac.cn:9090/etcm/
Sy: http://stitch.embl.de/
QSAR (QSAR): http://targetnet.scbdd.com/
Bäckhttps://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
Enfaldighttp://www.uniprot.org/
Genkorthttp://www.genecards.org/
Omimhttps://www.omim.org/
STRÄNG: https://string-db.org/
Kardhttps://www.kegg.jp/
GÅhttp://geneontology.org/
R språk: Rx 64 3. 5.3 Med följande paket:
Venndiagram
räkning
klusterprofiler
org.hs.eg.db
symbol2id
Perl -skript: läggTillSymbol.pl
Cytoskop: Version 3.7.1
2. Experimentella metoder
2.1 Nätverksfarmakologiska förutsägelse av GCS 'östrogenliknande mekanism
2.1.1 Förutsägelse av mål för GC: s huvudsakliga aktiva komponenter
Med användning av UPLC/Q-TOF-MS-analys identifierades 40 föreningar med östrogenliknande farmakologisk aktivitet [13]. Dessa föreningar sökte inTcmsp, SymtochEtcmDatabaser för att hitta potentiella genmål för varje förening. Dessutom importerades sammansatta leendenstrukturer tillSyochQSAR (QSAR)Databaser för att samla mål. Alla insamlade mål slogs samman och dubbletter avlägsnades för att erhålla potentiella målproteiner.
2.1.2 Östrogenliknande måldatabasinformation
Nyckelorden "östrogenbrist" användes för att söka efter relevanta mål iGenkortochOmimDatabaser.
2.1.3 Konstruktion av "Active Compound - Core Target - Estrogen -liknande" nätverk
Med hjälp avVenndiagramPaket i R, skärning av mål från båda källorna planerades som ett Venn -diagram. Kandidatproteininteraktionsdata importerades tillCytoScape v3.9.1och kärnmål identifierades. Motsvarande föreningar för kärnmålen valdes och nätverket "Compound - Core Target - Estrogen -liknande" analyserades och konstruerades visuellt med användningCytoScape v3.9.1.
2.1.4 Konstruktion av PPI -nätverket
Kärnmålinformation importerades tillSTRÄNG database, selecting the species "Homo sapiens" and setting the confidence score to >0. 7 För att konstruera Network Protein-Protein Interaction (PPI). DeräkningPaketet i R användes för att analysera och välja de 20 bästa kärngenerna med den högsta anslutningen mellan kärnmålproteiner, som visualiserades.
2.1.5 GO Funktionell anrikningsanalys och KEGG -väganrikningsanalys
För kärnmålgener utfördes Go- och Kegg -databassökningar med R -paketenorg.hs.eg.db, symbol2idochklusterprofiler. De 20 bästa vägarna med korrigerade p-värden visualiserades som stapeldiagram, vilket analyserade de betydande funktionella kommentarerna och vägarna berikade av kärnmålen för GCS: s östrogenliknande effekter.
2.2 Integration med transkriptomiska data
2.2.1 Korrelationsanalys mellan förutsagda mål och transkriptomiska gener
Eftersom arten i Network Pharmacology -förutsägelser är mänskliga, omvandlades målen till homologa råttgener med användning avHgncvia funktionen "Tools-HCOP". Uttrycksnivåerna för differentiella gener analyserades mellan GCS -gruppen och kontrollgruppen i transkriptomisk sekvensering [9].
2.2.2 Korrelationsanalys mellan nätverksfarmacologiska förutsägelser och transkriptomiska KEGG -vägar
De kärnmålgener som förutses av Network Pharmacology (konverterade till råtthomologa gener) sökte i KEGG -databasen med R -paketenbioledareochklusterprofilertillsammans med Theid2symbol.plmanus. Arten var begränsad till "RNO" och vägar med padjust <0. 05 screenades. Venn-analys genomfördes för att identifiera överlappande vägar mellan KEGG-vägar berikade genom nätverksfarmacologiska förutsägelser och transkriptomiska experiment relaterade till GC: s östrogenliknande effekter.
