Nettverksfarmakologistudie om østrogenlignende effekt av glykosider av cistanche Deserticola
Apr 22, 2025
Abstrakt
Denne studien undersøker den potensielle mekanismen for østrogenlignende effekter avglykosider avCistanche Deserticola(GCS)Basert på nettverksfarmakologi kombinert med transkriptomiske data. Totalt40 aktive ingredienserav GC -er med østrogene effekter ble spådd ved bruk av databaser som for eksempelTCMSP, Symmap, Etcm, Søm, ogQSAR.
Målinformasjonen om østrogene mangelsykdommer ble hentet fraGenecardsogOMIMdatabaser. Sentrale mål ble screenet, og enPPI -nettverkble konstruert.Gå funksjonell berikelsesanalyseogKEGG Pathway -berikelsesanalyseble utført for å identifisere viktige mål og veier.
Kombinert med foreløpige transkriptomiske data ble korrelasjonsanalyse mellom nettverks farmakologiske prediksjonsmål og KEGG-bane utført for ytterligere å avsløre mekanismen for den østrogene-lignende effekten av GC-er.
183 målble vist, og1 712 målble valgt for østrogenmangel sykdommer.
24 kjernens nøkkelmålble oppnådd.
GO -funksjon og KEGG -baneanriking viste at GCS hovedsakelig virker på biologiske prosesser som:
Cytokinreseptorbinding
Østrogenreseptorbinding
Vekstfaktorreseptorbinding
Nukleær reseptoraktivitet
Kjernehormonreseptorbinding
Steroidhormonreseptoraktivitet
Hormonreseptorbinding
Reguleringsveiene inkluderer:
Tumor nekrose faktor (TNF) signalvei
Interleukin -17 (il -17) signalvei
Hypoxia-Inducible Factor -1 (hif -1) signalvei
Østrogen signalvei
Genekspresjonsendringer ble påvist i alle24 kjernemålunntattMCL1ogGcg. Differensialt uttrykte gener inkludertAr, CASP8, ESR1, Fos, ogHMOX1. Totalt68 KEGG -stierble identifisert, medØstrogen signalvei, CAMP -signalvei, ogTNF signalveiå være hovedveiene.
Konklusjon
Glykosider avCistanche Deserticolakan utøve østrogenlignende effekter gjennom en "multikomponent, multi-mål, multi-bane" -mekanisme. Denne mekanismen kan være relatert til reguleringen av:
Østrogen signalvei
CAMP -signalvei
TNF signalvei
Naturlig cistanche trekker ut piller i stedet forEstromimetisk
Whatsapp oss for mer informasjon
Nøkkelord
Glykosider avCistanche Deserticola
Estromimetisk
Nettverksfarmakologi
Transkriptomikk
Fellesanalyse
Østrogener et essensielt hormon i utviklingen av det kvinnelige reproduktive systemet og sekundære seksuelle egenskaper, og spiller en avgjørende rolle i å regulere kvinners fruktbarhet og kjønnstrekk [1]. Etter å ha kommet inn i overgangsalderen opplever kvinner en nedgang i eggstokkfunksjon, noe som fører til redusert østrogenproduksjon, noe som igjen forårsaker en serie forhold som osteoporose, aterosklerose, menopausal syndrom og koronar hjertesykdom [2]. Tradisjonell østrogenerstatningsterapi kan lindre eller redusere symptomene forårsaket av østrogenmangel, men denne behandlingen kan også føre til potensielle bivirkninger [3]. Studier har vist at langvarig bruk av østrogen kan føre til overdreven spredning av endometrium, livmor fibroider og hyperplasi i brystkjertelen, blant andre bivirkninger. Det er derfor av stor betydning og verdi [4] å søke en effektiv, sikker og praktisk behandling for å forbedre lave østrogennivåer.
Plante østrogener er stoffer som er i stand til å utøve østrogenlignende aktivitet. Deres molekylære struktur er lik den for pattedyr østrogen, slik at de spesifikt kan binde seg til østrogenreseptorer og produsere milde østrogenlignende effekter [5]. Forskning indikerer at plante østrogener har forskjellige farmakologiske effekter, inkludert anti-osteoporose og endre metabolske lidelser [6].
Cistanche Deserticolaer den tørkede, kjøttfulle stilken med skjellete blader av Orobanchaceae -plantenCistanche Deserticola YC Ma. Den har funksjoner som tonifisering av nyre yang, berikende essens og blod, og fukte tarmen for å lindre forstoppelse. Det brukes ofte til å behandle nyre -yang -mangel, essens og blodmangel, impotens, infertilitet, sårhet og svakhet i midjen og knærne, og forstoppelse forårsaket av tarmtørrhet [7]. Tidligere studier fra forskningsgruppen bekreftet at totale glykosider avCistanche Deserticola(GCS), med et innhold på mer enn 60% av echinacoside, er de viktigste aktive komponentene som er ansvarlige for dets østrogenlignende effekter. GCs øker livmorkoeffisienten betydelig og høyden på endometriale epitelceller hos umodne rotter. Transkriptomiske analyseresultater viste at GC-er utøver østrogenlignende effekter gjennom 2.953 differensialt uttrykte gener, hvorav 1.475 ble oppregulert og 1.478 ble nedregulert. Disse genene er hovedsakelig relatert til østrogenrespons, positiv regulering av nitrogenforbindelsesmetabolske prosesser, utviklingsprosesser og biologisk prosessregulering. De deltar først og fremst iØstrogen signalvei, CAMP -signalvei, RAP1 signalvei, ogMAPK signalvei [8-9].
Tradisjonell kinesisk medisin (TCM) nettverksfarmakologi kan utforske mekanismene til TCM i sykdomsbehandling ved å screene TCM -komponenter, forutsi målproteinene til aktive komponenter og analysere signalveiene som er involvert i disse målproteinene [10-12]. For ytterligere å avsløre mekanismen for østrogenlignende effekter av GCS, bruker denne studien bioinformatikkanalyse basert på gruppens tidligere transkriptomiske data for å avdekke den mulige mekanismen som totalglykosider avCistanche Deserticola utøve østrogenlignende effekter.
1. Eksperimentelle databaser og programvare
TCMSP: http://lsp.nwu.edu.cn/tcmsp.php
Symmap: https://www.symmap.org
Etcm: http://www.nrc.ac.cn:9090/etcm/
Søm: http://stitch.embl.de/
QSAR: http://targetnet.scbdd.com/
Pubchem: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
Uniprot: http://www.uniprot.org/
Genecards: http://www.genecards.org/
OMIM: https://www.omim.org/
Streng: https://string-db.org/
Kegg: https://www.keegg.jp/
GÅ: http://geneontology.org/
R språk: Rx 64 3. 5.3 med følgende pakker:
Venndiagram
Count.R
ClusterProfiler
org.hs.eg.db
Symbol2id
Perl manus: addSymbol.pl
Cytoscape: Versjon 3.7.1
2. Eksperimentelle metoder
2.1 Nettverksfarmakologi prediksjon av GCS 'østrogenlignende mekanisme
2.1.1 Prediksjon av mål for GCS 'viktigste aktive komponenter
Ved bruk av UPLC/Q-TOF-MS-analyse ble 40 forbindelser med østrogenlignende farmakologisk aktivitet identifisert [13]. Disse forbindelsene ble søkt iTCMSP, Symmap, ogEtcmDatabaser for å finne potensielle genmål for hver forbindelse. I tillegg ble sammensatte smilstrukturer importert tilSømogQSARdatabaser for å samle mål. Alle innsamlede mål ble slått sammen, og duplikater ble fjernet for å oppnå potensielle målproteiner.
2.1.2 Østrogenlignende måldatabaseinformasjon
Nøkkelordene "østrogenmangel" ble brukt til å søke etter relevante mål iGenecardsogOMIMdatabaser.
2.1.3 Konstruksjon av "Active Compound - Core Target - østrogenlignende" nettverk
BrukeVenndiagramPakken i R, skjæringspunktet mellom mål fra begge kilder ble plottet som et Venn -diagram. Kandidatproteininteraksjonsdata ble importert tilCytoscape v3.9.1og kjernemål ble identifisert. De tilsvarende forbindelsene til kjernemålene ble valgt, og "Forbindelsen - kjernemålet - østrogenlignende" -nettverk ble visuelt analysert og konstruert ved bruk avCytoscape v3.9.1.
2.1.4 Konstruksjon av PPI -nettverket
Kjernemålinformasjon ble importert tilStreng database, selecting the species "Homo sapiens" and setting the confidence score to >0. 7 for å konstruere protein-protein-interaksjon (PPI) nettverk. DeCount.RPakke i R ble brukt til å analysere og velge de 20 beste kjernegenene med den høyeste tilkoblingen mellom kjernemålproteiner, som ble visualisert.
2.1.5 GO Funksjonell anrikningsanalyse og KEGG -banerikringsanalyse
For kjernemålgener ble GO og KEGG -databasesøk utført ved hjelp av R -pakkeneorg.hs.eg.db, Symbol2id, ogClusterProfiler. De 20 øverste traséene med korrigerte p-verdier ble visualisert som søylediagrammer, og analyserte de betydelige funksjonelle merknadene og traséene beriket av kjernemålene for GCs østrogenlignende effekter.
2.2 Integrering med transkriptomiske data
2.2.1 Korrelasjonsanalyse mellom forutsagte mål og transkriptomiske gener
Siden arten i nettverksfarmakologiske prediksjoner er menneskelige, ble målene omdannet til homologe rottegener ved bruk avHGNCvia "Tools-HCOP" -funksjonen. Ekspresjonsnivåene for differensialgener ble analysert mellom GCS -gruppen og kontrollgruppen i transkriptomisk sekvensering [9].
2.2.2 Korrelasjonsanalyse mellom nettverksfarmakologiske spådommer og transkriptomiske KEGG -traséer
Kjernemålgenene forutsagt av nettverksfarmakologi (konvertert til rottehomologe gener) ble søkt i KEGG -databasen ved bruk av R -pakkeneBiokonduktorogClusterProfilersammen medId2Symbol.PLmanus. Arten var begrenset til "RNO", og stier med Padjust <0. 05 ble screenet. Venn-analyse ble utført for å identifisere overlappende traséer mellom KEGG-traséer beriket gjennom nettverksfarmakologiske prediksjoner og transkriptomiske eksperimenter relatert til GCs østrogenlignende effekter.
