Μελέτη φαρμακολογίας δικτύου σχετικά με την οιστρογονική επίδραση των γλυκοσίδων του Cistanche deserticola

 

Περίληψη

Αυτή η μελέτη διερευνά τον δυνητικό μηχανισμό των οιστρογονικών επιδράσεων τουγλυκοσίδεςCistanche deserticola(GCS)με βάση τη φαρμακολογία του δικτύου σε συνδυασμό με τα μεταγραφικά δεδομένα. Συνολικά40 ενεργά συστατικάτων GCs με οιστρογονικά αποτελέσματα προβλεπόταν χρησιμοποιώντας βάσεις δεδομένων όπωςTCMSP, Σύμβουλος, Κ.λπ., Βελονιά,Ερδών.

Οι πληροφορίες -στόχοι για τις ασθένειες οιστρογονικής ανεπάρκειας ανακτήθηκανΓενετικές κάρτεςκαιΟμώνηςβάσεις δεδομένων. Οι βασικοί στόχοι εξετάστηκαν και αΔίκτυο PPIκατασκευάστηκε.Πηγαίνετε λειτουργική ανάλυση εμπλουτισμούκαιΑνάλυση εμπλουτισμού μονοπατιών KEGGδιεξήχθησαν για τον εντοπισμό βασικών στόχων και οδών.

Σε συνδυασμό με τα προκαταρκτικά μεταγραφικά δεδομένα, πραγματοποιήθηκε ανάλυση συσχέτισης μεταξύ των στόχων φαρμακολογικής πρόβλεψης δικτύου και της οδού KEGG για να αποκαλυφθεί περαιτέρω ο μηχανισμός της οιστρογονικής επίδρασης των GCs.

183 στόχοιπροβλήθηκαν και1.712 στόχοιεπιλέχθηκαν για ασθένειες ανεπάρκειας οιστρογόνων.

24 βασικοί στόχοι βασικώνελήφθησαν.

Η λειτουργία GO και ο εμπλουτισμός της οδού KEGG έδειξαν ότι το GCS ενεργεί κυρίως σε βιολογικές διεργασίες όπως:

Δέσμευση υποδοχέα κυτοκίνης

Δέσμευση υποδοχέα οιστρογόνου

Δέσμευση υποδοχέα αυξητικού παράγοντα

Δραστηριότητα πυρηνικού υποδοχέα

Δέσμευση υποδοχέα πυρηνικής ορμόνης

Δραστηριότητα υποδοχέα στεροειδών ορμονών

Σύνδεσμος υποδοχέα ορμονών

Οι ρυθμιστικές οδούς περιλαμβάνουν:

Οδός σηματοδότησης παράγοντα νέκρωσης όγκου (TNF)

Interleukin -17 (il -17) μονοπάτι σηματοδότησης

Παράγοντας επαγόμενοι από υποξία -1 (HIF -1) μονοπάτι σηματοδότησης

Μονοπάτι σηματοδότησης οιστρογόνων

Οι αλλαγές γονιδιακής έκφρασης ανιχνεύθηκαν σε όλα24 βασικοί στόχοιεκτόςMCL1καιGCG. Συμπεριλαμβάνονται διαφορικά εκφρασμένα γονίδιαAR, CASP8, ESR1, Φόρεμα,HMOX1. Συνολικά68 μονοπάτια Keggεντοπίστηκαν, με τομονοπάτι σηματοδότησης οιστρογόνων, μονοπάτι σηματοδότησης κατασκηνώσεων,Μονοπάτι σηματοδότησης TNFείναι τα κύρια μονοπάτια.

Σύναψη

Γλυκοσίδες τουCistanche deserticolaμπορεί να ασκήσει αποτελέσματα που μοιάζουν με οιστρογόνα μέσω ενός μηχανισμού "πολλαπλών συστατικών, πολλαπλών στόχων, πολλαπλών διαδρομών". Αυτός ο μηχανισμός μπορεί να σχετίζεται με τη ρύθμιση:

Μονοπάτι σηματοδότησης οιστρογόνων

μονοπάτι σηματοδότησης κατασκηνώσεων

Μονοπάτι σηματοδότησης TNF

 

 

 

Φυσικά χάπια εκχυλίσματος cistanche αντί γιαΟιστρωμιμικός

Whatsapp μας για περισσότερες λεπτομέρειες

 

 

Λέξεις -κλειδιά

Γλυκοσίδες τουCistanche deserticola

Οιστρωμιμικός

Φαρμακολογία δικτύου

Μεταγραφική

Κοινή ανάλυση

 

Οιστρογόνοείναι μια ουσιαστική ορμόνη στην ανάπτυξη του γυναικείου αναπαραγωγικού συστήματος και των δευτερογενών σεξουαλικών χαρακτηριστικών, παίζοντας κρίσιμο ρόλο στη ρύθμιση των γυναικείων γονιμότητας και των χαρακτηριστικών των φύλων [1]. Μετά την είσοδο στην εμμηνόπαυση, οι γυναίκες αντιμετωπίζουν μείωση της λειτουργίας των ωοθηκών, οδηγώντας σε μειωμένη παραγωγή οιστρογόνων, η οποία με τη σειρά της προκαλεί μια σειρά καταστάσεων όπως η οστεοπόρωση, η αθηροσκλήρωση, το εμμηνοπαυσιακό σύνδρομο και η στεφανιαία καρδιακή νόσο [2]. Η παραδοσιακή θεραπεία αντικατάστασης οιστρογόνων μπορεί να μετριάσει ή να μειώσει τα συμπτώματα που προκαλούνται από την ανεπάρκεια οιστρογόνων, αλλά αυτή η θεραπεία μπορεί επίσης να οδηγήσει σε πιθανές παρενέργειες [3]. Μελέτες έχουν δείξει ότι η μακροπρόθεσμη χρήση οιστρογόνου μπορεί να οδηγήσει σε υπερβολικό πολλαπλασιασμό του ενδομητρίου, των ινομυωμάτων της μήτρας και της υπερπλασίας των μαστικών αδένων, μεταξύ άλλων ανεπιθύμητων ενεργειών. Ως εκ τούτου, η αναζήτηση μιας αποτελεσματικής, ασφαλούς και πρακτικής θεραπείας για τη βελτίωση των χαμηλών επιπέδων οιστρογόνων έχει μεγάλη σημασία και αξία [4].

Τα οιστρογόνα των φυτών είναι ουσίες ικανές να ασκούν δραστικότητα που μοιάζει με οιστρογόνα. Η μοριακή τους δομή είναι παρόμοια με εκείνη του οιστρογόνου των θηλαστικών, επιτρέποντάς τους να δεσμεύονται ειδικά σε υποδοχείς οιστρογόνων και να παράγουν ήπια αποτελέσματα που μοιάζουν με οιστρογόνα [5]. Οι έρευνες δείχνουν ότι τα οιστρογόνα των φυτών έχουν διάφορες φαρμακολογικές επιδράσεις, συμπεριλαμβανομένης της αντι-οστεοπόρωσης και της μεταβολής των μεταβολικών διαταραχών [6].

Cistanche deserticolaείναι το αποξηραμένο, σαρκώδες στέλεχος με φύλλα λωρίδας του εργοστασίου OrobanchaceaeCistanche deserticola yc ma. Έχει λειτουργίες όπως το τόνο νεφρού Yang, εμπλουτισμένη ουσία και αίμα και υγρασία των εντέρων για να ανακουφίσει τη δυσκοιλιότητα. Χρησιμοποιείται συνήθως για τη θεραπεία της ανεπάρκειας του νεφρού, της ουσίας και της ανεπάρκειας του αίματος, της ανικανότητας, της υπογονιμότητας, του πόνου και της αδυναμίας της μέσης και των γόνατων και η δυσκοιλιότητα που προκαλείται από την εντερική ξηρότητα [7]. Προηγούμενες μελέτες της ερευνητικής ομάδας επιβεβαίωσαν ότι τα συνολικά γλυκοσίδια τουCistanche deserticola(GCS), με περιεχόμενο μεγαλύτερο από το 60% του εχινακοσιδίου, είναι τα κύρια ενεργά συστατικά που είναι υπεύθυνα για τα αποτελέσματα που μοιάζουν με οιστρογόνα. Τα GCs αυξάνουν σημαντικά τον συντελεστή της μήτρας και το ύψος των επιθηλιακών κυττάρων του ενδομητρίου σε ανώριμους αρουραίους. Τα αποτελέσματα της μεταγραφικής ανάλυσης έδειξαν ότι τα GCs ασκούν επιδράσεις που μοιάζουν με οιστρογόνα μέσω 2.953 διαφορικά εκφρασμένων γονιδίων, εκ των οποίων 1.475 ρυθμίστηκαν προς τα πάνω και 1.478 ρυθμίστηκαν προς τα κάτω. Αυτά τα γονίδια σχετίζονται κυρίως με την ανταπόκριση των οιστρογόνων, τη θετική ρύθμιση των μεταβολικών διεργασιών της ένωσης αζώτου, τις αναπτυξιακές διεργασίες και τη ρύθμιση της βιολογικής διεργασίας. Συμμετέχουν κυρίως στομονοπάτι σηματοδότησης οιστρογόνων, μονοπάτι σηματοδότησης κατασκηνώσεων, RAP1 μονοπάτι σηματοδότησης,Μονοπάτι σηματοδότησης MAPK [8-9].

Η φαρμακολογία δικτύου της παραδοσιακής κινεζικής ιατρικής (TCM) μπορεί να διερευνήσει τους μηχανισμούς του TCM στη θεραπεία της νόσου με τη διαλογή των συστατικών TCM, την πρόβλεψη των πρωτεϊνών στόχων των ενεργών συστατικών και την ανάλυση των οδών σηματοδότησης που εμπλέκονται σε αυτές τις πρωτεΐνες -στόχους [{0}}]. Για να αποκαλυφθεί περαιτέρω ο μηχανισμός των επιδράσεων που μοιάζουν με οιστρογόνα των GCs, η μελέτη αυτή χρησιμοποιεί ανάλυση βιοπληροφορικής με βάση τα προηγούμενα μεταγραφικά δεδομένα του ομίλου για να αποκαλύψει τον πιθανό μηχανισμό με τον οποίο το σύνολογλυκοσίδεςCistanche deserticola ασκούν εφέ που μοιάζουν με οιστρογόνα.

1. Πειραματικές βάσεις δεδομένων και λογισμικό

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

Σύμβουλος: https://www.symmap.org

Κ.λπ.: http://www.nrc.ac.cn:9090/etcm/

Βελονιά: http://stitch.embl.de/

Ερδών: http://targetnet.scbdd.com/

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

Μονοπρόλος: http://www.uniprot.org/

Γενετικές κάρτες: http://www.genecards.org/

Ομώνης: https://www.omim.org/

ΣΕΙΡΑ: https://string-db.org/

Μεβανίζω: https://www.kegg.jp/

ΠΑΩ: http://geneontology.org/

R γλώσσα: Rx 64 3. 5.3 με τα ακόλουθα πακέτα:

Βενζάρισμα

αρίθμηση

σύλλογος

org.hs.eg.db

σύμβολο2id

Perl σενάριο: addsymbol.pl

Κυτταροσκόπιο: Έκδοση 3.7.1

 

2. Πειραματικές μέθοδοι

2.1 Πρόβλεψη φαρμακολογίας δικτύου του μηχανισμού που μοιάζει με οιστρογόνο του GCS

2.1.1 Πρόβλεψη στόχων των κύριων ενεργών εξαρτημάτων του GCS

Χρησιμοποιώντας ανάλυση UPLC/Q-TOF-MS, ταυτοποιήθηκαν 40 ενώσεις με φαρμακολογική δραστικότητα τύπου οιστρογόνου [13]. Αυτές οι ενώσεις αναζητήθηκανTCMSP, Σύμβουλος,Κ.λπ.Βάσεις δεδομένων για την εξεύρεση δυνητικών γονιδιακών στόχων για κάθε ένωση. Επιπλέον, εισήχθησαν δομές σύνθετων χαμόγελουΒελονιάκαιΕρδώνβάσεις δεδομένων για τη συλλογή στόχων. Όλοι οι συγκεντρωμένοι στόχοι συγχωνεύθηκαν και απομακρύνθηκαν αντίγραφα για να ληφθούν πιθανές πρωτεΐνες -στόχοι.

2.1.2 Πληροφορίες βάσης δεδομένων στόχου που μοιάζει με οιστρογόνα

Οι λέξεις -κλειδιά "ανεπάρκεια οιστρογόνων" χρησιμοποιήθηκαν για την αναζήτηση σχετικών στόχων στοΓενετικές κάρτεςκαιΟμώνηςβάσεις δεδομένων.

2.1.3 Κατασκευή του δικτύου τύπου "Active Compound - Core -Target - οιστρογόνων"

Χρησιμοποιώντας τοΒενζάρισμαΤο πακέτο στο R, η διασταύρωση των στόχων και από τις δύο πηγές σχεδιάστηκε ως διάγραμμα Venn. Εισήχθησαν υποψήφια δεδομένα αλληλεπίδρασης πρωτεΐνηςCytoscape v3.9.1, και εντοπίστηκαν βασικοί στόχοι. Οι αντίστοιχες ενώσεις των βασικών στόχων επιλέχθηκαν και το δίκτυο τύπου "COMPLY -CORE -TARGEN - οιστρογόνων" αναλύθηκε και κατασκευάστηκε χρησιμοποιώνταςCytoscape v3.9.1.

2.1.4 Κατασκευή του δικτύου PPI

Οι βασικές πληροφορίες στόχου εισήχθησαν στοΣΕΙΡΑ database, selecting the species "Homo sapiens" and setting the confidence score to >0. 7 για να κατασκευαστεί το δίκτυο αλληλεπίδρασης πρωτεΐνης-πρωτεΐνης (PPI). ΟαρίθμησηΤο πακέτο στο R χρησιμοποιήθηκε για την ανάλυση και την επιλογή των 20 κορυφαίων γονιδίων πυρήνα με την υψηλότερη συνδεσιμότητα μεταξύ των πρωτεϊνών -στόχων πυρήνα, τα οποία απεικονίστηκαν.

2.1.5 GO Λειτουργική ανάλυση εμπλουτισμού και ανάλυση εμπλουτισμού οδού KEGG

Για τα βασικά γονίδια στόχου, οι αναζητήσεις βάσης δεδομένων GO και KEGG πραγματοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας τα πακέτα Rorg.hs.eg.db, σύμβολο2id,σύλλογος. Οι 20 κορυφαίες οδούς με διορθωμένες τιμές Ρ απεικονίστηκαν ως διαγράμματα ράβδων, αναλύοντας τους σημαντικούς λειτουργικούς σχολιασμούς και τις οδούς που εμπλουτίστηκαν από τους βασικούς στόχους των επιδράσεων που μοιάζουν με οιστρογόνα του GCS.

2.2 Ενσωμάτωση με μεταγραφικά δεδομένα

2.2.1 Ανάλυση συσχέτισης μεταξύ των προβλεπόμενων στόχων και των μεταγραφικών γονιδίων

Δεδομένου ότι τα είδη στις προβλέψεις φαρμακολογίας δικτύου είναι ανθρώπινα, οι στόχοι μετατράπηκαν σε ομόλογα γονίδια αρουραίων που χρησιμοποιούνHGNCμέσω της λειτουργίας "εργαλεία-HCOP". Τα επίπεδα έκφρασης των διαφορικών γονιδίων αναλύθηκαν μεταξύ της ομάδας GCS και της ομάδας ελέγχου σε μεταγραφική αλληλουχία [9].

 

2.2.2 Ανάλυση συσχέτισης μεταξύ των προβλέψεων φαρμακολογίας δικτύου και των μεταγραφικών οδών KEGG

Τα βασικά γονίδια -στόχοι που προβλέπονται από τη φαρμακολογία του δικτύου (μετατράπηκαν σε ομόλογα γονίδια αρουραίων) αναζητήθηκαν στη βάση δεδομένων KEGG χρησιμοποιώντας τα πακέτα Rβιοχορύκηςκαισύλλογοςμαζί με τοid2symbol.plγραφή. Το είδος περιορίστηκε στο "RNO", και οι μονοπάτια με το padjust <{0}}. 05 ελέγχθηκαν. Η ανάλυση Venn διεξήχθη για τον εντοπισμό αλληλεπικαλυπτόμενων οδών μεταξύ των οδών KEGG που εμπλουτίστηκαν μέσω των προβλέψεων φαρμακολογίας δικτύου και των μεταγραφικών πειραμάτων που σχετίζονται με τα αποτελέσματα που μοιάζουν με οιστρογόνα του GCS.