Kajian Farmakologi Rangkaian mengenai Kesan Estrogenik Seperti Glikosida Cistanche Deserticola

 

Abstrak

Kajian ini meneroka mekanisme potensi kesan seperti estrogenikGlikosidaCistanche Desertacola(GCS)Berdasarkan farmakologi rangkaian yang digabungkan dengan data transkrip. Sejumlah40 bahan aktifGC dengan kesan estrogenik diramalkan menggunakan pangkalan data sepertiTCMSP, Symmap, Dan sebagainya, Jahitan, danQSAR.

Maklumat sasaran mengenai penyakit kekurangan estrogenik diambil dariGenecardsdanKELUARGApangkalan data. Sasaran utama ditayangkan, dan aRangkaian PPItelah dibina.GO Analisis Pengayaan FungsiandanAnalisis Pengayaan Laluan Keggtelah dijalankan untuk mengenal pasti sasaran dan laluan utama.

Digabungkan dengan data transkrip awal, analisis korelasi antara sasaran ramalan farmakologi rangkaian dan laluan KEGG dilakukan untuk mendedahkan lagi mekanisme kesan seperti estrogenik GC.

183 sasarantelah ditayangkan, dan1,712 sasarantelah dipilih untuk penyakit kekurangan estrogen.

24 sasaran utama terasdiperolehi.

GO Fungsi dan Pengayaan Laluan KEGG menunjukkan bahawa GC terutamanya bertindak pada proses biologi seperti:

Reseptor sitokin mengikat

Pengikatan reseptor estrogen

Faktor pertumbuhan reseptor mengikat

Aktiviti reseptor nuklear

Mengikat reseptor hormon nuklear

Aktiviti reseptor hormon steroid

Pengikatan reseptor hormon

Laluan pengawalseliaan termasuk:

Faktor Nekrosis Tumor (TNF) Laluan Isyarat

Interleukin -17 (il -17) Laluan isyarat

Faktor Hypoxia-Inducible -1 (hif -1) Laluan isyarat

Laluan isyarat estrogen

Perubahan ekspresi gen dikesan dalam semua24 sasaran terasKecualiMcl1danGCG. Gen yang dinyatakan secara berbeza termasukAr, Casp8, ESR1, Fos, danHMOX1. Sejumlah68 Laluan KEGGdikenal pasti, denganlaluan isyarat estrogen, Laluan Isyarat Kem, danLaluan isyarat TNFmenjadi laluan utama.

Kesimpulan

GlikosidaCistanche Desertacolaboleh menggunakan kesan seperti estrogen melalui mekanisme "pelbagai komponen, pelbagai sasaran, pelbagai jalan". Mekanisme ini mungkin berkaitan dengan peraturan:

Laluan isyarat estrogen

Laluan Isyarat Kem

Laluan isyarat TNF

 

 

 

Pil ekstrak cistanche semulajadi bukannyaEstromimetic

Whatsapp kami untuk maklumat lanjut

 

 

Kata kunci

GlikosidaCistanche Desertacola

Estromimetic

Farmakologi Rangkaian

Transkrip

Analisis bersama

 

Estrogenadalah hormon penting dalam pembangunan sistem pembiakan wanita dan ciri -ciri seksual sekunder, memainkan peranan penting dalam mengawal kesuburan wanita dan sifat jantina [1]. Selepas memasuki menopaus, wanita mengalami penurunan fungsi ovari, yang membawa kepada pengeluaran estrogen yang dikurangkan, yang seterusnya menyebabkan satu siri keadaan seperti osteoporosis, aterosklerosis, sindrom menopaus, dan penyakit jantung koronari [2]. Terapi penggantian estrogen tradisional boleh mengurangkan atau mengurangkan gejala yang disebabkan oleh kekurangan estrogen, tetapi rawatan ini juga boleh menyebabkan kesan sampingan yang berpotensi [3]. Kajian telah menunjukkan bahawa penggunaan estrogen jangka panjang boleh mengakibatkan percambahan berlebihan endometrium, fibroid rahim, dan hiperplasia kelenjar mamma, antara kesan buruk yang lain. Oleh itu, mencari rawatan yang berkesan, selamat, dan praktikal untuk meningkatkan tahap estrogen yang rendah adalah sangat penting dan nilai [4].

Estrogen tumbuhan adalah bahan yang mampu menggunakan aktiviti seperti estrogen. Struktur molekul mereka adalah serupa dengan estrogen mamalia, yang membolehkan mereka mengikat reseptor estrogen secara khusus dan menghasilkan kesan seperti estrogen ringan [5]. Penyelidikan menunjukkan bahawa estrogen tumbuhan mempunyai pelbagai kesan farmakologi, termasuk anti-osteoporosis dan mengubah gangguan metabolik [6].

Cistanche Desertacolaadalah batang kering dan berisi dengan daun bersisik dari kilang OrobanchaceaeCistanche desertacola yc ma. Ia mempunyai fungsi seperti tonifikasi buah pinggang, memperkayakan intipati dan darah, dan melembabkan usus untuk melegakan sembelit. Ia biasanya digunakan untuk merawat kekurangan buah pinggang, intipati dan kekurangan darah, mati pucuk, kemandulan, kesakitan dan kelemahan pinggang dan lutut, dan sembelit yang disebabkan oleh kekeringan usus [7]. Kajian terdahulu oleh kumpulan penyelidikan mengesahkan bahawa jumlah glikosidaCistanche Desertacola(GCS), dengan kandungan lebih daripada 60% echinacoside, adalah komponen aktif utama yang bertanggungjawab untuk kesan seperti estrogen. GCs dengan ketara meningkatkan pekali rahim dan ketinggian sel epitelium endometrial dalam tikus yang tidak matang. Hasil analisis transkripik menunjukkan bahawa GCs menggunakan kesan seperti estrogen melalui 2,953 gen yang dinyatakan secara berbeza, di mana 1,475 dikawal dan 1,478 dikurangkan. Gen ini terutamanya berkaitan dengan tindak balas estrogen, peraturan positif proses metabolik kompaun nitrogen, proses perkembangan, dan peraturan proses biologi. Mereka terutamanya mengambil bahagian dalamlaluan isyarat estrogen, Laluan Isyarat Kem, Laluan Isyarat Rap1, danLaluan isyarat MAPK [8-9].

Farmakologi Rangkaian Perubatan Tradisional Cina (TCM) boleh meneroka mekanisme TCM dalam rawatan penyakit dengan menyaring komponen TCM, meramalkan protein sasaran komponen aktif, dan menganalisis laluan isyarat yang terlibat dalam protein sasaran ini [{0}}]. Untuk terus mendedahkan mekanisme kesan seperti estrogen GCS, kajian ini menggunakan analisis bioinformatik berdasarkan data transkripsi sebelumnya kumpulan untuk mendedahkan mekanisme yang mungkin di mana jumlahnyaGlikosidaCistanche Desertacola mengerahkan kesan seperti estrogen.

1. Pangkalan data dan perisian eksperimen

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

Symmap: https://www.symmap.org

Dan sebagainya: http://www.nrc.ac.cn:9090/etcm/

Jahitan: 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/

KELUARGA: https://www.omim.org/

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

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

Pergi: http://geneontology.org/

Bahasa r: Rx 64 3. 5.3 dengan pakej berikut:

Venndiagram

Count.R

clusterprofiler

org.hs.eg.db

simbol2Id

Skrip perl: addsymbol.pl

Cytoscape: Versi 3.7.1

 

2. Kaedah Eksperimen

2.1 Ramalan Farmakologi Rangkaian Mekanisme seperti estrogen GCS

2.1.1 Ramalan Sasaran Komponen Aktif Utama GCS

Menggunakan analisis UPLC/Q-TOF-MS, 40 sebatian dengan aktiviti farmakologi seperti estrogen telah dikenalpasti [13]. Sebatian ini dicariTCMSP, Symmap, danDan sebagainyapangkalan data untuk mencari sasaran gen yang berpotensi untuk setiap kompaun. Di samping itu, struktur senyuman kompaun diimport ke dalamJahitandanQSARpangkalan data untuk mengumpul sasaran. Semua sasaran yang dikumpulkan telah digabungkan, dan pendua telah dikeluarkan untuk mendapatkan protein sasaran yang berpotensi.

2.1.2 Maklumat pangkalan data sasaran seperti estrogen

Kata kunci "kekurangan estrogen" digunakan untuk mencari sasaran yang relevan diGenecardsdanKELUARGApangkalan data.

2.1.3 Pembinaan Rangkaian "Kompaun Aktif - Sasaran Teras - Estrogen Seperti"

MenggunakanVenndiagramPakej di R, persimpangan sasaran dari kedua -dua sumber telah diplot sebagai gambarajah Venn. Data interaksi protein calon diimport ke dalamCytoscape v3.9.1, dan sasaran teras telah dikenalpasti. Sebatian sasaran teras yang sepadan telah dipilih, dan rangkaian "kompaun - sasaran teras - seperti estrogen" dianalisis secara visual dan dibina menggunakanCytoscape v3.9.1.

2.1.4 Pembinaan Rangkaian PPI

Maklumat sasaran teras diimport keRentetan database, selecting the species "Homo sapiens" and setting the confidence score to >0. 7 untuk membina rangkaian interaksi protein-protein (PPI). TheCount.RPakej dalam R digunakan untuk menganalisis dan memilih 20 gen teras teratas dengan sambungan tertinggi di kalangan protein sasaran teras, yang digambarkan.

2.1.5 GO Analisis Pengayaan Fungsian dan Analisis Pengayaan Laluan KEGG

Untuk gen sasaran teras, carian pangkalan data GO dan KEGG dilakukan menggunakan pakej Rorg.hs.eg.db, simbol2Id, danclusterprofiler. Jalur 20 teratas dengan nilai p yang diperbetulkan divisualisasikan sebagai carta bar, menganalisis anotasi fungsional dan laluan yang signifikan yang diperkaya oleh sasaran teras kesan seperti estrogen GCS.

2.2 Integrasi dengan data transkrip

2.2.1 Analisis korelasi antara sasaran yang diramalkan dan gen transkripik

Oleh kerana spesies dalam ramalan farmakologi rangkaian adalah manusia, sasaran telah diubah menjadi gen tikus homologus menggunakanHGNCmelalui fungsi "Tools-HCOP". Tahap ekspresi gen pembezaan dianalisis antara kumpulan GCS dan kumpulan kawalan dalam penjujukan transkripik [9].

 

2.2.2 Analisis Korelasi Antara Ramalan Farmakologi Rangkaian dan Laluan KEGG Transkriptomi

Gen sasaran teras yang diramalkan oleh farmakologi rangkaian (ditukar kepada gen homologus tikus) dicari dalam pangkalan data KEGG menggunakan pakej RBiokonduktordanclusterprofilerBersama denganid2symbol.plSkrip. Spesies ini terhad kepada "rno," dan laluan dengan padjust <0. 05 telah ditayangkan. Analisis VENN dijalankan untuk mengenal pasti laluan bertindih antara laluan KEGG yang diperkaya melalui ramalan farmakologi rangkaian dan eksperimen transkrip yang berkaitan dengan kesan seperti estrogen GCS.