本研究揭示了该机制 栝楼属-Fritillaria thunbergii 基于网络药理学和实验验证治疗肺腺癌。该研究还表明,PI3K/AKT 信号通路在药物作用中发挥着关键作用 栝楼属-Fritillaria thunbergii 在治疗肺腺癌方面。
本研究揭示了该机制 栝楼属-Fritillaria thunbergii 基于网络药理学和实验验证治疗肺腺癌。该研究还表明,PI3K/AKT 信号通路在药物作用中发挥着关键作用 栝楼属-Fritillaria thunbergii 在治疗肺腺癌方面。
我们旨在研究其机制 栝楼-浙贝母 基于网络药理学与实验验证治疗肺腺癌(LUAD)的有效成分及潜在靶点 栝楼属 和 Fritillaria thunbergii 通过高通量实验与参考引导的中药数据库(HERB)以及相似性集合方法(SEA)数据库收集活性成分,并通过GeneCards和在线人类孟德尔遗传数据库(OMIM)查询肺腺癌(LUAD)相关靶点。利用Cytoscape软件构建药物-成分-疾病-靶点网络。通过蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络、基因本体(GO)功能及京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,筛选核心靶点与关键通路。采用水提物提取方法 栝楼-浙贝母 并使用 A549 细胞进行后续实验验证。通过 HERB 数据库和文献检索,获得 31 种有效化合物和 157 个潜在靶基因 栝楼-浙贝母 进行了筛选,其中144个为调控靶标 栝楼-浙贝母 在肺腺癌治疗中的作用。GO功能富集分析显示,其作用机制 栝楼-浙贝母 针对肺腺癌的主要作用机制为蛋白质磷酸化。KEGG通路富集分析表明,肺腺癌的治疗涉及 栝楼-浙贝母 主要涉及PI3K/AKT信号通路。实验验证表明,一种水提物 栝楼-浙贝母 能够抑制A549细胞的增殖以及AKT的磷酸化。通过网络药理学分析及实验验证,证实PI3K/AKT信号通路在其作用机制中发挥关键作用 栝楼-浙贝母 在治疗肺腺癌方面。
肺癌是指起源于肺支气管黏膜的恶性肿瘤,包括鳞状细胞癌、腺癌、大细胞癌和小细胞癌1。肺腺癌(LUAD)是最常见的肺癌类型,约占全部肺癌病例的40%2。大多数患者在确诊时已处于晚期或已发生远处转移,因而失去了手术治疗的机会3。目前临床治疗中,同步放化疗是治疗肺腺癌最常用的策略,但由于严重的不良反应,其应用受到限制4。
传统中医(TCM)可有效缓解肺腺癌(LUAD)患者的临床症状,减轻放化疗引起的不良反应,因此已成为研究热点5,6,7在传统中医中,肺癌属于 "肺部蓄积" 和 "肺部石化"气虚以及痰、瘀、毒的相互作用在肺癌的发病机制中具有重要意义。因此,补气化痰、祛瘀解毒是主要的临床治疗原则。8 基于中医理论的肺癌治疗方法9. 栝楼 瓜蒌(Maxim)和 Fritillaria thunbergii 浙贝母(Zhebeimu)是治疗肺癌的常用药对,具有清热化痰的功效10,11,12然而,其作用机制仍不明确,需要进一步开展研究。
网络药理学是一种基于系统生物学和多向药理学理论的综合性方法,旨在揭示多种药物与疾病之间复杂的网络关系13。中药方剂具有多组分、多靶点的特点,因此非常适用于网络药理学的研究14,15。近年来,网络药理学已成为中药复方研究中的有力手段,并逐渐成为研究热点16,17。
然而,据我们所知,目前所有关于网络药理学的研究均以文字形式呈现。通过视频形式展示该技术将显著降低学习门槛,有利于该技术的推广,这也是本文的优势之一。在本研究中,我们以 栝楼-浙贝母 以肺腺癌为例进行网络药理学预测及实验验证。
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所有网络药理学操作均按照《网络药理学评价方法指南》18进行。所有实验操作均遵循北京中医药大学实验室管理规定。
1. 网络药理学预测
2. 实验验证
3. 分子对接
4. 统计分析
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共鉴定出 31 个与Trichosanthes-Fritillaria thunbergii相关的活性成分,其中包括 21 个Trichosanthes来源成分和 10 个Fritillaria thunbergia成分,以及 144 个相应的靶点。从 GeneCards 数据库和 OMIM 数据库中分别提取出 9,049 个和 67 个与 LUAD 相关的基因。去除重复基因后,共鉴定出 9,057 个与 LUAD 相关的基因。通过取 LUAD 相关基因与Trichosanthes-Fritillaria thunbergii活性成分相关靶点的交集,获得潜在的治疗靶点。Trichosanthes-Fritillaria thunbergii抗 LUAD 的药物-成分-疾病-靶点相互作用网络如图 1A所示。在该相互作用网络中,排名前十的活性成分为山柰酚、羟基葛根素、染料木素、木犀草素和 β-谷固醇、棕榈油酸、甘油酸、十六烷酸、壬酸和癸酸,这些成分被确定为Trichosanthes-F...
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通常,一个完整的网络药理学研究包括从数据库中鉴定活性成分、获取与活性成分和疾病相关的靶点、构建药物-成分-疾病-靶点网络,以及预测核心靶点和通路。通过计算机技术初步预测活性成分与核心蛋白(分子对接)之间的关联,并通过实验进行最终验证。
相关数据库的选择是网络药理学中最关键的部分,因为这决定了研究的质量。HERB数据库整合了多个中药数据库的信息,如Syµmap、TCMID、TCMSP和TCM-ID,是目前最全面的中药及成分数据库。因此,本研究采用HERB数据库进行活性成分的筛选19。
本研究中,31 种活性成分和 144 个交集靶点 栝楼-浙贝母 通过相关数据库鉴定了治疗LUAD的药物。通过构建药物-成分-疾病-靶点网络,我们经拓扑学分析筛选出十个关键活性成分。核心靶点 栝楼-浙贝母 通过PPI分析筛选出LUAD治疗中的关键分子。
根据文献报道,在KEGG结果的前20条通路中,PI3K/AK...
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作者声明无利益冲突。
本研究由北京中医药大学创新训练计划(编号:202110026036)资助。
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| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 0.25% 胰蛋白酶-EDTA | Gibco | R001100 | |
| A549 细胞系 | Procell | CL-0016 | |
| AKT 抗体 | CST | 4691S | |
| BCA 蛋白定量检测试剂盒 | Solarbio | PC0020 | |
| 化学发光检测系统 | 上海勤翔科学仪器厂 | ChemiScope 6100 | |
| 杜氏改良伊格尔培养基(DMEM) | Solarbio | 11995 | |
| 增强型化学发光(ECL)试剂盒 | ABclonal | RM00021 | |
| 胎牛血清 | ScienCell | 0025 | |
| HRP 标记山羊抗兔 IgG(H+L) | ABclonal | AS014 | |
| MTS 检测试剂盒 | Promega | G3580 | |
| p-AKT 抗体 | CST | 6040S | |
| 青霉素-链霉素 | Gibco | C14-15070-063 | |
| 苯甲基磺酰氟(PMSF) | Solarbio | P0100 | |
| 磷酸酶抑制剂 | 碧云天 | P1081 | |
| 磷酸盐缓冲液(PBS) | Solarbio | P1020 | |
| 聚偏二氟乙烯(PVDF)膜 | Millipore | ISEQ00010 | |
| RIPA 裂解液 | Solarbio | R0010 | |
| 旋转蒸发仪 | 上海亚荣生化仪器厂 | RE52CS-1 | |
| 真空冷冻干燥机 | 宁波新芝生物科技股份有限公司 | SCIENTZ-10 | |
| β-肌动蛋白抗体 | ABclonal | AC026 |
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