이 연구 노력은 네트워크 약리학과 유전자 발현 옴니버스(GEO) 데이터 세트의 시너지 통합을 사용하여 국소 약물 투여의 메커니즘을 설명하고자 했습니다. 이 논문은 항문 습진 치료에서 ShiDuGao(SDG)의 타당성, 표적 및 기전을 평가했습니다.
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방법 논문
GEO 데이터 세트 및 네트워크 약리학을 기반으로 한 항문 습진에 대한 ShiDuGao 치료의 효능 및 기본 경로 메커니즘
* These authors contributed equally
이 논문에서
요약
초록
항문 습진은 항문 주변 부위에 영향을 미치는 만성적이고 재발성 염증성 피부 질환입니다. 병변은 주로 항문과 항문 주위 피부에서 발생하지만 회음부나 생식기까지 확장될 수도 있습니다. ShiDuGao(SDG)는 항문 소양증, 삼출물 조절, 수분 감소 및 피부 복구에 대한 상당한 회복 특성을 가지고 있는 것으로 밝혀졌습니다. 그러나 항문 습진에 대한 SDG의 유전적 표적과 약리학적 기전은 아직 포괄적으로 설명되고 논의되지 않았습니다. 결과적으로 이 연구는 네트워크 약리학적 접근 방식을 채택하고 유전자 발현 옴니버스(GEO) 데이터 세트를 활용하여 유전자 표적을 조사했습니다. 또한 단백질-단백질 상호 작용 네트워크(PPI)가 구축되어 "약물-표적-질병" 상호 작용 네트워크 내에서 149개의 표적을 식별했으며 그 중 59개는 허브 유전자로 간주되었습니다.
항문 주위 습진 치료에서 SDG의 유전자 기능은 KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) 및 GO(Gene Ontology) 분석을 활용하여 평가되었습니다. 그 후, 네트워크 약리학적 분석에서 확인된 항항문 주위 습진 기능과 SDG의 잠재적 경로는 분자 도킹 방법론을 사용하여 검증되었습니다. 항문 습진 치료에서 SDG 표적 유전자 및 단백질과 관련된 생물학적 과정은 주로 사이토카인 매개 반응, 염증 반응 및 지질다당류에 대한 반응을 포함합니다. 경로 농축 및 기능적 주석 분석 결과는 SDG가 이질균 및 단순 헤르페스 바이러스 1 감염 경로를 조절하여 항문 습진을 예방하고 관리하는 데 중요한 역할을 한다는 것을 시사합니다. 네트워크 약리학 및 GEO 데이터베이스 분석은 특히 TNF 및 MAPK 신호 경로에서 중요한 허브 표적인 TNF, MAPK14 및 CASP3를 조절하여 항문 습진 치료에서 SDG의 다중 표적 특성을 확인합니다. 이러한 발견은 항문 습진에 대한 SDG의 치료 메커니즘에 대한 추가 조사를 위한 명확한 방향을 제공하는 동시에 이 쇠약해지는 상태에 대한 효과적인 치료 접근 방식으로서의 잠재력을 강조합니다.
서론
항문 습진은 항문 주위와 점막에 영향을 미치는 알레르기성 피부 질환으로 다양한 임상 증상을 나타낸다1. 특징적인 증상으로는 항문 홍반, 구진, 물집, 미란, 삼출물 및 딱지가 있습니다. 이러한 증상은 주로 환부의 긁힘, 두꺼워짐, 거칠기로 인해 발생한다2.
항문 습진은 질병의 장기화, 재발성 발작 및 까다로운 치료를 특징으로 하며 환자의 신체적, 정신적 건강에 악영향을 미칠 수 있습니다3. 항문 습진의 발병 기전은 아직 명확하지 않으며, 현대 의학은 국소 항문 병변, 식습관, 환경, 유전 및 기타 요인과 관련이 있을 수 있음을 시사합니다4. 항문 습진의 치료는 자극 물질 및 잠재적 알레르기 항원과의 접촉을 피하는 것 외에도 주로 염증 억제, 항알레르기 및 가려움증 완화와 같은 방법에 중점을 둡니다5.
SDG는 항문 습진 및 기타 항문 질환의 치료에 광범위하게 활용되어 왔습니다. SDG는 항문 피부 삼출물을 조절하고, 수분을 줄이며, 항문 피부를 복구하고, 소양증
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프로토콜
이 연구는 참여에 대한 윤리적 승인과 동의를 언급하지 않습니다. 이 연구에 사용된 데이터는 유전자 데이터베이스에서 얻은 것입니다.
1. 질병 표적 예측
- GeneCards 데이터베이스(https://www.genecards.org)와 온라인 Mendelian inheritance in man 데이터베이스(OMIM, https://www.omim.org)에 액세스하여 "항문 습진"을 질병 표적 검색어로 사용합니다.
- 질병 표적의 스프레드시트를 다운로드합니다. 반복되는 표적을 삭제하여 항문 습진 표적을 얻습니다.
2. 활성 성분 선택
- Traditional Chinese Medicine 시스템의 약리학 데이터베이스(TCMSP; http://tcmspw.com/tcmsp.php)에서 "indigo naturalis, golden cypress, calcined gypsum, calamine, and Chinese Gall"이라는 키워드를 검색하면 SDG의 후보 활성 성분 및 목표 목록을 얻을 수 있습니다.
- 구성 요소를 스위스 ADME 데이터베이스(http://ww....
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결과
항문 습진 관련 유전자, SDG 표적 유전자 및 공통 표적
총 958개의 잠재적 유전자 후보가 Genecards에서, 634개는 OMIM 데이터베이스에서 스크리닝되었으며, 중복은 제외되었습니다. 항문 습진 관련 유전자를 포괄적으로 이해하기 위해 여러 데이터베이스의 연구 결과를 통합하여 총 958개의 별개의 유전자를 생성했습니다. 결과적으로, 항문 습진에 특이적인 단백질-단백질 상호작용 네트워크(PPI)가 꼼꼼하게 공식화되었습니다. SDG는 5가지 한약재, 즉 인디고 내추럴리스, 황금 노송나무, 소성 석고, 칼라민, 중국 갈즙15,16으로 구성되어 있습니다. 소성 석고의 주성분은 무수 황산칼슘(CaSO4)이고 칼라민의 주성분은 탄산아연(ZnCO3)입니다. 인디고 내추럴리스(Indigo naturalis), 골든 사이프러스(Golden Cypress), .......
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토론
아토피 피부염은 습진과 기저 기전을 공유하는 습진의 특정 형태입니다. 이 질환과 관련이 있는 것으로 여겨지는 허브 유전자는 TNF, MAPK14 및 CASP3입니다. 항문 습진에 대한 SDG의 치료 효과는 주로 이 세 가지 허브 유전자를 통한 TNF 및 MAPK 신호 전달 경로에 대한 작용에 기인한다17.
SDG에는 인디고 내추럴리스(indigo naturalis), 골든 사이프러스(golden cypress), 소성 석고(calcined gypsum), 칼라민(calamine), 차이니즈 담즙(Chinese Gall) 등 5가지 약물이 포함됩니다. 중국 전통 의학에서 소성 석고와 칼라민은 상처 치유를 촉진하고 습기를 건조시키는 역할을 할 수 있으며, 인디고 내추럴리스, 황금 노송 나무, 중국 담즙은 열을 제거하고 해독하며 습기를 건조시킬 수 있습니다. 이 허브의 조합은 수분을 배출하고, 상처 치유를 촉진하고, 열을 제거하고, 바람을 쫓.......
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공개 사항
저자는 공개할 것이 없습니다.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| AutoDockTools | AutoDock | https://autodocksuite.scripps.edu/adt/ | |
| 사이토스케이프 3.9.1 | Cytoscape | https://cytoscape.org/ | |
| GeneCards 데이터베이스 | GeneCards | https://www.genecards.org | |
| GEO 데이터베이스 | National Center for Biotechnology Information | https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/ | |
| GEO2R 도구 | National Center for Biotechnology Information | https://ncbi.nlm.nih.gov/geo/geo2r/ | |
| Metascape | Metascape | https://metascape.org/ | |
| 온라인 멘델 유전 인간 데이터베이스 | OMIM | https://www.omim.org | |
| RCSB 단백질 데이터베이스 | RCSB 단백질 데이터 뱅크(RCSB PDB) | http://www.pdb.org/ | |
| STRING 데이터베이스 | STRING | https://string-db.org/ | |
| 스위스 ADME 데이터베이스 | Swiss Institute of Bioinformatics | http://www.swissadme.ch/index.php | |
| Traditional Chinese Medicine system's pharmacology database (TCMSP) | Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform | http://tcmspw.com/tcmsp.php | |
| Venny2.1 | BioinfoGP | https://bioinfogp.cnb.csic.es/tools/venny/index.html |
참고문헌
- Ma, M., Lu, H., Yang, Z., Chen, L., Li, Y., Zhang, X. Differences in microbiota between acute and chronic perianal eczema. Medicine. 100 (16), e25623(2021).
- Dietrich, C. F., Hoch, F. Anal eczema. Revue Therapeutique. 78 (9), 509-512 (2021).
- Dietrich, A., Ruzicka, T., Hermans, C.
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재인쇄 및 허가
