Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Onderzoeksartikel

Gegen Qinlian Decoctie vermindert colitis ulcerosa door PANoptosis te remmen: Een multi-omics en experimentele studie

230 weergaven

⸱

DOI:

10.3791/69858

⸱

22 mei 2026

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1College of Clinical Medicine, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, 2Department of Gynaecology, Hospital of Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, 3Department of Traditional Chinese Medicine, Henan Provincial People's Hospital, Zhengzhou University, 4College of Basic Medical Sciences, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, 5College of Health and Rehabilitation, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, 6State Key Laboratory of Oral Diseases, National Center for Stomatology, National Clinical Research Center for Oral Diseases, Department of Traditional Chinese Medicine, West China Hospital of Stomatology, Sichuan University, 7Department of Stomatology, Hospital of Chengdu University of Traditional Chinese Medicine

* These authors contributed equally

In dit artikel

Samenvatting

Hier presenteren we een protocol dat multi-omics-analyse integreert met in vivo validatie om te onderzoeken hoe Gegen Qinlian Decocion colitis ulcerosa verlicht door PANoptose-gerelateerde doelen en ontstekingssignalen te reguleren.

Samenvatting

We presenteren een geïntegreerd bio-informatica- en netwerkfarmacologieprotocol om de therapeutische mechanismen van Gegen Qinlian Decoction (GQD) bij ulcerosa colitis (UC) te verduidelijken, met bijzondere focus op regulatie gerelateerd aan PANoptose. Dit protocol is ontworpen om systematisch potentiële bioactieve verbindingen, therapeutische doelwitten, signaalroutes en immuungerelateerde mechanismen te identificeren via multi-database mining en transcriptomische analyse. Genexpressieprofielen van UC-cohorten, waaronder GSE87466 en GSE92415 uit de GEO-database, worden geanalyseerd met differentiële expressieanalyse en gewogen genco-expressienetwerkanalyse om ziektegerelateerde genen te identificeren. Kandidaatdoelen van GQD worden verzameld uit openbare farmacologische databases en gekruist met UC- en PANoptosis-geassocieerde genen om kerntherapeutische doelwitten te bepalen. Vervolgens worden eiwit-eiwitinteractienetwerkconstructies, verrijkingsanalyses en het modelleren van verbinding-doelpaden-netwerken uitgevoerd om de moleculaire basis van GQD-activiteit te onthullen. Daarnaast wordt immuno-infiltratieanalyse geïntegreerd om de relatie tussen sleutelgenen en de micro-omgeving van het darmimmuun te onderzoeken. Moleculaire koppeling wordt verder gebruikt om het bindingspotentieel tussen belangrijke actieve verbindingen en hub-doelen te evalueren. Dit protocol biedt een reproduceerbaar, systematisch kader om te onderzoeken hoe GQD UC verlicht door PANoptose en gerelateerde ontstekingsroutes te moduleren, en kan dienen als nuttige referentie voor mechanistische studies van andere traditionele Chinese geneeskundeformules bij complexe ontstekingsziekten.

Inleiding

Colitis ulcerosa (UC), een van de belangrijkste vormen van inflammatoire darmziekte, is een chronische terugkerende ontstekingsaandoening die voornamelijk het dikke darmslijmvlies aantast en meestal begint in het rectum met continue proximale extensie. De pathogenese ervan is complex en omvat abnormale mucosale immuunactivatie, epitelbarrière-disfunctie, microbiële verstoring en ontregelde interacties tussen gastheer en omgeving, wat samen een aanzienlijke en groeiende wereldwijde gezondheidslastoplevert. Aanhoudende mucosale ontsteking veroorzaakt niet alleen terugkerende symptomen zoals buikpijn, diarree en hematochezie, maar verhoogt ook het langetermijnrisico op colitis geassocieerde colorectale kanker, vooral bij patiënten met uitgebreide en langdurige ziekte 3,4.

De huidige farmacologische behandeling van UC is voornamelijk afhankelijk van 5-aminosalicylaten, corticosteroïden, immunomodulatoren, biologische middelen en kleinmolecuulagenten, afhankelijk van de ernst van de ziekte en therapeutische respons5. Hoewel deze strategieën de klinische uitkomsten hebben verbeterd, ervaart een aanzienlijk deel van de patiënten nog steeds primaire niet-respons, secundair verlies van respons, intolerantie, steroïdenafhankelijkheid of therapiegerelateerde bijwerkende gebeurtenissen, wat de noodzaak van veiligere en mechanismegerichte therapeutische opties benadrukt6. Daarom is het identificeren van upstream moleculaire programma's die gelijktijdig epitheelbeschadiging en darm-immuundysregulatie reguleren van groot translationeel belang.

Recente studies hebben aangetoond dat gedisreguleerde geprogrammeerde celdood diepgaand betrokken is bij de pathogenese van UC. Naast klassieke apoptose zijn pyroptose en necroptose allemaal in verband gebracht met de vernietiging van epitheelbarrières en de versterking van mucosale ontsteking7. PANoptosis, een recent gedefinieerde ontstekingsgeprogrammeerde celdoodsroute die belangrijke kenmerken van pyroptose, apoptose en necroptose integreert, is uitgegroeid tot een bijzonder relevant mechanistisch kader voor chronische ontstekingsziekten8. Dit proces wordt gecoördineerd door multiproteïne PANoptosoomcomplexen en omvat centrale mediatoren zoals ZBP1, RIPK1/RIPK3, CASP8 en inflammasoom-gerelateerde moleculen waaronder NLRP3 op een contextafhankelijke manier9. Belangrijk is dat steeds meer bewijs aangeeft dat PANoptose wordt geactiveerd bij UC en mogelijk schade aan darmepiteliaal, het afbreken van barrières en een immuundisbalans kan bevorderen, wat bijdraagt aan de progressie van de ziekte 10,11,12. Deze bevindingen suggereren dat PANoptose niet slechts een gevolg is van ontsteking nastrooms, maar mogelijk een mechanistisch actiefbare knoop is die epitheelschade koppelt aan mucosale immuunversterking.

Gegen Qinlian Decoctie (GQD), een klassiek recept dat voor het eerst werd vastgelegd in Shang Han Lun, bestaat uit Pueraria lobata, Scutellaria baicalensis, Coptis chinensis en Glycyrrhiza uralensis. Het wordt al lange tijd gebruikt in de traditionele Chinese geneeskunde voor diarree en ontstekingsaandoeningen in de darmen. Moderne farmacologische studies hebben aangetoond dat GQD experimentele colitis kan verlichten door ontstekingsreacties te onderdrukken, de integriteit van de darmbarrière te herstellen, darmmicrobiota te hervormen en de immuunhomeostase te moduleren, inclusief Th17/Treg-gerelateerde signalering en inflammasoomactiviteit13,14. Deze multitargetacties maken GQD een plausibele kandidaat om in te grijpen in PANoptosis-gerelateerde pathologische processen in UC15. Ondanks groeiend bewijs voor de anti-colitische effectiviteit blijft het onduidelijk of GQD therapeutische effecten heeft door gecoördineerde regulatie van PANoptosis-geassocieerde moleculaire netwerken.

Op dit moment bestaan er twee grote hiaten. Ten eerste hebben bestaande studies naar UC-celsterftemechanismen zich vooral gericht op geïsoleerde routes zoals apoptose, pyroptose of ferroptose, terwijl de geïntegreerde rol van PANoptose in het bemiddelen van de therapeutische effecten van kruidenformules niet voldoende is verduidelijkt 7,10,11. Ten tweede, hoewel netwerkfarmacologie goed geschikt is om het karakteriseren van de "multi-component-multi-target-multi-pathway" aard van traditionele formules, kunnen voorspellingen op basis van alleen compound-target databases ziekte-context specificiteit missen en transcriptomische prioritering en experimentele validatie vereisen om de biologische plausibiliteit en translationele betrouwbaarheid te verbeteren 16,17,18,19. Een geïntegreerde strategie die ziektetranscriptomics, netwerkfarmacologie en in vivo-verificatie combineert, kan dus een rigoureuzer kader bieden om het mechanisme van GQD bij UC te verduidelijken.

In vergelijking met benaderingen die uitsluitend gebaseerd zijn op histopathologische observatie, moleculaire assays met één weg of database-gedreven netwerkfarmacologie alleen, is de huidige workflow beter geschikt voor deze vraag omdat het kruisvalidatie mogelijk maakt tussen transcriptomische signalen uit ziektecontext, voorspelling van formule-doelen en biologische verificatie in een experimenteel colitismodel. Alleen histologische of moleculaire uitlezingen kunnen slechts beperkte dimensies van de UC-pathologie vastleggen, terwijl netwerkfarmacologie alleen mogelijk onvoldoende ziektespecificiteit en experimentele ondersteuning heeft. Door transcriptomische prioritering te integreren met in vivo-validatie verbetert deze workflow de biologische plausibiliteit van doelwitidentificatie en biedt het een coherenter kader om GQD-interventie te koppelen aan PANoptosis-geassocieerde mechanismen bij UC.

Dit protocol is het meest geschikt voor mechanistische studies die gericht zijn op het evalueren van hoe multicomponentinterventies epitheliale beschadiging, ontstekingsreacties en PANoptose-gerelateerde routes reguleren in experimentele UC. Het is vooral nuttig wanneer het doel is om computationele voorspelling te koppelen aan biologische validatie op dierniveau in een gestandaardiseerde workflow. Het is echter niet bedoeld om klinische diagnostische benaderingen te vervangen, noch behandelt het alle dimensies van UC-pathogenese volledig aan, zoals langdurige heterogeniteit van patiënten, microbiome-brede causale interacties of enkelcellige en ruimtelijk opgeloste immuunmapping. Daarom kan de reikwijdte het beste worden gedefinieerd als een reproduceerbaar preklinisch kader voor mechanismegerichte en therapeutische evaluatie.

We hebben daarom de hypothese gesteld dat GQD UC verbetert door PANoptose-gerelateerde signaalnetwerken te moduleren, waardoor schade aan het intestinale epiteliaal wordt verminderd en de ontstekingsmicro-omgeving wordt herprogrammeerd. Om deze hypothese te testen, integreerden we transcriptomische analyse van UC met netwerkfarmacologie om gedeelde therapeutische doelen en belangrijke routes van GQD te identificeren, met bijzondere aandacht voor PANoptosis-geassocieerde regulatoren. We valideerden verder de voorspelde mechanismen in een door dextran sulfaat natrium (DSS)-geïnduceerd muiscolitismodel. Door computationele doelprioritering te combineren met biologische verificatie, was deze studie bedoeld om een meer ziekte-relevante en mechanistisch onderbouwde verklaring te bieden voor de anti-UC-effecten van GQD, en nieuw bewijs te bieden dat PANoptosis ondersteunt als een potentiële therapeutische as bij UC.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

Alle dierprocedures werden uitgevoerd volgens de institutionele richtlijnen en goedgekeurd vóór de start van het onderzoek door het Ethisch Comité van de Chengdu Universiteit voor Traditionele Chinese Geneeskunde (Goedkeuringsnummer 2022-126). Voor de bio-informatica-analyses werden alleen openbaar beschikbare GEO- en GWAS-datasets gebruikt; Daarom was er geen extra geïnformeerde toestemming of ethische goedkeuring vereist voor het computationele deel van deze studie. Alle procedures met betrekking tot gevaarlijke chemicaliën, biologische monsters en dierlijk afval werden uitgevoerd in overeenstemming met institutionele laboratoriumveiligheidsvoorschriften en institutionele procedures voor de verwijdering van gevaarlijk afval.

Acquisitie en voorverwerking van GEO-datasets

Menselijke transcriptomische datasets gerelateerd aan colitis ulcerosa (UC) werden opgehaald uit de GEO-database met het trefwoord "ulcerosa colitis." Na screening op expressieprofileringsdatasets met duidelijk gedefinieerde UC- en gezonde controlegroepen en voldoende steekproefgrootte, werden GSE8746620 en GSE9241521, beide gegenereerd op het GPL13158-platform, geselecteerd als trainingscohort. Deze datasets bevatten respectievelijk 87 UC-monsters en 21 gezonde controlegroepen, en respectievelijk 53 UC-monsters en 21 gezonde controlegroepen. Voor externe validatie GSE8747322 (106 UC-steekproeven en 21 gezonde controlegroepen) en GSE1687923 (48 UC-monsters en 12 gezonde controles; GPL570-platform) inbegrepen. Ruwe of serie-matrixbestanden werden gedownload en geïmporteerd in R voor voorbewerking. Probe-identificaties werden omgezet naar gensymbolen volgens de bijbehorende platformannotatiebestanden. Wanneer meerdere probes naar hetzelfde gensymbool werden gekoppeld, bleef de gemiddelde expressiewaarde behouden. Steekproeven zonder duidelijke groepsinformatie werden uitgesloten vóór downstream-analyse. De twee trainingsdatasets werden samengevoegd door gemeenschappelijke gensymbolen. Expressiewaarden werden log2-getransformeerd wanneer nodig, genormaliseerd met een standaard normalisatieprocedure tussen arrays, en gecorrigeerd voor batcheffecten met een batch-aanpassingsmethode nadat de oorsprong van de dataset als batchvariabele was gedefinieerd. Hoofdcomponentanalyse en boxplotinspectie werden gebruikt voor en na normalisatie/batchcorrectie als kwaliteitscontrolepunten. Succesvolle preprocessing werd gedefinieerd door verbeterde overlap van steekproefverdelingen over datasets en het verzwakken van dataset-gedreven clustering. In totaal werden 902 PANoptosis-gerelateerde genen samengesteld uit gepubliceerde literatuur en gebruikt als referentiegenset voor integratieve analyse.

Identificatie van differentieel expressieve genen en opbouw van het WGCNA-netwerk

De merged trainingsmatrix werd in R geanalyseerd met behulp van een differentiaal-expressieworkflow. Genen met |log2-voudige verandering| ≥ 0,585 en aangepaste P < 0,05 werden gedefinieerd als differentieel expressieve genen (DEGs). Vulkaangrafieken en heatmaps werden als tussentijdse outputs gegenereerd om te bevestigen dat de filtercriteria biologisch interpreteerbare expressieverschillen opleverden tussen UC en controlegroepen. Voor gewogen genco-expressienetwerkanalyse (WGCNA) werden genen gerangschikt op variantie over de steekproeven, en de top 25% van de meest variabele genen werden als input behouden. Een monsterclusteringsboom werd eerst onderzocht om potentiële uitschieters te identificeren; er werden geen duidelijke uitschieters behouden voor netwerkconstructie, tenzij verwijdering werd gerechtvaardigd door kwaliteitscontrolecriteria. Een soft-thresholding power werd geselecteerd op basis van de scale-free topology fit index, en de kleinste power die een ongeveer schaalvrij netwerk bereikte, werd gebruikt om de adjacencymatrix te construeren. De adjacentiematrix werd vervolgens omgezet in een topologische overlapmatrix, en hiërarchische clustering werd uitgevoerd met behulp van TOM-gebaseerde dissimilarity. Modules werden geïdentificeerd met dynamische boomkap met een minimale modulegrootte van 100 genen. Nauw verwante modules werden samengevoegd wanneer hun eigengencorrelatie het vooraf ingestelde samenvoegingscriterium overschreed. Module-eigengenen, modulesignificantie en gensignificantiewaarden werden berekend om modules te identificeren die het sterkst geassocieerd zijn met het UC-fenotype. Een succesvolle WGCNA-stap werd gedefinieerd door stabiele module-scheiding, biologisch plausibele modulegroottes en één of meer modules die een duidelijke correlatie met ziektestatus vertoonden.

Identificatie van kandidaatdoelen in GQD

Kandidaatverbindingen en doelwitten die overeenkomen met de vier kruidencomponenten van Gegen Qinlian Decoction (GQD) - Pueraria lobata, Scutellaria baicalensis, Coptis chinensis en Glycyrrhiza uralensis - werden verzameld van TCMSP24 en BATMAN-TCM25. De screeningsdrempels werden als volgt vastgesteld: orale biobeschikbaarheid ≥ 30% en drugsgelijkheid ≥ 0,18 voor gegevens afkomstig uit één database; Betrouwbaarheidsscore ≥ 0,84 en gecorrigeerd P < 0,05 voor gegevens afkomstig uit een andere database. Extra verbindingen werden aangevuld uit een kruidengeneeskundedatabase wanneer relevante gegevens niet werden vastgelegd bij de eerste zoekopdracht. Canonieke SSMILES-reeksen van vastgehouden verbindingen werden ingediend bij een online ADME-evaluatieplatform. Verbindingen bleven behouden wanneer ze een hoge gastro-intestinale absorptie vertoonden en ten minste twee regels voor geneesmiddelgelijkheid vervulden: Lipinski, Ghose, Veber, Egan en Muegge. Veronderstelde doelen werden vervolgens voorspeld met behulp van een doelvoorspellingsplatform met kans > 0,1 en gestandaardiseerd naar officiële gensymbolen met behulp van een eiwitannotatiedatabase. Dubbele verbindingen en dubbele doelen werden verwijderd na het samenvoegen van de database. De verwachte output van deze stap was een niet-redundante GQD compound-target dataset die geschikt was voor overlapanalyse.

Identificatie van overlappende genen en uitvoering van functionele analyse

Potentiële therapeutische doelen werden gedefinieerd als de kruising tussen GQD-gerelateerde doelwitten, UC-gerelateerde genen geïdentificeerd uit differentiële expressie en WGCNA, en de PANoptose-gerelateerde genset. Overlaprelaties werden gevisualiseerd met behulp van een Venn-diagram. De overlappende genen werden vervolgens ingediend in een eiwit-eiwitinteractie (PPI) database, en interactieparen met een betrouwbaarheidsscore ≥ 0,4 werden behouden. Het resulterende PPI-netwerk werd geëxporteerd en gevisualiseerd in een netwerkanalyseplatform. Een succesvolle PPI-stap werd gedefinieerd door de aanwezigheid van een verbonden netwerk dat het merendeel van de kruisende genen bevatte in plaats van alleen geïsoleerde knooppunten. Functionele verrijkingsanalyse, inclusief genontologie (GO) en Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) analyse, werd uitgevoerd in R met q < 0,05 als significantiedrempel. Termen of paden die niet aan deze drempel voldeden, werden uitgesloten. De top verrijkte biologische processen en signaalroutes werden samengevat om het potentiële mechanisme af te leiden waardoor GQD UC kan reguleren. Bargrafieken en bubbelgrafieken werden gegenereerd als tussentijdse outputs om te verifiëren of verrijkingsresultaten werden gedomineerd door ontsteking-, immuun- of epitheelbeschadigingsgerelateerde routes, zoals verwacht vanuit de biologische context.

Analyse van expressiepatronen, chromosomale lokalisatie en correlaties

De expressieniveaus van de gedeelde genen werden vergeleken tussen UC en controlegroepen met behulp van een standaard differentiaal-expressievisualisatieworkflow in R. Boxplots en heatmaps werden gegenereerd, en P < 0,05 werd als statistisch significant beschouwd. Alleen genen met interpreteerbare expressierichting en consistent gedrag binnen de trainingscohort werden behouden voor latere mechanistische evaluatie. Chromosomale lokalisatie van geselecteerde kerngenen werd in kaart gebracht nadat genannotatiebestanden waren geformatteerd in de vereiste invoerstructuur, en de genomische posities werden gevisualiseerd met behulp van een circulaire chromosoomplotwerk. Correlatiematrices tussen kerngenen werden vervolgens berekend met behulp van paargewijze correlatieanalyse. Het verwachte resultaat van deze stap was de identificatie van genparen met gecoördineerde expressiepatronen die gedeelde regulatie of functionele interactie konden ondersteunen.

Constructie en evaluatie van machine learning-modellen

De ontwikkeling van diagnostische modellen werd uitgevoerd met behulp van de merged training cohort (GSE87466 + GSE92415), terwijl GSE16879 en GSE87473 werden gebruikt als onafhankelijke externe validatiedatasets. Twaalf machine learning-algoritmen - Lasso, Ridge, Stepglm, XGBoost, Random Forest, Enet, plsRglm, GBM, NaiveBayes, LDA, glmBoost en SVM - werden gebruikt om 113 modelcombinaties te genereren,waarvan 26. Binnen de trainingscohort werd tienvoudige kruisvalidatie toegepast. In elke fold werden modeltraining, featureselectie en prestatieschatting uitgevoerd met dezelfde trainings-/testpartitioneringslogica om informatielek te voorkomen. De modelprestaties werden voornamelijk geëvalueerd door het oppervlak onder de ontvanger-bedieningskarakteristiekcurve (AUC). Het optimale model werd gedefinieerd als het model met de hoogste gemiddelde AUC over de trainings- en validatiedatasets, in plaats van alleen de hoogste trainings-AUC. Modellen die zeer hoge training AUC maar slechte externe validatieprestaties toonden, werden niet behouden. Voor elk behouden model werden ROC-curves gegenereerd, en er werd een nomogram geconstrueerd uit de definitief geselecteerde biomarkers. Een succesvolle modelleringsstap werd gedefinieerd door stabiele kruisvalidatieprestaties en behoud van discriminatievermogen in de externe datasets.

Prestaties van GSVA en profielkerngenexpressie

Gene Set Variation Analysis (GSVA) werd uitgevoerd om de verrijking van de routes tussen groepen met hoge en lage expressie te vergelijken, gedefinieerd door de mediane expressiewaarde van elk kerngen. Gecorrigeerde P < 0,05 werd gebruikt als afkapwaarde voor significante padverschillen. Paden die deze drempel niet haalden, werden uitgesloten van interpretatie. Heatmaps en correlatiegrafieken werden gegenereerd om padactiviteit en co-expressiepatronen te illustreren. Tussentijds succes van deze stap werd aangegeven door verrijkingsprofielen die consistent zijn met inflammatorie, immuun- of metabole dysregulatie die relevant is voor UC.

Analyse van het immuunlandschap en construatie van het ceRNA-netwerk

De samenstelling van immuuncellen werd geschat met behulp van een deconvolutie-algoritme met 1.000 permutaties. Monsters die voldeden aan het criterium van interne deconvolutiesignificantie werden uitgesloten van de daaropvolgende immunocorrelatieanalyse. Om deze analyse aan te vullen werd ook single-sample genset enrichment analysis (ssGSEA) gebruikt om immuuninfiltratiepatronen te beoordelen. Correlaties tussen immuuncelfracties en kerngenexpressie werden vervolgens berekend en gevisualiseerd. Voor de constructie van ceRNA-netwerken werden miRNA's die zich richten op de kern-mRNA's geïdentificeerd uit publiek beschikbare interactiedatabases, en kandidaat-lncRNA's die met deze miRNA's interageren werden vervolgens gescreend. Alleen interacties die werden ondersteund door databasevoorspellings- of annotatierecords werden behouden. Het mRNA-miRNA-lncRNA regulatienetwerk werd gevisualiseerd in een netwerkanalyseplatform. De verwachte output van deze stap was een gestructureerd ceRNA-netwerk met biologisch plausibele upstream regulatoren die gekoppeld waren aan de kerngenen.

Prestaties van single-cell analyse

De single-cell dataset GSE214695 werd geïmporteerd in R en omgezet in single-cell objecten met behulp van een standaard single-cell analyseworkflow. Kwaliteitscontrole werd uitgevoerd door cellen te filteren volgens standaardmetrics, waaronder cellen met lage functies, potentiële lege druppels en cellen met een slechte transcriptkwaliteit. Cellen die de kwaliteitscontrole doorstonden werden genormaliseerd en de top 2.000 zeer variabele genen werden geselecteerd voor de analyse van de hoofdcomponenten. Hoofdcomponenten die betekenisvolle biologische variantie bijdroegen, werden behouden voor ongecontroleerde clustering, en UMAP werd gebruikt voor tweedimensionale visualisatie. Clustermarkergenen werden geïdentificeerd met behulp van differentiële expressieanalyse tussen clusters. Cell-type annotatie werd vervolgens uitgevoerd door referentiegebaseerde classificatie, en annotaties werden waar mogelijk vergeleken met canonieke markerexpressie. Een succesvolle single-cel stap werd gedefinieerd door een duidelijke scheiding van de belangrijkste celpopulaties op de UMAP-plot, interpreteerbare markergenen voor elke cluster27, en consistente annotatie van de belangrijkste immuun- en stromale celtypen die relevant zijn voor UC.

Prestaties van Mendeliaanse randomisatieanalyse

Twee-steekproef Mendeliaanse randomisatie (MR) werd uitgevoerd om mogelijke causale verbanden tussen kerngenexpressie en UC-vatbaarheid te evalueren. Instrumentele variabelen werden geëxtraheerd uit de datasets van de kwantitatieve eigenschapslocus van expressie, en UC-genoom-brede associatiestudiesamenvattingen werden gebruikt als uitkomstdataset. SNP's werden gescreend volgens standaard MR-kwaliteitscontrolecriteria, waaronder relevantie voor de blootstellingseigenschap en het verwijderen van ambigue of dubbele varianten wanneer dat vereist is door harmonisatie. De inverse variantie-gewogen methode werd gebruikt als primaire causale schatter. De Q-test van Cochran werd toegepast om heterogeniteit te beoordelen. MR-Egger- en MR-PRESSO-analyses werden gebruikt als gevoeligheidsanalyses om horizontale pleiotropie te evalueren en, indien nodig, te corrigeren. Een succesvolle MR-stap werd gedefinieerd door valide instrumentharmonisatie, afwezigheid van grote heterogeniteit of pleiotropie28, en directioneel consistente schattingen over complementaire MR-methoden.

Prestaties van moleculaire koppeling van kandidaatverbindingen

Driedimensionale structuren van doeleiwitten werden verkregen uit de Protein Data Bank, en ligandstructuren werden verkregen uit een openbare database met kleine moleculen. Voor het docken werden eiwitten en liganden voorbewerkt door watermoleculen te verwijderen wanneer passend, waterstoffen toe te voegen, atoomtypen te definiëren en bestandsformaten die nodig zijn voor docking te converteren. Koppelen werd vervolgens uitgevoerd met behulp van een moleculair-koppelingsworkflow, waarbij bindingsenergieën werden berekend voor elk ligand-doelpaar. Bindingsaffiniteiten lager dan -5 kcal/mol werden geïnterpreteerd als gunstige binding, terwijl waarden lager dan -7 kcal/mol werden geïnterpreteerd als relatief sterke binding. Docking-heatmaps werden uitgezet om globale bindingspatronen tussen doelen te vergelijken. De hoogst gerangschikte conformaties werden in drie dimensies gevisualiseerd om waterstofbruggen, hydrofobe interacties en residunabijheid te inspecteren. Het succesvol voltooien van deze stap werd bepaald door stabiele docking-uitvoerbestanden, plausibele ligandhoudingen binnen het doelbindingsgebied en bindingsenergieën die consistent zijn met kandidaat-prioritering.

Prestaties van in vivo experimentele validatie

GQD-voorbereiding

GQD werd bereid uit vier traditionele Chinese medicinale kruiden in de volgende ruwe medicijnverhoudingen: 24 g Puerariae Lobatae Radix (Gegen), 9 g Scutellariae Radix (Huangqin), 9 g Coptidis Rhizoma (Huanglian) en 6 g Glycyrrhizae Radix et Rhizoma (Gancao). Details van de botanische materialen en hun bronnen zijn te vinden in de Materiaallijst. De kruiden werden tot fijn poeder gemalen, grondig gemengd en 1 uur lang in 390 ml gedestilleerd water geweekt. Het mengsel werd twee keer gedecodeerd. Voor het eerste aftrek werden de kruiden op hoog vuur gekookt en daarna 30 minuten op laag vuur laten sudderen. Na filtratie via gaas werden de residuen opnieuw gekookt met een tienvoudig volume water. De twee filtraten werden gecombineerd en geconcentreerd in een waterbad tot een uiteindelijke ruwe drugsconcentratie van 5 g/mL. Het extract werd vervolgens gefilterd, afgekoeld en bewaard op 4 °C tot gebruik.

Vestiging van het door DSS geïnduceerde UC-muismodel

Achttien mannelijke BALB/c-muizen (8 weken oud) werden in deze studie gebruikt, en alle dierlijke procedures werden goedgekeurd door de Ethische Commissie van de Chengdu Universiteit voor Traditionele Chinese Geneeskunde (Goedkeuringsnummer 2022-126). Details van de dierlijke bron zijn te vinden in de Materiaaloverzicht. Muizen werden gehuisvest onder specifieke ziekteverwekkervrije omstandigheden bij 20–22 °C en 55% luchtvochtigheid onder een 12 uur licht/donker cyclus. Na een acclimatisatieperiode van 1 week werden de dieren willekeurig verdeeld in drie groepen (n = 6 per groep): NC, UC en GQD. De NC-groep kreeg gedurende het experiment steriel drinkwater, terwijl de UC- en GQD-groepen 1,5% (met v/v) dextransulfaatnatrium (MW 36-50 kDa) in drinkwater kregen toegediend gedurende 5 opeenvolgende dagen, gevolgd door 2 dagen regulier water. Deze cyclus werd drie keer herhaald om chronische colitis vast te stellen. Tijdens de interventieperiode werden de NC- en UC-groepen twee keer daags gegavaged met 200 μL 0,5% natriumcarboxymethylcellulose, terwijl de GQD-groep GQD via orale gavage twee keer daags ontving.

Het klinische recept van GQD bestond uit 24 g Gegen, 9 g Huangqin, 9 g Huanglian en 6 g Gancao, wat overeenkomt met een totale hoeveelheid ruwe geneesmiddelen van 48 g/dag voor volwassenen. Uitgaande van een standaard volwassen lichaamsgewicht van 60 kg, was de equivalente volwassen dosis 0,8 g/kg/dag. Op basis van de conventionele mens-naar-muis conversiecoëfficiënt van 1:12 was de overeenkomstige muis-equivalente dosis 9,6 g/kg/dag. Volgens de vooraf ingestelde lage-, middel- en hoge dosisverhouding van 1:2:4 waren de berekende doses respectievelijk 9,6, 19,2 en 38,4 g/kg/dag. Gezien de ernst en aanhoudendheid van colonische ontsteking in het herhaalde DSS-geïnduceerde colitismodel, werd het hoogdosisregime geselecteerd om adequate farmacologische interventie tijdens in vivo validatie te waarborgen. Om voldoende farmacologische blootstelling tijdens de actieve ontstekingsfase te ondersteunen, werd de totale dagelijkse dosis van 38,4 g/kg/dag verdeeld over twee gelijke toedieningen. Gedurende het hele experiment werden lichaamsgewicht, stoelgang en rectale bloedingen dagelijks gemonitord. Aan het einde van het protocol werden muizen geëuthanaseerd en werden darmweefsels verzameld voor latere analyses.

Evaluatie van lichaamsgewicht en ziekteactiviteitsindex

Het lichaamsgewicht werd dagelijks gemeten en uitgedrukt als het percentage van het initiële lichaamsgewicht op dag 0. De ernst van de ziekte werd geëvalueerd met behulp van de disease activity index (DAI), die drie parameters omvatte: gewichtsverlies, stoelgangconsistentie en rectale bloedingen. Elke parameter werd onafhankelijk gescoord op een schaal van 0–4 op basis van de ernst van de klinische manifestaties, waarbij hogere scores duiden op een ernstiger ziekteactiviteit. De uiteindelijke DAI werd berekend als het gemiddelde van de drie individuele scores, wat resulteerde in een totale score van 0 tot 4. Kort gezegd gaf een score van 0 geen afwijking aan, terwijl scores van 1–4 een geleidelijk groter gewichtsverlies, lossere ontlasting en ernstigere rectale bloedingen weerspiegelden. De gedetailleerde beoordelingscriteria worden weergegeven in Tabel 1.

Prestaties van H&E-kleuring en bereken de histologische activiteitsindex

Voor histologische evaluatie werden colonweefsels gefixeerd in 4% paraformaldehyde, gedehydrateerd via gegradueerd ethanol, ingebed in paraffine en doorgesneden op een dikte van 4 μm. De secties werden gedeparaffiniseerd, gerehydrateerd, gekleurd met hematoxyline, tegengekleurd met eosine, gedehydrateerd, schoongemaakt en gemonteerd. Histologische beelden werden waargenomen met een bright-field microscoop en gescand met een dia-scansysteem. Specifieke apparatuurinformatie staat vermeld in de Materiaaltabel. Histopathologische schade werd beoordeeld op basis van drie parameters, waaronder uitputting van bekercellen, beschadiging van crypte en infiltratie van inflammatoire cellen. Elke parameter werd beoordeeld op basis van de mate van weefselbeschadiging, en de som van de drie parameterscores werd gedefinieerd als de histologische activiteitsindex (HAI), variërend van 0–10, zoals samengevat in Tabel 2. Voor de kwantificatie van gobletcellen werden per sectie vijf willekeurig geselecteerde niet-overlappende velden geanalyseerd met 400× vergroting. Het aantal bekercellen per veld werd handmatig geblindeerd geteld, en het gemiddelde aantal per veld werd berekend voor elke representatieve colonische sectie.

Prestaties van immunohistochemische kleuring

Na deparaffinisatie en rehydratatie werden weefselsecties antigeengewonnen met 0,1% trypsine bij 37 °C gedurende 30 minuten, gevolgd door incubatie met 3% waterstofperoxide om endogene peroxidaseactiviteit te blokkeren. De secties werden vervolgens 's nachts geïncubeerd bij 4 °C met konijnen-primaire antilichamen tegen STAT3 (1:200, HUABIO, ET1605-45), TIMP1 (1:1000, Proteintech, 26847-1-AP), SPHK2 (1:500, Proteintech, 17096-1-AP) en HSPA5 (1:1000, Cell Signaling Technology, #3177), verdund in 1% BSA. Details van de antilichamen en hun bronnen zijn te vinden in de Materiaaltabel. Na het wassen met PBS werden de secties geïncubeerd met het bijbehorende secundaire antilichaam (1:2000) bij kamertemperatuur gedurende 1,5 uur. Immunoreactiviteit werd gevisualiseerd met behulp van een chromogene detectiereagens en de kernen werden tegengekleurd met hematoxyline. Kwantitatieve beeldanalyse werd uitgevoerd met behulp van beeldanalysesoftware die in de Materiaaltabel is vermeld.

Prestaties van qRT-PCR-analyse

Totaal RNA werd geëxtraheerd met een fenol-gebaseerd RNA-extractiereagens en omgekeerd getranscribeerd met een first-string cDNA-synthesekit. Omgekeerde transcriptie werd uitgevoerd bij 25 °C gedurende 10 minuten, 55 °C gedurende 15 minuten en 85 °C gedurende 5 minuten. qRT-PCR werd vervolgens uitgevoerd met een real-time PCR-systeem en een SYBR Green qPCR-mix. De versterkingsvoorwaarden waren als volgt: initiële denaturatie bij 95 °C gedurende 60 s, gevolgd door 40 cycli bij 95 °C bij 15 s, 60 °C bij 15 s, en 72 °C bij 45 s. Primersequenties zijn ontworpen met primer-design software en staan vermeld in Tabel 3. GAPDH werd gebruikt als interne referentie, en de relatieve mRNA-expressieniveaus werden berekend met de 2^-ΔΔCt-methode . Elk monster werd in drievoud geanalyseerd en elk experiment werd minstens drie keer herhaald. Details van de reagentia, instrumenten en software worden vermeld in de Materiaaltabel.

Prestaties van western blot-analyse

Darmweefsels werden gehomogeniseerd in een lysisbuffer met proteaseremmer op ijs en grondig 2 uur gelyseerd. De eiwitconcentraties werden bepaald met behulp van een eiwittestset. Gelijke hoeveelheden eiwit werden gemengd met een laadbuffer, gedenatureerd vóór elektroforese, gescheiden door 10% SDS-PAGE, en gedurende 1 uur overgedragen op PVDF-membranen bij 100 V. Na 1 uur blokkeren met 5% magere melk bij kamertemperatuur, werden de membranen 's nachts geïncubeerd bij 4 °C met primaire konijnenantilichamen tegen STAT3 (1:200, HUABIO, ET1605-45), TIMP1 (1:1000, Proteintech, 26847-1-AP), SPHK2 (1:500, Proteintech, 17096-1-AP), HSPA5 (1:1000, Cell Signaling Technology, #3177) en GAPDH bij de overeenkomstige werkverdunning. Na het wassen met TBST (20 mM Tris, 150 mM NaCl, 0,1% Tween-20; pH 7,4) werden de membranen 1 uur geïncubeerd met het bijbehorende secundaire antilichaam (1:5000) bij kamertemperatuur. Eiwitbanden werden gevisualiseerd met behulp van een chemiluminescente detectiereagentia. Bandintensiteiten werden geanalyseerd met beeldanalysesoftware en de expressieniveaus van doeleiwitten werden genormaliseerd naar GAPDH. De verwachte molecuulgewichten van de gedetecteerde eiwitten waren ongeveer 88 kDa voor STAT3, 21 kDa voor TIMP1, 28 kDa voor SPHK2, 70 kDa voor HSPA5 en 36 kDa voor GAPDH. Details van de antilichamen, membranen, reagentia en software zijn te vinden in de Materiaaltabel. Specifieke productnamen, fabrikanten, catalogusnummers, instrumentmodellen en softwaregegevens worden vermeld in de Materiaaltabel, terwijl generieke beschrijvingen in de hoofdtekst worden gebruikt om neutraliteit en algemene toepasbaarheid te verbeteren.

Prestaties van statistische analyse

De gegevens worden gepresenteerd als gemiddelde ± standaarddeviatie. Statistisch testen werd uitgevoerd met behulp van statistische software. Eenrichtings-ANOVA gevolgd door Tukey's post hoc-test werd gebruikt voor multigroepsvergelijkingen. Een P-waarde ≤ 0,05 werd als statistisch significant beschouwd.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

GEO-dataset verzameling en UC-gerelateerde genidentificatie

Om veranderingen in genexpressie bij UC te onderzoeken, werden twee transcriptomische datasets - GSE87466 en GSE92415 - verkregen uit de GEO-database met "ulceroscolitis" als zoekterm, met selectiecriteria zoals datasettype, duidelijke ziekte-/controle-annotatie en voldoende steekproefgrootte. Deze datasets omvatten 140 UC-gevallen en 42 gezonde controlegroepen. Monsters zonder ondubb...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Colitis ulcerosa (UC) is een chronische, idiopathische inflammatoire darmaandoening die voornamelijk het darmslijmvlies in de colon aantast, gekenmerkt door aanhoudende of episodische ontsteking. De ziekte vermindert de kwaliteit van leven van patiënten aanzienlijk en verhoogt het risico op het ontwikkelen van colorectaal carcinoom. Hoewel de wereldwijde prevalentie gestaag toeneemt, blijven de precieze etiologie en onderliggende mechanismen slechts gedeeltelijk begrepen. Huidige behande...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs geven aan dat zij geen bekende concurrerende financiële belangen of persoonlijke relaties hebben die het werk in dit artikel zouden kunnen beïnvloeden.

Dankbetuigingen

De auteurs bedanken ook de GEO-database voor de open toegang tot de data en de beoordelaars voor hun constructieve opmerkingen.

FINANCIERING: Dit werk werd ondersteund door de National Natural Science Foundation of China (81973684, 82174358), Natural Science Foundation van de provincie Sichuan (2023NSFSC1760, 2025ZNSFSC1834), het Special Project on Traditional Chinese Medicine Research van de Provinciale Administration van de Sichuan Provinciale Administratie voor Traditionele Chinese Geneeskunde (2023MS365, 2020JC0094), en het Joint Innovation Fund van de Health Commission van Chengdu en de Chengdu University of Traditional Chinese Medicine (WXLH202402019, WXLH202403012, WXLH202501238, WXLH202501201).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Puerariae Lobatae RadixSichuan Neautus Traditional Chinese Medicine Co., Ltd.NTC-001Kruidenmateriaal voor GQD-bereiding
Scutellariae RadixSichuan Neautus Traditional Chinese Medicine Co., Ltd.NTC-002Kruidenmateriaal voor GQD-bereiding
Coptidis RhizomaSichuan Neautus Traditional Chinese Medicine Co., Ltd.NTC-003Kruidenmateriaal voor GQD-bereiding
Glycyrrhizae Radix et RhizomaSichuan Neautus Traditional Chinese Medicine Co., Ltd.NTC-004Kruidenmateriaal voor GQD-bereiding
BALB/c muizen, mannelijk, 8 weken oudBeijing HFK Bioscience Co., Ltd.N/AExperimentele dieren
Dextransulfaat natrium (DSS), MW 36-50 kDaMP Biomedicals160110Colitis-inducerend reagens
NatriumcarboxymethylcelluloseSigma-Aldrich, St. Louis, MO, USAC5678Drager voor orale intubatie
ParaformaldehydeSigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA158127Weefselfixeermiddel
HematoxylineSigma-Aldrich, St. Louis, MO, USAH9627Kernkleurstof
EosineSigma-Aldrich, St. Louis, MO, USAE4009Tegenkleuring voor histologie
LichtveldmicroscoopNikonEclipse 80iHistologische observatie
Slide-scanning systeem3DHISTECH Ltd.Panoramic 250Digitale aanschaf van hele dia's
TrypsineGibco, Carlsbad, CA, USA25200-056Reagens voor antigeenretrieval
WaterstofperoxideSigma-Aldrich, St. Louis, MO, USAH1009Blokkade van endogene peroxidase-activiteit
Rund serum albumine (BSA)Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USAA7906Antilichaamverdunning / blokkeerreagens
Anti-STAT3 primaire antilichaam, konijnCell Signaling Technology9139Primair antilichaam voor IHC/WB
Anti-TIMP1 primaire antilichaam, konijnAbcamab211925Primair antilichaam voor IHC/WB
Anti-SPHK2 primaire antilichaam, konijnAbcamab187030Primair antilichaam voor IHC/WB
Anti-HSPA5 primaire antilichaam, konijnCell Signaling Technology3177Primair antilichaam voor IHC/WB
Anti-GAPDH primaire antilichaam, konijnAbcamab9485Ladingscontrole voor WB
Geiten anti-konijn secundair antilichaamYeasen Biotechnology33201Secundair antilichaam voor IHC/WB
Chromogeen detectie reagensBeyotime Biotechnology [Shanghai] Co., Ltd., Shanghai, ChinaP0202Signaalontwikkeling voor immunohistochemie
BeeldanalysesoftwareMedia CyberneticsImage-Pro Plus 7.0Kwantificering van kleuring en bandintensiteit
Fenol-gebaseerd RNA extractiereagensInvitrogenTRIzol Reagent, 15596026Totale RNA extractie
First-strand cDNA synthesekitBeyotime BiotechnologyDRR047AOmgekeerde transcriptie
Real-time PCR systeemApplied BiosystemsABI Prism 7300Kwantitatieve PCR-amplificatie
SYBR Green qPCR mixBeyotime BiotechnologyDRR420AqPCR detectiereagens
Primer-ontwerpsoftwarePremier Biosoft International, Palo Alto, CA, USAPrimer 5.0Primerontwerp
RIPA lysis bufferBeyotime BiotechnologyP0013BEiwitextractiereagens
Protease inhibitor (PMSF)Beyotime BiotechnologyST506Eiwitbeveiliging tijdens lysering
BCA eiwit assay kitBeyotime BiotechnologyP0010Eiwitkwantificering
PVDF membraanMerck MilliporeIPVH00010Eiwittransfermembraan
Chemiluminescerend detectiereagens / systeemThermo Fisher Scientific32106Signaalverwerking voor western blot
Statistische softwareIBMSPSS 23.0Statistische analyse

Referenties

  1. Kobayashi, T., Siegmund, B., Le Berre, C., et al. Ulcerative colitis. Nat Rev Dis Primers. 6 (1), 74 (2020).
  2. Bu, S., Cheng, X., Chen, M., et al. Ulcerative colitis: advances in pathogenesis, biomarkers, and therapeutic strategies. Pharmgenomics Pers Med. 18, 219-238 (2025).
  3. Wetwittayakhlang, P., Golovics, P. A., Gonczi, L., et al. Stable incidence and risk factors of colorectal cancer in ulcerative colitis: a population-based cohort between 1977-2020. Clin Gastroenterol Hepatol. 22 (1), 191-193.e3 (2024).
  4. Catalano, M., Mini, E., Nobili, S., et al. Ulcerative colitis and colorectal cancer: pathogenic insights and precision strategies for prevention and treatment. World J Gastrointest Oncol. 17 (10), 108514 (2025).
  5. Raine, T., Bonovas, S., Burisch, J., et al. ECCO guidelines on therapeutics in ulcerative colitis: medical treatment. J Crohns Colitis. 16 (1), 2-17 (2022).
  6. Singh, S., Loftus, E. V., Limketkai, B. N., et al. AGA living clinical practice guideline on pharmacological management of moderate-to-severe ulcerative colitis. Gastroenterology. 167 (7), 1307-1343 (2024).
  7. Wu, B., Su, S., Li, Y., et al. Dysregulated programmed cell death of intestinal epithelial cells in ulcerative colitis: molecular mechanisms and novel therapeutic interventions (review). Int J Mol Med. 56 (6), 230 (2025).
  8. Upmanyu, K., Upadhyay, S. Wiring and rewiring PANoptosis: molecular vulnerabilities for targeting inflammatory cell death in human disease. Cytokine Growth Factor Rev. 86, 1-16 (2025).
  9. Jiang, Y., Qiang, Z., Liu, Y., et al. Diverse functions of NLRP3 inflammasome in PANoptosis and diseases. Cell Death Discov. 11 (1), 389 (2025).
  10. Wang, J. M., Yang, J., Xia, W. Y., et al. Comprehensive analysis of PANoptosis-related gene signature of ulcerative colitis. Int J Mol Sci. 25 (1), 348 (2023).
  11. Ji, Y., Li, P., Ning, T., et al. PANoptosis-related genes: molecular insights into immune dysregulation in ulcerative colitis. J Gastroenterol Hepatol. 40 (1), 177-191 (2025).
  12. Ye, Z., Deng, M., Yang, Y., et al. Epithelial mitochondrial fission-mediated PANoptosis is crucial for ulcerative colitis and its inhibition by saquinavir through Drp1. Pharmacol Res. 210, 107538 (2024).
  13. Liang, Y., Li, Y., Lee, C., et al. Ulcerative colitis: molecular insights and intervention therapy. Mol Biomed. 5 (1), 42 (2024).
  14. Hu, Y., Tang, J., Xie, Y., et al. Gegen Qinlian decoction ameliorates TNBS-induced ulcerative colitis by regulating Th2/Th1 and Tregs/Th17 cells balance, inhibiting NLRP3 inflammasome activation and reshaping gut microbiota. J Ethnopharmacol. 328, 117956 (2024).
  15. Wang, Y., Yan, R., Ye, L., et al. Gegen Qinlian decoction ameliorated DSS-induced colitis by attenuating inflammation, restoring intestinal mucosal barrier and modulating gut microbiota. J Inflamm Res. 18, 8065-8084 (2025).
  16. Zhai, Y., Liu, L., Zhang, F., et al. Network pharmacology: a crucial approach in traditional Chinese medicine research. Chin Med. 20 (1), 8 (2025).
  17. Cui, G., Li, M., Guo, W., et al. AI driven network pharmacology: multi-scale mechanisms of traditional Chinese medicine from molecular to patient analysis. Comput Struct Biotechnol J. 27, 5087-5104 (2025).
  18. Wu, J., Zhang, F., Li, Z., et al. Integration strategy of network pharmacology in traditional Chinese medicine: a narrative review. J Tradit Chin Med. 42 (3), 479-486 (2022).
  19. Panossian, A. Trends and pitfalls in the progress of network pharmacology research on natural products. Pharmaceuticals (Basel). 18 (4), 538 (2025).
  20. Li, K., Strauss, R., Ouahed, J., et al. Molecular comparison of adult and pediatric ulcerative colitis indicates broad similarity of molecular pathways in disease tissue. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 67 (1), 45-52 (2018).
  21. Sandborn, W. J., Feagan, B. G., Marano, C., et al. Subcutaneous golimumab induces clinical response and remission in patients with moderate-to-severe ulcerative colitis. Gastroenterology. 146 (1), 85-e15 (2014).
  22. Zhou, Z., Cao, J., Liu, X., et al. Evidence for the butyrate metabolism as key pathway improving ulcerative colitis in both pediatric and adult patients. Bioengineered. 12 (1), 8309-8324 (2021).
  23. Arijs, I., De Hertogh, G., Lemaire, K., et al. Mucosal gene expression of antimicrobial peptides in inflammatory bowel disease before and after first infliximab treatment. PLoS One. 4 (11), e7984 (2009).
  24. Yang, M., Chen, J. L., Xu, L. W., et al. Navigating traditional chinese medicine network pharmacology and computational tools. Evid Based Complement Alternat Med. 2013, 731969 (2013).
  25. Kong, X., Liu, C., Zhang, Z., et al. BATMAN-TCM 2.0: an enhanced integrative database for known and predicted interactions between traditional Chinese medicine ingredients and target proteins. Nucleic Acids Res. 52 (D1), D1110-D1120 (2024).
  26. Zhang, H., Zhang, H., Yang, H., et al. Machine learning-based integrated identification of predictive combined diagnostic biomarkers for endometriosis. Front Genet. 14, 1290036 (2023).
  27. Chen, B., Khodadoust, M. S., Liu, C. L., et al. Profiling tumor infiltrating immune cells with CIBERSORT. Methods Mol Biol. 1711, 243-259 (2018).
  28. Burgess, S., Thompson, S. G. Interpreting findings from Mendelian randomization using the MR-Egger method. Eur J Epidemiol. 32 (5), 377-389 (2017).
  29. Feuerstein, J. D., Cheifetz, A. S. Ulcerative colitis: epidemiology, diagnosis, and management. Mayo Clin Proc. 89 (11), 1553-1563 (2014).
  30. Gros, B., Kaplan, G. G. Ulcerative colitis in adults: a review. JAMA. 330 (10), 951-965 (2023).
  31. Wang, M., Fu, R., Xu, D., et al. Traditional Chinese medicine: a promising strategy to regulate the imbalance of bacterial flora, impaired intestinal barrier and immune function attributed to ulcerative colitis through intestinal microecology. J Ethnopharmacol. 318 (Pt A), 116879 (2024).
  32. Naito, Y., Takagi, T. Role of gut microbiota in inflammatory bowel disease pathogenesis. J Clin Biochem Nutr. 75 (3), 175-177 (2024).
  33. Su, M., Tang, T., Tang, W., et al. Astragalus improves intestinal barrier function and immunity by acting on intestinal microbiota to treat T2DM: a research review. Front Immunol. 14, 1243834 (2023).
  34. Sun, X., Yang, Y., Meng, X., et al. PANoptosis: mechanisms, biology, and role in disease. Immunol Rev. 321 (1), 246-262 (2024).
  35. Wu, Y., Fang, Y., Li, Y., et al. A network pharmacology approach and experimental validation to investigate the anticancer mechanism of Qi-Qin-Hu-Chang formula against colitis-associated colorectal cancer through induction of apoptosis via JNK/p38 MAPK signaling pathway. J Ethnopharmacol. 319 (Pt 3), 117323 (2024).
  36. Liu, B., Piao, X., Niu, W., et al. Kuijieyuan decoction improved intestinal barrier injury of ulcerative colitis by affecting TLR4-dependent PI3K/AKT/NF-κB oxidative and inflammatory signaling and gut microbiota. Front Pharmacol. 11, 1036 (2020).
  37. Lin, C., Zhou, Z., Zhang, L., et al. Gegen Qinlian decoction relieves ulcerative colitis via adjusting dysregulated Nrf2/ARE signaling. Evid Based Complement Alternat Med. 2022, 2934552 (2022).
  38. Chong, J., Chen, Z., Ma, J., et al. Mechanistic investigation and the optimal dose based on baicalin in the treatment of ulcerative colitis-a preclinical systematic review and meta-analysis. BMC Gastroenterol. 25 (1), 50 (2025).
  39. Li, X., Xu, S., Zhang, Y., et al. Berberine depresses inflammation and adjusts smooth muscle to ameliorate ulcerative colitis of cats by regulating gut microbiota. Microbiol Spectr. 10 (6), e0320722 (2022).
  40. Li, H., Fan, C., Lu, H., et al. Protective role of berberine on ulcerative colitis through modulating enteric glial cells-intestinal epithelial cells-immune cells interactions. Acta Pharm Sin B. 10 (3), 447-461 (2020).
  41. Jia, N., Meng, Y., Li, J., et al. Pharmacodynamic and pharmacokinetic study of Shaoyao Gancao decoction for repairing intestinal barrier damage in ulcerative colitis. Mol Immunol. 175, 132-142 (2024).
  42. Yu, T., Xie, Y., Wang, Z., et al. Quercetin ameliorates celiac-related intestinal inflammation caused by wheat gluten through modulating oxidative stress, Th1/Th2/Treg balance, and intestinal microflora structure. Food Funct. 15 (18), 9343-9356 (2024).
  43. Sun, W., Jia, J., Liu, G., et al. Polysaccharides extracted from old stalks of Asparagus officinalis L. improve nonalcoholic fatty liver by increasing the gut butyric acid content and improving gut barrier function. J Agric Food Chem. 73 (11), 6632-6645 (2025).
  44. Huang, R., Wang, K., Gao, L., et al. TIMP1 is a potential key gene associated with the pathogenesis and prognosis of ulcerative colitis-associated colorectal cancer. Onco Targets Ther. 12, 8895-8904 (2019).
  45. Tran, M. T. Identification of TIMP1-induced dysregulation of epithelial-mesenchymal transition as a key pathway in inflammatory bowel disease and small intestinal neuroendocrine tumors shared pathogenesis. Front Genet. 15, 1376123 (2024).
  46. Sukocheva, O. A., Lukina, E., McGowan, E., et al. Sphingolipids as mediators of inflammation and novel therapeutic target in inflammatory bowel disease. Adv Protein Chem Struct Biol. 120, 123-158 (2020).
  47. Gong, Z. Z., Li, T., Yan, H., et al. Exploring the autophagy-related pathogenesis of active ulcerative colitis. World J Clin Cases. 12 (9), 1622-1633 (2024).
  48. Gao, F., Zhu, F., Shuai, B., et al. Quercetin ameliorates ulcerative colitis by restoring the balance of M2/M1 and repairing the intestinal barrier via downregulating cGAS-STING pathway. Front Pharmacol. 15, 1351538 (2024).
  49. Elhefnawy, E. A., Zaki, H. F., El Maraghy, N. N., et al. Genistein and/or sulfasalazine ameliorate acetic acid-induced ulcerative colitis in rats via modulating INF-γ/JAK1/STAT1/IRF-1, TLR-4/NF-κB/IL-6, and JAK2/STAT3/COX-2 crosstalk. Biochem Pharmacol. 214, 115673 (2023).
  50. Qu, Y., Li, X., Xu, F., et al. Kaempferol alleviates murine experimental colitis by restoring gut microbiota and inhibiting the LPS-TLR4-NF-κB axis. Front Immunol. 12, 679897 (2021).
  51. Yao, X., Chen, Y., Li, Y., et al. Chrysin ameliorates dextran sulfate-induced ulcerative colitis in mice by modulating inflammation and gut microbiota. Int J Colorectal Dis. 40 (1), 57 (2025).
  52. Lu, J. Z., Ye, D., Ma, B. L. Constituents, pharmacokinetics, and pharmacology of Gegen-Qinlian decoction. Front Pharmacol. 12, 668418 (2021).
  53. Jiang, Z., Yan, M., Qin, Y., et al. Quercetin alleviates ulcerative colitis through inhibiting CXCL8-CXCR1/2 axis: a network and transcriptome analysis. Front Pharmacol. 15, 1485255 (2024).
  54. Helmy, S. A., Samaha, M. M., Abd El Salam, A. S. G., et al. Biotin/sulfasalazine combination therapy alleviates acetic acid-induced ulcerative colitis in rats via modulation of S1PR1/NF-κB/IL-23/STAT3/COX-2 axis. Sci Rep. 15 (1), 27037 (2025).
  55. Tang, L., Liu, Y., Tao, H., et al. Combination of Youhua Kuijie Prescription and sulfasalazine can alleviate experimental colitis via IL-6/JAK2/STAT3 pathway. Front Pharmacol. 15, 1437503 (2024).
  56. Yang, T., Ma, X., Wang, R., et al. Berberine inhibits IFN-γ signaling pathway in DSS-induced ulcerative colitis. Saudi Pharm J. 30 (6), 764-778 (2022).
  57. Wu, G. L., Li, L., Chen, X. Y., et al. Machine learning-based B cell-related diagnostic biomarker signature and molecular subtypes characteristic of ulcerative colitis. Aging (Albany NY). 16 (3), 2774-2788 (2024).
  58. Zhang, M., Li, X., Zhang, Q., et al. Roles of macrophages on ulcerative colitis and colitis-associated colorectal cancer. Front Immunol. 14, 1103617 (2023).
  59. Li, H., Wang, Z., Guan, Z., et al. UCFNNet: ulcerative colitis evaluation based on fine-grained lesion learner and noise suppression gating. Comput Methods Programs Biomed. 247, 108080 (2024).
  60. Wu, Y., Zeng, M., Jiao, X., et al. Protective effects of pollenin B in asthma: PPAR-γ-mediated regulation of inflammatory pathways and arachidonic acid metabolism. Phytomedicine. 145, 156975 (2025).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Meer artikelen verkennen

PANoptosis-remmingmulti-omics-analysenetwerkfarmacologiebioactieve verbindingengenexpressieimmuuninfiltratiemoleculaire dockingproteïne-interactienetwerk
Neem contact met ons op
Aanbevelen aan de bibliotheek

Privacy

Gebruiksvoorwaarden

Beleidsoverzicht

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle rechten voorbehouden.