Анализ составляющих водного экстракта YQQJ
Компонентный анализ водного экстракта YQQJ проводился в условиях, установленных в ПРОТОКОЛЕ 4. UHPLC-Q-Orbitrap HRMS использовался как в положительных, так и в отрицательных ионных режимах полного сканирования для профилирования водного экстракта YQQJ, а полученная хроматограмма иона базового пика (BPI) показана на рисунке 1. На этой основе самостоятельно созданная база данных химических компонентов в сочетании со спектральной характеристикой MS/MS позволила успешно идентифицировать 185 соединений из водного экстракта, при этом подробная информация была изложена в Дополнительной таблице 1. Репрезентативные спектральные сопоставления и фрагментационные паттерны MS/MS, используемые для идентификации соединений, показаны на дополнительном рисунке 1. Статистический анализ категорий соединений показал, что флавоноиды и терпеноиды являются преобладающими компонентами в YQQJ, составляя 94 соединения — самая распространённая доля.
Всасывающиеся в кровь компоненты YQQJ
Для уточнения прямых биоактивных веществ in vivo были проанализированы образцы сыворотки, собранные после введения YQQJ. Хроматограмма BPI пустой сыворотки (рисунок 2) была включена для сравнения с целью отличия соединений, полученных из лекарственных средств, от эндогенных компонентов сыворотки. На основе BPI сыворотки, содержащей препарат (рисунок 3), было выявлено в крови всего 28 прототипных компонентов, в основном флавоноиды, терпеноиды и стероиды. Экстракционные ионные хроматограммы (EIC) представительных соединений в экстракте YQQJ, пустой сыворотке и сыворотке, содержащей препарат, дополнительно подтвердили наличие компонентов, полученных из лекарственных средств, в кровообращении (Дополнительный рисунок 2). Среди них 10 соединений происходят от Spatholobus suberectus Dunn, 7 — от Dioscorea nipponica Makino, 7 — от Astragalus membranaceus, 6 — от Hedyotis diffusa Willd., 6 — от Lonicera japonica Thunb., 4 — от Plantago asiatica L. и 4 — от Rheum palmatum.L., как изложено в дополнительной таблице 1.
Прогнозирование целевых компонентов YQQJ, связанных с IgAN
Всего 28 идентифицированных прототипов компонентов, поступающих в кровоток, были внесены в базы данных прогнозирования целей, что дало 459 потенциальных целей. Тем временем было получено 2779 целей, связанных с IgAN, с интегрированных биоинформатических платформ. Анализ пересечений выявил 247 перекрывающихся целей между YQQJ и IgAN (рисунок 4).
Строительство и анализ сети PPI
247 пересекающихся целей были загружены в платформу PPI, а программное обеспечение визуализации использовалось для отбора основных целей на основе трёх топологических параметров: DC, BC и CC. В итоге было определено 42 цели как основные узлы. Рабочий процесс, используемый для отбора этих основных целей, изложен на дополнительном рисунке 3. В сети PPI размер и цвет узлов варьировались в зависимости от значений параметров (рисунок 5), среди которых TP53, SRC, AKT1, ESR1 и STAT3 вошли в пятёрку лучших основных целей.
Сеть YQQJ «Формула–всасывающиеся компоненты – основные цели–пути–болезни»
Для систематического выявления многокомпонентных и многоцелевых механизмов YQQJ против IgAN была построена сеть взаимодействия «Формула–Компоненты с поглощением крови – Основные мишени – Пути – Болезни» с использованием программного обеспечения для визуализации. Сеть состояла из 96 узлов и 459 рёбер, где каждое ребро представляло связь или взаимодействие между двумя узлами (рисунок 6).
Анализ обогащения GO и KEGG
Анализ обогащения ГО по 42 ключевым целям выявил 1162 срока BP, 52 CC и 92 MF. На рисунке 7 показаны топ-10 наиболее значительно обогащённых терминов ГО в категориях BP, CC и MF. Анализ обогащения KEGG также выявил 182 пути, связанных с этими основными целями. Рисунок 8 иллюстрирует топ-20 значительно обогащённых путей, тесно связанных с патогенезом IgAN. На этих графиках более глубокие красные цвета указывают на более высокую статистическую значимость, тогда как большие размеры пузырьков или длинные полоски символизируют большее количество обогащённых целей внутри каждого пути.
Оценка молекулярного стыковки
В этом исследовании, на основе предыдущего анализа ключевых мишеней и связанных путей YQQJ при леченииIgAN 29,30,31,32, шесть основных мишеней, включая CASP3 (PDB ID: 6X8I), IGF1R (PDB ID: 1JQH), JUN (PDB ID: 8RPP), STAT3 (PDB ID: 6NJS), PRKCB (PDB ID: 8SE3) и PIK3CA (PDB ID: 5FI4), в качестве рецепторных белков для молекулярного стыкинга. В соответствии с основным патогенезом ТКМ IgAN, определяемым как «патогенный ветер, влажное тепло и токсины, проникающие в почку», в качестве лигандов были выбраны активные компоненты с теплоочищающими, удаленными и детоксикационными свойствами, а именно деацетиласперулозидовая кислота и генипозидиновая кислота из Hedyotis diffusa Willd., а также диосцин из Dioscorea nipponica. Макино. Результаты стыковки показаны на рисунке 9. Среди всех комбинаций лиганд-рецепторов диосцин демонстрировал заметно низкую энергию связи со всеми выбранными мишеньями, что указывает на более высокую предсказанную аффинность связывания. За исключением взаимодействий между JUN и деацетиласперулозидовой кислотой/генипозидиновой кислотой, другие пары стыковки также демонстрировали благоприятную связывающую активность. Репрезентативные 3D-конформации стыковки визуализированы на рисунке 10.

Рисунок 1: Хроматограммы иона Base Peak водного экстракта YQQJ .(A) Хроматограмма BPI положительного ионного режима. (B) Хроматограмма BPI отрицательного ионного режима. Хроматограммы показывают общий химический профиль водного экстракта YQQJ при установленных условиях HRMS UHPLC-Q-Orbitrap. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 2: Хроматограммы иона базового пика пустой сыворотки. (A) Хроматограмма BPI положительного ионного режима. (B) Хроматограмма BPI отрицательного ионного режима. Хроматограммы отражают эндогенный профиль фона сыворотки, используемый в качестве контроля для сравнения с сывороткой, содержащей препарат, с целью отличия компонентов, полученных из лекарственного средства, от эндогенных компонентов. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 3: Хроматограммы иона Base Peak сыворотки сыворотки с YQQJ. (A) Хроматограмма BPI положительного ионного режима. (B) Хроматограмма BPI отрицательного ионного режима. Хроматограммы отражают профиль всасывающихся компонентов, обнаруженных в сыворотке после введения YQQJ. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 4: Диаграмма Венна перекрывающихся целей между YQQJ и IgAN. Диаграмма показывает количество прогнозируемых целей YQQJ, связанных с IgAN, и их пересечения, выделяя общие цели, потенциально участвующие в терапевтическом эффекте. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 5: Сеть взаимодействия белков и белков (PPI) основных мишеней. Узлы представляют белковые мишени, а рёбра — взаимодействия между мишенями. Размер узла и интенсивность цвета соответствуют значениям градусов, при этом крупные и темные узлы указывают на более высокую связность внутри сети. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 6: Интегрированная сеть компонентов, целей, путей и заболеваний YQQJ. Сеть иллюстрирует взаимосвязь между формулой, компонентами, всасывающими кровь, основными целями, путями и IgAN. Треугольник символизирует болезнь; круг обозначает пути; V-образный узел представляет собой формулу YQQJ; бриллиант символизирует травы; шестиугольник представляет компоненты; Восьмиугольник представляет прототипы компонентов, поглощённых кровью; прямоугольник представляет цели. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 7: Анализ обогащения GO основных целей. Столбочный график показывает топ-10 обогащённых терминов генной онтологии по категориям BP, CC и MF. Ось x обозначает члены GO, а ось y показывает −log10(p-значение), что указывает на значимость обогащения. Сокращения: BP = Биологический процесс; CC = клеточный компонент; MF = Молекулярная функция. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 8: Анализ обогащения путей KEGG основных целей. Пузырьковый график показывает топ-20 обогащённых путей KEGG. Размер точек указывает количество обогащённых генов, а цветовой градиент — −log10(p-значение), при этом более красные цвета указывают на более высокую статистическую значимость. Ось x показывает соотношение генов, а ось y — термины пути. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 9: Тепловая карта энергии связывания молекулярного стыковки. Тепловая карта показывает энергии связи (ккал/моль) между основными мишенями и ключевыми поглощающими кровь соединениями. Более низкие значения энергии связывания указывают на более сильную прогнозируемую аффинность связывания. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 10: Репрезентативные молекулярные стыковочные конформации. (A) Связывание конформации деацетиласперулозидовой кислоты с CASP3. (B) Связывающая конформация диосцина с STAT3. (C) Связывание конформации генипозидиновой кислоты с PIK3CA. Изображения показывают предсказанные взаимодействия лиганд–белок и ориентацию связывания. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.
Дополнительный рисунок 1: Структурная идентификация представительных соединений с помощью высокоразрешающего MS/ MS.(A) Сравнение спектрального спектра деацетиласперулозидовой кислоты от головы до хвоста между экспериментальным спектром (верх, красный) и спектром справочной базы данных (нижний, синий). (B) Высокоразрешающий спектр фрагментации MS/MS деацетиласперулозидовой кислоты. (C) Сравнение спектральных сравнений генипозидовой кислоты с эталонной базой данных. (D) Экспериментальный спектр фрагментации РС/РС генипозидовой кислоты. (E) Сравнение спектра диосцина с эталонной базой данных. (F) Высокоразрешающий спектр фрагментации MS/MS диосцина. Эти панели иллюстрируют спектральное сопоставление, используемое для идентификации составных веществ. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать этот файл.
Дополнительный рисунок 2: Экстракционные ионные хроматограммы (EIC) представительных соединений по образцам .(A) EIC деацетиласперулозидовой кислоты. (B) EIC генипозидиновой кислоты. (C) EIC Диосцина. Для каждой панели верхний след представляет собой водный экстракт YQQJ (ZY), средний след — пустую контрольную сыворотку (KBX), а нижний след — образцы сыворотки с компонентами, абсорбующимися кровью, после введения YQQJ (GYX). Сравнение подчёркивает наличие в сыворотке соединений, полученных из лекарственных средств. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать этот файл.
Дополнительный рисунок 3: Рабочий процесс для отбора основных целей. Блок-схема иллюстрирует поэтапный процесс идентификации целей, включая прогнозирование соединенных целей, сбор целей, связанных с IgAN, анализ пересечений, построение сетей PPI и скрининг основных целей на основе топологических параметров. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать этот файл.
| Время (мин) | Мобильная фаза |
| A (v%) | B (v%) |
| 0 | 98 | 2 |
| 1.0 | 98 | 2 |
| 14.0 | 70 | 30 |
| 25.0 | 0 | 100 |
| 28.0 | 0 | 100 |
| 28.1 | 98 | 2 |
| 30.0 | 98 | 2 |
Таблица 1: Программа элюирования градиентов UHPLC. В таблице представлены состав подвижной фазы и градиентные условия для хроматографического разделения, включая временные точки и соответствующие пропорции водных (фаза A) и органических (фаза B) растворителей.
Дополнительная таблица 1: Идентифицированные химические компоненты водного экстракта YQQJ. В таблице перечислены соединения, идентифицированные по системе UHPLC-Q-Orbitrap HRMS, включая прототипные компоненты, абсорбующие кровь (A1–A28), а также их классификацию и травяное происхождение. Сокращения: BHSSC = Hedyotis diffusa Willd.; CSL = Dioscorea nipponica Makino; DH = Rheum palmatum L.; JXT = Spatholobus suberectus Dunn; HQ = Astragalus membranaceus.; CQC = Plantago asiatica L.; JYH = Lonicera japonica. Танб. Составные классы включают A = алкалоиды; Ald = альдегиды; F = флавоноиды; N = нуклеозиды; O = Другие; OA = Органические кислоты; P = фенолы; PA = фенольные кислоты; Phe = фенилпропаноиды; Q = Квинонес; S = сахариды; Ste = стероиды; T = терпеноиды; Tan = Танины. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать этот файл.