Esplorare il meccanismo d'azione della cura cronica di insufficienza cardiaca mediante cistanche desertliving basata sulla farmacologia di rete combinata con l'analisi multi-chip del database GEO ⅱ
Dec 12, 2024
2.2 Previsione degli obiettivi di ingredienti attivi di cistanche deserticola
Integrando i dati di destinazione ottenuti dal database TCMSP, database ETCM, database PubChem, piattaforma di previsione della previsione degli obiettivi svizzeri e piattaforma di analisi di Pharmapper, sono stati ottenuti un totale di 11.063 obiettivi. Dopo la conversione in abbreviazioni geniche standardizzate dal database UniProt e quindi l'elaborazione dell'Unione e della deduplicazione, sono stati finalmente ottenuti 1.469 obiettivi.
Supplementi di cistanche a base di erbe per insufficienza cardiaca cronica
2.3 insufficienza cardiaca cronica
GEO target search results The GEO database was used to obtain the gene chip data sets GSE42955, GSE16499 and GSE84796, and differential gene analysis was performed on cardiac tissue samples of CHF patients and healthy controls. The limma R package in Rstudio was used for analysis, and the screening conditions were set as [log2 (FC)]>0. 5 e corretto p<0.05. Results A total of 3279 differentially expressed genes (DEGs) were obtained, of which 1785 genes were upregulated in CHF and 1494 genes were downregulated in CHF. After taking the intersection and removing duplicates, 2926 CHF-related genes were finally obtained. See Figure 1 for details.
NOTA: A1 GSE16499 Mappa di calore del geni differenziale del chip; A2 GSE42955 Mappa di calore del gene differenziale del chip; A3 GSE84796 Mappa di calore del gene differenziale del chip; B1 GSE16499 Mappa del vulcano del gene differenziale del chip; B2 GSE42955 Mappa del vulcano del gene differenziale del chip; B3 GSE84796 Mappa del vulcano del gene differenziale del chip; Nella mappa del vulcano, i geni up-regolati sono indicati da punti rossi e i geni down-regolati sono indicati da punti blu.
2,5 PPI Rete di obiettivi intersezionali di Cistanche Deserticola e CHF
Gli obiettivi intersezionali di cistanche deserticola e CHF sono stati importati nel database delle stringhe e 5 obiettivi isolati sono stati rimossi per ottenere il diagramma di rete PPI di potenziali obiettivi di cistanche deserticola per il trattamento della CHF (vedere la Figura 3). L'analisi visiva è stata eseguita utilizzando il software Cytoscape 3.7.2 (Figura 4) e una rete topologica contenente 685 nodi, 5621 bordi, un grado di nodo medio di 35 e un coefficiente medio di clustering locale di 0. 8 sono stati ottenuti.
I parametri di topologia di rete sono stati analizzati utilizzando l'analizzatore di rete di strumenti integrati del software Cytoscape 3.7.2 e i parametri di analisi topologica di 27 ingredienti attivi sono stati visualizzati in una forma grafica (vedere la Tabella 2). I parametri topologici come BC, CC e grado sono stati usati come condizioni di screening. Obiettivi con valori superiori alla mediana di BC, CC e grado erano gli obiettivi fondamentali nella regolazione di CHF da parte di cistanche deserticola. Un totale di 60 target core sono stati schermati e visualizzati in una forma grafica (vedere la Tabella 3). Il colore dei nodi corrispondenti è cambiato gradualmente dalla luce al buio poiché il valore di grado è aumentato da piccolo a grande. I valori di punteggio combinati tra i bersagli sono stati usati come variabili per controllare lo spessore e il colore delle linee di connessione. Il colore dei nodi corrispondenti è cambiato gradualmente dalla luce al buio poiché il valore del punteggio combinato è aumentato da piccolo a grande. Il colore dei nodi corrispondenti è cambiato gradualmente da piccolo a grande poiché il valore di grado è aumentato da piccolo a grande. Gli ingredienti efficaci e gli obiettivi di base sono stati evidenziati dalla visualizzazione visiva in base al valore del grado del nodo (vedere la Figura 5).
2.6 Analisi dell'arricchimento funzionale GO
L'analisi GO ha mostrato che Cistanche Deserticola ha trattato CHF principalmente attraverso 1372 bps, 331 MFS e 37 componenti cellulari (p <0. 0 1). Gli elementi sono stati sottoposti a screening per valore p e il grafico a barre è stato disegnato utilizzando la piattaforma di mappatura delle informazioni microbiche bioinformatiche, come mostrato nella Figura 6. I risultati hanno mostrato che i BP coinvolti nel trattamento del CHF da parte del cistanche deserticola erano principalmente arricchiti in risposta a una risposta cellulare, ecc. Ecc. Arricchiti in membrana plasmatica, superficie cellulare, esosomi extracellulari, regione extracellulare, ecc. Le MF sono state principalmente arricchite in legame enzimatico, legame identico alla proteina, attività della proteina tirosina chinasi, attività della proteina tirosina chinasi della proteina recettore transmembrana. 2.7 Analisi del percorso KEGG L'analisi dell'arricchimento di KEGG è stata eseguita sui potenziali bersagli di cistanche deserticola per il trattamento di CHF e 214 percorsi di segnale sono stati sottoposti a screening e arricchiti sotto la condizione di correzione (p <0,01). Tra questi, i percorsi correlati al CHF includono principalmente percorsi nel cancro, specie di ossigeno reattivo di carcinogenesi chimica, lipidi e aterosclerosi, carcinoma prostatico, percorso di segnalazione PI3K-AKT, percorso di segnalazione della tirosina, egrista, per via di segnalazione della tirosina chinasi, resistenza alla scanalatura della tirosina chinasi, resistenza alla scanalatura della tirosina chinasi, resistenza alla scanalatura della tirosina chinasi, alla resistenza di age-raggetacasi Complicanze diabetiche, stress da taglio fluido e aterosclerosi, infezione da citomegalovirus umano, PD-L1 e percorsi correlati 2-. Percorsi di espressione e checkpoint nel cancro (espressione di PD-L1 e percorso di checkpoint PD1 nel cancro), metabolismo del carbonio centrale nel cancro, via di segnalazione MAPK, toxoplasmosi, via di segnalazione RAP1, per via di cardiomiopatia diabetica, apoptosi, proteoglicani nel cancro, percorsi di segnalazione del campo, vedere la Figura 7. I risultati hanno mostrato che i geni dell'ossato di cancro sono stati arricchiti in auto-reattiSissi. e le vie lipidiche e aterosclerosi erano relativamente abbondanti e avevano fattori di arricchimento più elevati.
2.9 Risultati della verifica della docking molecolare
According to "item 2.9", the core active ingredients are salidroside, cistanin, arachidonate, quercetin, phenethyl caffeate, -sitosterol, dauricine, ononin, genistein, suchilactone, and key targets tumor protein P53 (TP53), Aktserine/threonine kinase 1 (kt1), albumin (ALB), epidermal growth fattore recettore (EGFR), gliceceraldeide -3- fosfato deidrogenasi (la capacità di legame molecolare dei ligandi era prevista dall'energia di legame di gliceraldeide -3- hosfatodenasem (Gapdh), Interleukin 6 (Il {{{16} trasduttore e attivatore della trascrizione 3 (stat3) e fattore di necrosi tumorale (TNF). -7. 0 kj/mol indica una forte attività di legame [24].
Tabella 4 Previsione dell'energia di legame tra ingredienti attivi di cistanche deserticola e obiettivi chiave
| Categoria di sostanza | Campione | Gene | Livello di espressione |
|---|---|---|---|
| Pigmento rosso | Ak1 | -9.0 | |
| Ctnnb1 | -9.1 | ||
| Egfr | -7.9 | ||
| GAPDH | -8.1 | ||
| Stat3 | -7.5 | ||
| TPS3 | -9.8 | ||
| Piante da fiore | Ak1 | -7.8 | |
| Ctnnb1 | -8.0 | ||
| Egfr | -7.6 | ||
| GAPDH | -7.9 | ||
| Stat3 | -7.4 | ||
| TPS3 | -8.9 | ||
| Piante di caffè | Ak1 | -7.5 | |
| Ctnnb1 | -8.2 | ||
| Egfr | -7.4 | ||
| GAPDH | -8.0 | ||
| Stat3 | -7.1 | ||
| Tnf | -7.7 | ||
| Estratti fungini | Ak1 | -7.8 | |
| Ctnnb1 | -7.9 | ||
| Egfr | -7.5 | ||
| GAPDH | -7.8 | ||
| Stat3 | -7.3 | ||
| Tnf | -7.9 |
3 discussione
Ricerca di database pubblici e revisione della letteratura [7, 25-33], la cistanche deserticola contiene 55 ingredienti attivi e, in base al valore di grado, salidroside, batryticatine, motilin, acido ferulico e formononetina sono gli ingredienti centrali.
L'analisi dell'arricchimento GO e l'analisi dell'arricchimento del percorso KEGG della cistanche deserticola nel trattamento di CHF hanno mostrato che la cistanche deserticola ha coinvolto molteplici processi biologici nella prevenzione e nel trattamento della CHF, compresa la risposta al corpo estraneo, la regolazione positiva della cascata MAPK, la risposta dell'ipossia, la regolamentazione dell'apoptosi, la regolazione dell'espressione genica e la fosforilazione proteica. I suoi percorsi correlati includono percorsi di cancro, radicali liberi di ossigeno, percorsi lipidici e aterosclerosi, percorsi di segnalazione Akt, resistenza agli inibitori del recettore del recettore della crescita epidermica, indicando che le infezioni del virus dell'herpes associato al sarcoma, ecc. In particolare, nella via di segnalazione lipidica e aterosclerosi, la risposta infiammatoria è il meccanismo dominante e la deposizione lipidica è un collegamento importante in questo percorso.
Tra questi, livelli lipidici nel sangue come trigliceridi (TG), colesterolo totale (TC), lipoproteine ad alta densità (HDL) e lipoproteine a bassa densità (LDL) sono coinvolti nella regolazione della funzione microvascolare. Questa lipotossicità porta al rimodellamento dell'arteria coronarica promuovendo lo stress ossidativo e l'infiammazione; I livelli di lipoproteine a bassa densità ossidata (OX-LDL) sono elevati nella maggior parte dei pazienti ricoverati in ospedale per insufficienza cardiaca. Ovviamente, la deposizione di lipidi ossidati nel miocardio promuove lo sviluppo dell'aterosclerosi, portando direttamente all'infiammazione coronarica, al rimodellamento ventricolare sinistro e al verificarsi di CHF [34]. Secondo i risultati previsti, la cistanche deserticola può mediare l'attivazione delle vie di segnalazione lipidiche e aterosclerosi agendo su geni correlati all'infiammazione come TNF, Akt1, TP53, SRC, MAPK1, STAT3 e IL -6. La regolazione di questi geni aiuta a inibire la deposizione di lipidi intravascolari e la progressione dell'aterosclerosi coronarica e ha l'effetto del trattamento del CHF. Dopo l'attracco molecolare, è stato scoperto che l'energia libera di legame molecolare medio di salidroside, dauricina, motilina, acido ferulico e formononetina al bersaglio principale di CHF era elevata, indicando che la salidroside, la dauricina, la motilina, l'acido ferulico e la formononetina possono essere un buon candidato per la prevenzione e il trattamento del chf. Studi hanno dimostrato che il salidroside ha proprietà farmacologiche ad ampio spettro come inibizione dell'ipertrofia miocardica, anti-arritmia, danno anti-miocardico, anti-ossidazione, anti-infiammatorio e anti-atesticrosi [35-37]. Esperimenti di Zhu e Zhao et al. [38-39] ha mostrato che la salidroside ha inibito il processo di autofagia cellulare, ha ridotto il rilascio di lattato deidrogenasi (LDH), ha inibito l'attività della NADPH ossidasi e il livello di Malondialdeide (MDA), e simultaneamente ha superato il livello di superossido (sodtu (SIRT1) e FORKHEAD Box O1 (FOXO1), attivando così più percorsi di segnalazione come l'adenosina 5'-monophosfato (AMP) -atrito la proteina chinasi [AMPK] e Sirt 1 318, alleggendo così il danno delle cellule endoteliali e ritardando la progressione dell'ateroscerosi coronarica. Inoltre, gli alcaloidi di batric hanno più effetti farmacologici, tra cui l'abbassamento della pressione sanguigna, il rilassamento della muscolatura liscia vascolare, la resistenza all'ipertrofia miocardica e l'inibizione dell'aggregazione piastrinica [40]. Hanno anche effetti farmacologici come anti-arritmia [41], proteggere le cellule miocardiche residue dopo infarto miocardico acuto [42] e resistere alla fibrosi polmonare [43]. Hu et al. [44] ha scoperto che gli alcaloidi di batric riducono l'infiammazione endoteliale vascolare inibendo l'attivazione della via del kappa-B (NF-κB) del fattore nucleare; Wang et al. [45] hanno scoperto che gli alcaloidi di batric partecipano all'inibizione di danni ossidativi indotti da Cu 2+- alle cellule APPSW. Eimerl et al. [46] ha scoperto che la motilin non è coinvolta nella regolazione della frequenza cardiaca o nell'induttura dei nervi simpatici. Ha un chiaro effetto antiipertensivo e può ridurre il lavoro cardiaco, proteggendo le cellule miocardiche e ritardando il rimodellamento del miocardio. Camilleri et al. [47-48] ha mostrato che la motilina accelera lo svuotamento gastrico e la motilità gastrointestinale stimolando la pompa gastrica e inibendo la contrazione pilorica, riducendo così la congestione gastrointestinale e migliorando la giusta funzione cardiaca. L'acido ferulico ha la capacità di cancellare i radicali liberi di ossigeno e mediare la vasodilatazione attraverso l'acetilcolina, quindi ha un buon effetto di riparazione sulle cellule endoteliali vascolari danneggiate e sulle cellule muscolari lisce (cellule di schiuma) e può ritardare il rimodellamento cardiaco indotto dall'ipertensione [49]. I derivati dell'acido ferulico mantengono la stabilità della funzione endoteliale vascolare mantenendo l'equilibrio di ossido nitrico nelle cellule [50]. Liu et al. [51-52] ha sottolineato che l'acido ferulico e la formononetina possono inibire l'apoptosi delle cellule epiteliali indotta da lipopolisaccaride e inibire la risposta infiammatoria regolando la via di segnalazione NF-κB, giocando un ruolo rapido nel resistere all'insufficienza cardiaca e alla protezione delle cellule miocardiche. Pan et al. [53] hanno mostrato che la formononetina media l'effetto protettivo sulle cellule miocardiche e sulla funzione cardiaca aumentando la vitalità cellulare e riducendo l'apoptosi cellulare attraverso le vie AMPK e autofagico.
Cercando la letteratura, abbiamo scoperto che ci sono pochi rapporti su Cistanche Deserticola nel trattamento di CHF in patria e all'estero. Questo studio si basa su database pubblici e letteratura correlata e utilizza farmacologia di rete, bioinformatica e tecnologia di docking molecolare per condurre uno studio approfondito sul potenziale meccanismo farmacologico della cistanche deserticola nel trattamento di CHF. Il meccanismo di azione per la perdita di droga è visualizzato a livello micro e il meccanismo molecolare del cistanche Deserticola è sistematicamente studiato gli effetti multi-parolosi, multi-target e multi-pathway su CHF, fornendo nuove idee per il trattamento di CHF.
La farmacologia di rete esplora i risultati della previsione dei meccanismi di azione molecolare basati sulle sue caratteristiche di ricerca olistica e sistematica, che incarna la visione olistica e la differenziazione della sindrome e le caratteristiche del trattamento della medicina tradizionale cinese. Il costo di ricerca della farmacologia di rete è basso, coinvolgendo multidiscipline, multi-componenti, multi-target e multi-pathways. Costruendo e analizzando i diagrammi della rete biologica, può mostrare i meccanismi microbiologici degli effetti di farmaci e malattie e fornire una base per lo sviluppo di nuovi farmaci e lo studio di sistemi complessi di medicinali tradizionali composti. E fornisce una base teorica per la valutazione di efficacia clinica di medicinali tradizionali composti noti. Il valore predittivo del docking molecolare è significativo. L'attività di legame delle molecole del recettore e delle proteine del ligando è prevista calcolando l'energia di legame. Rispetto al tradizionale nuovo processo di ricerca e sviluppo di farmaci, il docking molecolare è più economico, ripetibile e presenta i vantaggi di piccoli errori. I risultati possono essere verificati più volte per migliorare l'accuratezza e l'affidabilità delle previsioni e fornire dati per il successivo sviluppo di farmaci lead correlati. e supporto direzionale. Tuttavia, la rete
La farmacologia ha anche carenze. Basandosi esclusivamente sui parametri topologici della rete e gli algoritmi informatici per riflettere l'interazione degli ingredienti di medicina tradizionale cinese nel corpo vivente può ignorare il fatto che sono i veri metaboliti, non gli ingredienti prototipo, che esercitano l'efficacia degli ingredienti tradizionali di medicina cinese nel sistema biologico.
Inoltre, la ricerca di farmacologia di rete si basa sul mining di piattaforme di dati pubblici, la cui qualità e scala dei dati devono ancora essere migliorate e possono esistere distorsioni delle informazioni durante la ricerca di diverse versioni dello stesso database.
In sintesi, basato sull'analisi GEO CHIP e Farmacologia della rete, questo studio ha proiettato 55 ingredienti attivi e 630 potenziali obiettivi interagenti. Questi obiettivi sono principalmente arricchiti in percorsi legati al cancro e percorsi PI3K-AKT. Gli obiettivi principali includono GAPDH, IL -6, TNF, Akt1 e Alb, ecc. I risultati mostrano che la cistanche deserticola può passare attraverso salidroside, kudzuline, motilin, motilin
Gli ingredienti chiave come l'acido ferulico e la formononetina agiscono su geni bersaglio come GAPDH, IL -6, TNF, Akt1 e Alb, regolano percorsi correlati al cancro e PI3K-AKT e altre vie di segnalazione per resistere al CHF. Ha più componenti e target multipli. e le caratteristiche funzionali di più percorsi.
I risultati di questo studio forniscono una base teorica per l'esplorazione approfondita del meccanismo molecolare dell'anti-CHF di Cistanche Deserticola e forniscono anche un riferimento per lo sviluppo di nuovi farmaci anti-CHF. Sebbene questo studio abbia ottenuto risultati di previsione basati su analisi farmacologiche di rete complesse, è necessaria un'ulteriore verifica sperimentale usando modelli animali o cellulari per aumentare l'affidabilità dello studio.
