基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)探究肉桂治療慢性腎臟病的作用機(jī)制
發(fā)布時(shí)間:2021-04-10 08:43
目的:采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法建立"藥效成分-疾病靶標(biāo)-生物學(xué)通路"之間的關(guān)系,篩選肉桂治療慢性腎臟病的作用靶點(diǎn),明確其作用機(jī)制。方法:采用中藥系統(tǒng)藥理學(xué)成分分析平臺(tái)(BATMAN-TCM)數(shù)據(jù)庫獲得肉桂的活性化合物,利用PubChem數(shù)據(jù)庫,獲取化合物的SMILES結(jié)構(gòu),將SMILES結(jié)構(gòu)導(dǎo)入SwissTargetPrediction平臺(tái),預(yù)測活性成分的潛在靶點(diǎn),再通過GeneCards數(shù)據(jù)庫獲得相關(guān)化合物靶點(diǎn),取兩者交集得到肉桂作用靶點(diǎn)。通過TTD、DrugBank、OMIM、GAD、DisGeNET數(shù)據(jù)庫獲得CKD疾病相關(guān)靶點(diǎn),并與肉桂作用靶點(diǎn)取交集。利用STRING數(shù)據(jù)庫及Cytoscape3.2.1軟件構(gòu)建靶點(diǎn)相互作用網(wǎng)絡(luò)圖,并利用cytoHubba插件的MCC算法篩選關(guān)鍵靶點(diǎn);基于DAVID數(shù)據(jù)庫對(duì)靶點(diǎn)進(jìn)行GO富集和KEGG富集分析。結(jié)果:共得到肉桂活性化合物18個(gè),肉桂-CKD交集靶點(diǎn)29個(gè)。經(jīng)過MCC算法篩選得到關(guān)鍵基因10個(gè),包括雌激素受體alpha、人環(huán)加氧酶1、表皮生長因子受體、血管內(nèi)皮生長因子受體、基質(zhì)金屬蛋白酶9、基質(zhì)金屬蛋白酶2、成纖維細(xì)胞生長因子受體1、絲氨酸蛋...
【文章來源】:中醫(yī)學(xué)報(bào). 2020,35(06)
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)預(yù)測肉桂治療CKD機(jī)制的具體步驟
表1 肉桂中18個(gè)候選化合物基本信息 成分 有機(jī)小分子生物數(shù)據(jù)庫編碼 SMILES結(jié)構(gòu) 肉桂醛 637511 C1=CC=C(C=C1)C=CC=O 原花青素B2 122738 C1C(C(OC2=C1C(=CC(=C2C3C(C(OC4=CC(=CC(=C34)O)O)C5=CC(=C(C=C5)O)O)O)O)O)C6=CC(=C(C=C6)O)O)O 香豆素 323 C1=CC=C2C(=C1)C=CC(=O)O2 Melilotocarpan A 4484393 COC1=CC2=C(C=C1)C3COC4=C(C3O2)C=CC(=C4O)OC 肉桂基苯甲酸 5705112 C1=CC=C(C=C1)C=CCOC(=O)C2=CC=CC=C2 肉桂醇 5315892 C1=CC=C(C=C1)C=CCO 茴香腦 637563 CC=CC1=CC=C(C=C1)OC 原花青素B1 11250133 C1C(C(OC2=C1C(=CC(=C2C3C(C(OC4=CC(=CC(=C34)O)O)C5=CC(=C(C=C5)O)O)O)O)O)C6=CC(=C(C=C6)O)O)O 原花青素B5 124017 C1C(C(OC2=CC(=C(C(=C21)O)C3C(C(OC4=CC(=CC(=C34)O)O)C5=CC(=C(C=C5)O)O)O)O)C6=CC(=C(C=C6)O)O)O 原兒茶酸 72 C1=CC(=C(C=C1C(=O)O)O)O 乙酸肉桂酯 5282110 CC(=O)OCC=CC1=CC=CC=C1 原花青素C1 169853 C1C(C(OC2=C1C(=CC(=C2C3C(C(OC4=C(C(=CC(=C34)O)O)C5C(C(OC6=CC(=CC(=C56)O)O)C7=CC(=C(C=C7)O)O)O)C8=CC(=C(C=C8)O)O)O)O)O)C9=CC(=C(C=C9)O)O)O (-)-表兒茶素-3-O-沒食子酸鹽 107905 C1C(C(OC2=CC(=CC(=C21)O)O)C3=CC(=C(C=C3)O)O)OC(=O)C4=CC(=C(C(=C4)O)O)O 反式肉桂酸 444539 C1=CC=C(C=C1)C=CC(=O)O 肉桂酸乙酯 637758 CCOC(=O)C=CC1=CC=CC=C1 肉桂酸 444539 C1=CC=C(C=C1)C=CC(=O)O 苯乙烯 7501 C=CC1=CC=CC=C1 原花青素B7 474541 C1C(C(OC2=CC(=C(C(=C21)O)C3C(C(OC4=CC(=CC(=C34)O)O)C5=CC(=C(C=C5)O)O)O)O)C6=CC(=C(C=C6)O)O)O2.2 肉桂-CKD交集靶點(diǎn)的獲取、蛋白-蛋白相互作用圖的構(gòu)建、肉桂-CKD疾病交集中關(guān)鍵靶點(diǎn)的獲取
在TTD、DrugBank、OMIM、GAD、DisGeNET 5個(gè)數(shù)據(jù)庫中合計(jì)獲得452個(gè)靶點(diǎn),刪重后為437個(gè)靶點(diǎn)。其中與肉桂相關(guān)作用靶點(diǎn)交集的為29個(gè)(圖4,藍(lán)色代表Genecards預(yù)測到的1 396個(gè)靶點(diǎn),紅色代表CKD的437個(gè)靶點(diǎn))。將18個(gè)肉桂活性化合物、29個(gè)肉桂-CKD疾病交集靶點(diǎn)上傳至Cytoscape 3.2.1軟件,構(gòu)建“藥物—化合物—靶點(diǎn)”圖(圖5,紅色圓形代表藥物肉桂,黃色橢圓形代表化合物,綠色六邊形代表靶點(diǎn))。將29個(gè)靶點(diǎn)上傳至STRING數(shù)據(jù)庫可構(gòu)建PPI圖(圖6),圖中共有29個(gè)節(jié)點(diǎn),192條邊,平均節(jié)點(diǎn)度為13.2,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)代表靶點(diǎn),線條代表靶點(diǎn)與靶點(diǎn)之間的相互作用。將蛋白之間的相互作用信息上傳至Cytoscape 3.2.1軟件,利用cyto Hubba插件的MCC算法(分值越高,則其顯著性越高)篩選得10個(gè)關(guān)鍵靶點(diǎn),分值由高到低排序分別為雌激素受體alpha、人環(huán)加氧酶1、表皮生長因子受體、血管內(nèi)皮生長因子受體、基質(zhì)金屬蛋白酶9、基質(zhì)金屬蛋白酶2、成纖維細(xì)胞生長因子受體1、絲氨酸蛋白酶抑制劑-1、DNA多聚酶B、多藥耐藥性蛋白1、B細(xì)胞淋巴瘤/白血病-2。圖4 肉桂-CKD交集靶點(diǎn)的獲取,韋恩圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]香豆素類化合物生物活性研究進(jìn)展[J]. 張宇,劉進(jìn)兵. 山東化工. 2019(07)
[2]桂枝及肉桂治痹的中醫(yī)認(rèn)識(shí)與現(xiàn)代藥學(xué)研究進(jìn)展[J]. 夏天衛(wèi),周國威,姚晨,張超,蔣青,沈計(jì)榮. 中國實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志. 2019(06)
[3]腎臟纖維化的細(xì)胞和分子機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 袁倩,劉友華. 安徽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(05)
[4]肉桂的化學(xué)成分、藥理作用及質(zhì)量標(biāo)志物(Q-marker)的預(yù)測分析[J]. 侯小濤,郝二偉,秦健峰,韋金銳,焦楊,易湘茜,黃麗貞,謝金玲,羅花,張?bào)谢?林瑜,鄧家剛,張鐵軍. 中草藥. 2018(01)
[5]慢性腎臟病篩查 診斷及防治指南[J]. 上海慢性腎臟病早發(fā)現(xiàn)及規(guī)范化診治與示范項(xiàng)目專家組,高翔,梅長林. 中國實(shí)用內(nèi)科雜志. 2017(01)
[6]肉桂醛對(duì)db/db小鼠胰腺抗氧化能力的影響[J]. 李曠代,常柏,顧志敏,王威. 中國糖尿病雜志. 2016(08)
[7]肉桂提取物對(duì)鏈脲佐菌素致實(shí)驗(yàn)性糖尿病小鼠的影響[J]. 張赟赟,李嘉,楊海船,姜平川,黃仁彬. 廣西林業(yè)科學(xué). 2016(01)
[8]溫陽法在慢性腎臟病治療中的應(yīng)用概況[J]. 王若溪,武士鋒,楊洪濤. 浙江中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(09)
[9]肉桂的藥理作用研究概況[J]. 梁曉艷,郭占京,羅佩卓,黃宏妙. 現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生. 2013(10)
[10]肉桂多酚改善HepG2細(xì)胞胰島素抵抗的分子機(jī)制[J]. 盧兆蓮,黃才國. 中國實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志. 2012(24)
本文編號(hào):3129332
【文章來源】:中醫(yī)學(xué)報(bào). 2020,35(06)
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)預(yù)測肉桂治療CKD機(jī)制的具體步驟
表1 肉桂中18個(gè)候選化合物基本信息 成分 有機(jī)小分子生物數(shù)據(jù)庫編碼 SMILES結(jié)構(gòu) 肉桂醛 637511 C1=CC=C(C=C1)C=CC=O 原花青素B2 122738 C1C(C(OC2=C1C(=CC(=C2C3C(C(OC4=CC(=CC(=C34)O)O)C5=CC(=C(C=C5)O)O)O)O)O)C6=CC(=C(C=C6)O)O)O 香豆素 323 C1=CC=C2C(=C1)C=CC(=O)O2 Melilotocarpan A 4484393 COC1=CC2=C(C=C1)C3COC4=C(C3O2)C=CC(=C4O)OC 肉桂基苯甲酸 5705112 C1=CC=C(C=C1)C=CCOC(=O)C2=CC=CC=C2 肉桂醇 5315892 C1=CC=C(C=C1)C=CCO 茴香腦 637563 CC=CC1=CC=C(C=C1)OC 原花青素B1 11250133 C1C(C(OC2=C1C(=CC(=C2C3C(C(OC4=CC(=CC(=C34)O)O)C5=CC(=C(C=C5)O)O)O)O)O)C6=CC(=C(C=C6)O)O)O 原花青素B5 124017 C1C(C(OC2=CC(=C(C(=C21)O)C3C(C(OC4=CC(=CC(=C34)O)O)C5=CC(=C(C=C5)O)O)O)O)C6=CC(=C(C=C6)O)O)O 原兒茶酸 72 C1=CC(=C(C=C1C(=O)O)O)O 乙酸肉桂酯 5282110 CC(=O)OCC=CC1=CC=CC=C1 原花青素C1 169853 C1C(C(OC2=C1C(=CC(=C2C3C(C(OC4=C(C(=CC(=C34)O)O)C5C(C(OC6=CC(=CC(=C56)O)O)C7=CC(=C(C=C7)O)O)O)C8=CC(=C(C=C8)O)O)O)O)O)C9=CC(=C(C=C9)O)O)O (-)-表兒茶素-3-O-沒食子酸鹽 107905 C1C(C(OC2=CC(=CC(=C21)O)O)C3=CC(=C(C=C3)O)O)OC(=O)C4=CC(=C(C(=C4)O)O)O 反式肉桂酸 444539 C1=CC=C(C=C1)C=CC(=O)O 肉桂酸乙酯 637758 CCOC(=O)C=CC1=CC=CC=C1 肉桂酸 444539 C1=CC=C(C=C1)C=CC(=O)O 苯乙烯 7501 C=CC1=CC=CC=C1 原花青素B7 474541 C1C(C(OC2=CC(=C(C(=C21)O)C3C(C(OC4=CC(=CC(=C34)O)O)C5=CC(=C(C=C5)O)O)O)O)C6=CC(=C(C=C6)O)O)O2.2 肉桂-CKD交集靶點(diǎn)的獲取、蛋白-蛋白相互作用圖的構(gòu)建、肉桂-CKD疾病交集中關(guān)鍵靶點(diǎn)的獲取
在TTD、DrugBank、OMIM、GAD、DisGeNET 5個(gè)數(shù)據(jù)庫中合計(jì)獲得452個(gè)靶點(diǎn),刪重后為437個(gè)靶點(diǎn)。其中與肉桂相關(guān)作用靶點(diǎn)交集的為29個(gè)(圖4,藍(lán)色代表Genecards預(yù)測到的1 396個(gè)靶點(diǎn),紅色代表CKD的437個(gè)靶點(diǎn))。將18個(gè)肉桂活性化合物、29個(gè)肉桂-CKD疾病交集靶點(diǎn)上傳至Cytoscape 3.2.1軟件,構(gòu)建“藥物—化合物—靶點(diǎn)”圖(圖5,紅色圓形代表藥物肉桂,黃色橢圓形代表化合物,綠色六邊形代表靶點(diǎn))。將29個(gè)靶點(diǎn)上傳至STRING數(shù)據(jù)庫可構(gòu)建PPI圖(圖6),圖中共有29個(gè)節(jié)點(diǎn),192條邊,平均節(jié)點(diǎn)度為13.2,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)代表靶點(diǎn),線條代表靶點(diǎn)與靶點(diǎn)之間的相互作用。將蛋白之間的相互作用信息上傳至Cytoscape 3.2.1軟件,利用cyto Hubba插件的MCC算法(分值越高,則其顯著性越高)篩選得10個(gè)關(guān)鍵靶點(diǎn),分值由高到低排序分別為雌激素受體alpha、人環(huán)加氧酶1、表皮生長因子受體、血管內(nèi)皮生長因子受體、基質(zhì)金屬蛋白酶9、基質(zhì)金屬蛋白酶2、成纖維細(xì)胞生長因子受體1、絲氨酸蛋白酶抑制劑-1、DNA多聚酶B、多藥耐藥性蛋白1、B細(xì)胞淋巴瘤/白血病-2。圖4 肉桂-CKD交集靶點(diǎn)的獲取,韋恩圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]香豆素類化合物生物活性研究進(jìn)展[J]. 張宇,劉進(jìn)兵. 山東化工. 2019(07)
[2]桂枝及肉桂治痹的中醫(yī)認(rèn)識(shí)與現(xiàn)代藥學(xué)研究進(jìn)展[J]. 夏天衛(wèi),周國威,姚晨,張超,蔣青,沈計(jì)榮. 中國實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志. 2019(06)
[3]腎臟纖維化的細(xì)胞和分子機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 袁倩,劉友華. 安徽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(05)
[4]肉桂的化學(xué)成分、藥理作用及質(zhì)量標(biāo)志物(Q-marker)的預(yù)測分析[J]. 侯小濤,郝二偉,秦健峰,韋金銳,焦楊,易湘茜,黃麗貞,謝金玲,羅花,張?bào)谢?林瑜,鄧家剛,張鐵軍. 中草藥. 2018(01)
[5]慢性腎臟病篩查 診斷及防治指南[J]. 上海慢性腎臟病早發(fā)現(xiàn)及規(guī)范化診治與示范項(xiàng)目專家組,高翔,梅長林. 中國實(shí)用內(nèi)科雜志. 2017(01)
[6]肉桂醛對(duì)db/db小鼠胰腺抗氧化能力的影響[J]. 李曠代,常柏,顧志敏,王威. 中國糖尿病雜志. 2016(08)
[7]肉桂提取物對(duì)鏈脲佐菌素致實(shí)驗(yàn)性糖尿病小鼠的影響[J]. 張赟赟,李嘉,楊海船,姜平川,黃仁彬. 廣西林業(yè)科學(xué). 2016(01)
[8]溫陽法在慢性腎臟病治療中的應(yīng)用概況[J]. 王若溪,武士鋒,楊洪濤. 浙江中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(09)
[9]肉桂的藥理作用研究概況[J]. 梁曉艷,郭占京,羅佩卓,黃宏妙. 現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生. 2013(10)
[10]肉桂多酚改善HepG2細(xì)胞胰島素抵抗的分子機(jī)制[J]. 盧兆蓮,黃才國. 中國實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志. 2012(24)
本文編號(hào):3129332
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