基于网络药理学探究肉桂治疗慢性肾脏病的作用机制
发布时间：2021-04-10 08:43
目的:采用网络药理学方法建立"药效成分-疾病靶标-生物学通路"之间的关系,筛选肉桂治疗慢性肾脏病的作用靶点,明确其作用机制。方法:采用中药系统药理学成分分析平台（BATMAN-TCM）数据库获得肉桂的活性化合物,利用PubChem数据库,获取化合物的SMILES结构,将SMILES结构导入SwissTargetPrediction平台,预测活性成分的潜在靶点,再通过GeneCards数据库获得相关化合物靶点,取两者交集得到肉桂作用靶点。通过TTD、DrugBank、OMIM、GAD、DisGeNET数据库获得CKD疾病相关靶点,并与肉桂作用靶点取交集。利用STRING数据库及Cytoscape3.2.1软件构建靶点相互作用网络图,并利用cytoHubba插件的MCC算法筛选关键靶点;基于DAVID数据库对靶点进行GO富集和KEGG富集分析。结果:共得到肉桂活性化合物18个,肉桂-CKD交集靶点29个。经过MCC算法筛选得到关键基因10个,包括雌激素受体alpha、人环加氧酶1、表皮生长因子受体、血管内皮生长因子受体、基质金属蛋白酶9、基质金属蛋白酶2、成纤维细胞生长因子受体1、丝氨酸蛋...
【文章来源】：中医学报. 2020,35(06)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
应用网络药理学预测肉桂治疗CKD机制的具体步骤
表1 肉桂中18个候选化合物基本信息 成分 有机小分子生物数据库编码 SMILES结构 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 茴香脑 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 原儿茶酸 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 (-)-表儿茶素-3-O-没食子酸盐 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交集靶点的获取、蛋白-蛋白相互作用图的构建、肉桂-CKD疾病交集中关键靶点的获取
在TTD、DrugBank、OMIM、GAD、DisGeNET 5个数据库中合计获得452个靶点,删重后为437个靶点。其中与肉桂相关作用靶点交集的为29个(图4,蓝色代表Genecards预测到的1 396个靶点,红色代表CKD的437个靶点)。将18个肉桂活性化合物、29个肉桂-CKD疾病交集靶点上传至Cytoscape 3.2.1软件,构建“药物—化合物—靶点”图(图5,红色圆形代表药物肉桂,黄色椭圆形代表化合物,绿色六边形代表靶点)。将29个靶点上传至STRING数据库可构建PPI图(图6),图中共有29个节点,192条边,平均节点度为13.2,网络节点代表靶点,线条代表靶点与靶点之间的相互作用。将蛋白之间的相互作用信息上传至Cytoscape 3.2.1软件,利用cyto Hubba插件的MCC算法(分值越高,则其显著性越高)筛选得10个关键靶点,分值由高到低排序分别为雌激素受体alpha、人环加氧酶1、表皮生长因子受体、血管内皮生长因子受体、基质金属蛋白酶9、基质金属蛋白酶2、成纤维细胞生长因子受体1、丝氨酸蛋白酶抑制剂-1、DNA多聚酶B、多药耐药性蛋白1、B细胞淋巴瘤/白血病-2。图4 肉桂-CKD交集靶点的获取,韦恩图
【参考文献】：
期刊论文
[1]香豆素类化合物生物活性研究进展[J]. 张宇,刘进兵. 山东化工. 2019(07)
[2]桂枝及肉桂治痹的中医认识与现代药学研究进展[J]. 夏天卫,周国威,姚晨,张超,蒋青,沈计荣. 中国实验方剂学杂志. 2019(06)
[3]肾脏纤维化的细胞和分子机制研究进展[J]. 袁倩,刘友华. 安徽大学学报(自然科学版). 2018(05)
[4]肉桂的化学成分、药理作用及质量标志物（Q-marker）的预测分析[J]. 侯小涛,郝二伟,秦健峰,韦金锐,焦杨,易湘茜,黄丽贞,谢金玲,罗花,张笮晦,林瑜,邓家刚,张铁军. 中草药. 2018(01)
[5]慢性肾脏病筛查 诊断及防治指南[J]. 上海慢性肾脏病早发现及规范化诊治与示范项目专家组,高翔,梅长林. 中国实用内科杂志. 2017(01)
[6]肉桂醛对db/db小鼠胰腺抗氧化能力的影响[J]. 李旷代,常柏,顾志敏,王威. 中国糖尿病杂志. 2016(08)
[7]肉桂提取物对链脲佐菌素致实验性糖尿病小鼠的影响[J]. 张赟赟,李嘉,杨海船,姜平川,黄仁彬. 广西林业科学. 2016(01)
[8]温阳法在慢性肾脏病治疗中的应用概况[J]. 王若溪,武士锋,杨洪涛. 浙江中医药大学学报. 2013(09)
[9]肉桂的药理作用研究概况[J]. 梁晓艳,郭占京,罗佩卓,黄宏妙. 现代医药卫生. 2013(10)
[10]肉桂多酚改善HepG2细胞胰岛素抵抗的分子机制[J]. 卢兆莲,黄才国. 中国实验方剂学杂志. 2012(24)
本文编号：3129332
【文章来源】：中医学报. 2020,35(06)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
应用网络药理学预测肉桂治疗CKD机制的具体步骤
表1 肉桂中18个候选化合物基本信息 成分 有机小分子生物数据库编码 SMILES结构 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 茴香脑 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 原儿茶酸 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 (-)-表儿茶素-3-O-没食子酸盐 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交集靶点的获取、蛋白-蛋白相互作用图的构建、肉桂-CKD疾病交集中关键靶点的获取
在TTD、DrugBank、OMIM、GAD、DisGeNET 5个数据库中合计获得452个靶点,删重后为437个靶点。其中与肉桂相关作用靶点交集的为29个(图4,蓝色代表Genecards预测到的1 396个靶点,红色代表CKD的437个靶点)。将18个肉桂活性化合物、29个肉桂-CKD疾病交集靶点上传至Cytoscape 3.2.1软件,构建“药物—化合物—靶点”图(图5,红色圆形代表药物肉桂,黄色椭圆形代表化合物,绿色六边形代表靶点)。将29个靶点上传至STRING数据库可构建PPI图(图6),图中共有29个节点,192条边,平均节点度为13.2,网络节点代表靶点,线条代表靶点与靶点之间的相互作用。将蛋白之间的相互作用信息上传至Cytoscape 3.2.1软件,利用cyto Hubba插件的MCC算法(分值越高,则其显著性越高)筛选得10个关键靶点,分值由高到低排序分别为雌激素受体alpha、人环加氧酶1、表皮生长因子受体、血管内皮生长因子受体、基质金属蛋白酶9、基质金属蛋白酶2、成纤维细胞生长因子受体1、丝氨酸蛋白酶抑制剂-1、DNA多聚酶B、多药耐药性蛋白1、B细胞淋巴瘤/白血病-2。图4 肉桂-CKD交集靶点的获取,韦恩图
【参考文献】：
期刊论文
[1]香豆素类化合物生物活性研究进展[J]. 张宇,刘进兵. 山东化工. 2019(07)
[2]桂枝及肉桂治痹的中医认识与现代药学研究进展[J]. 夏天卫,周国威,姚晨,张超,蒋青,沈计荣. 中国实验方剂学杂志. 2019(06)
[3]肾脏纤维化的细胞和分子机制研究进展[J]. 袁倩,刘友华. 安徽大学学报(自然科学版). 2018(05)
[4]肉桂的化学成分、药理作用及质量标志物（Q-marker）的预测分析[J]. 侯小涛,郝二伟,秦健峰,韦金锐,焦杨,易湘茜,黄丽贞,谢金玲,罗花,张笮晦,林瑜,邓家刚,张铁军. 中草药. 2018(01)
[5]慢性肾脏病筛查 诊断及防治指南[J]. 上海慢性肾脏病早发现及规范化诊治与示范项目专家组,高翔,梅长林. 中国实用内科杂志. 2017(01)
[6]肉桂醛对db/db小鼠胰腺抗氧化能力的影响[J]. 李旷代,常柏,顾志敏,王威. 中国糖尿病杂志. 2016(08)
[7]肉桂提取物对链脲佐菌素致实验性糖尿病小鼠的影响[J]. 张赟赟,李嘉,杨海船,姜平川,黄仁彬. 广西林业科学. 2016(01)
[8]温阳法在慢性肾脏病治疗中的应用概况[J]. 王若溪,武士锋,杨洪涛. 浙江中医药大学学报. 2013(09)
[9]肉桂的药理作用研究概况[J]. 梁晓艳,郭占京,罗佩卓,黄宏妙. 现代医药卫生. 2013(10)
[10]肉桂多酚改善HepG2细胞胰岛素抵抗的分子机制[J]. 卢兆莲,黄才国. 中国实验方剂学杂志. 2012(24)
本文编号：3129332
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