基于网络药理学的菟丝子主要活性成分作用机制研究
发布时间：2021-07-28 03:07
目的:采用网络药理学方法对菟丝子主要活性成分的作用机制进行分析,探讨其成分、多靶点、靶点相关信号通路及生物学过程的相互关系。方法:首先借助中药系统药理学分析平台（Chinese medicine system pharmacology analysis platform,TCMSP）筛选出菟丝子中的活性成分及相关作用靶点,然后通过Uniprot数据库对提取靶点进行筛选与转化,并利用CTD网络在线分析平台获取与靶点相关的疾病,利用Cytoscape 3.6.1及其插件ClueGO构建"活性成分-靶点""靶点-疾病""靶点-生物学通路"网络图,最后利用Cytoscape 3.6.1中的Network Analyzer插件分析网络图,获取相关拓扑异构信息,建立菟丝子成分-靶点-通路网络模型。结果:筛选得到菟丝子8个活性成分,涉及靶点118个,靶点相关疾病516种;对所得靶点进行GO分析,再经Kappa算法聚类,共获得79类相关生物学过程和57类信号相关信号通路。结论:初步探讨菟丝子主要活性成分的作用机制,为深入研究菟丝子的药效作用及其机制提供参考。
【文章来源】：中医学报. 2020,35(06)
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
靶点-生物学过程关系网络
运用Cytoscape 3.2.0将8个候选化合物和潜在的靶标相连构建化合物-靶点(C-T)相互作用网络(图2)。化合物-靶点(C-T)相互作用网络包含126个节点(8个化合物和118个潜在靶标)和199条边。红色箭头代表候选化合物,蓝色菱形表示靶标蛋白,而每条边则标识候选化合物分子与靶标的相互作用关系。研究报道,度值(degree)和介数值的节点(betweenness)与活性成分的重要性呈现正相关[15]。在网络中,一个节点的度(degree)表示网络中和节点相连的路线和条数。并且根据表1中候选化合物的degree可以发现,网络中每个候选化合物都至少与1个蛋白靶点连接,如此说明菟丝子中含有的候选化合物可能作用于整个生物网络系统。进一步将关系网络中节点详细信息列出,见表3(仅列出化合物与靶点Degree最高的前10项)。表3 化合物-靶点网络拓扑学参数信息 Category Name ASPL BC CC Degree Compound quercetin 1.833 333 33 0.603 268 88 0.545 454 55 70 Compound kaempferol 2.277 777 78 0.232 219 66 0.439 024 39 42 Compound beta-sitosterol 2.515 873 02 0.226 127 27 0.397 476 34 28 Compound isorhamnetin 2.531 746 03 0.178 216 34 0.394 984 33 28 Compound sesamin 2.912 698 41 0.124 234 20 0.343 324 25 11 Compound Isofucosterol 2.976 190 48 0.078 614 55 0.336 000 00 8 Gene NCOA2 2.095 238 10 0.088 081 11 0.477 272 73 6 Gene GABRA1 2.126 984 13 0.063 892 35 0.470 149 25 5 Gene Ptgs2 2.079 365 08 0.111 121 77 0.480 916 03 5 Gene HSP90AB1 2.222 222 22 0.025 532 47 0.450 000 00 4
通过CTD 在线分析平台分析与靶点有关的疾病,共获得118 个与疾病相关的作用靶点。通过Cytoscape 3.6.1 构建“靶点-疾病”网络图,包含634个节点(118个靶点和516种相关疾病)和15 521条线,红色圆形代表疾病;蓝色菱形代表靶点,线代表活性成分与相关靶点的关系,如图2 所示。在“靶点-疾病”网络图中度值最高的前5种疾病分别为:Prenatal Exposure Delayed Effects、Weight Loss、Inflammation、Necrosis、Chemical and Drug Induced Liver Injury,表明菟丝子的主要活性成分有可用于女性生育、体质量失调、炎症、坏疽、肝损伤等相关疾病的治疗。度值最大的五个靶点分别为:TNF、IL-6、BCL2、IL1B、MAPK1等,表明这些基因可能是菟丝子主要活性成分的潜在作用靶点,体现了菟丝子治疗疾病的多成分、多靶点的协同作用。进一步将关系网络中节点详细信息列出,见表4(分别列出靶点与疾病Degree最高的前5项)。表4 靶点-疾病网络拓扑学参数信息 Category Name ASPL BC CC Degree Gene TNF 1.403 174 60 0.118 838 61 0.712 669 68 768 Gene IL-6 1.517 460 32 0.077 333 76 0.658 995 82 409 Gene BCL2 1.555 555 56 0.069 986 34 0.642 857 14 397 Gene IL1B 1.555 555 56 0.062 139 35 0.642 857 14 397 Gene MAPK1 1.704 761 90 0.053 622 60 0.586 592 18 350 Disease Prenatal Exposure Delayed Effects 1.817 460 32 0.012 317 35 0.550 218 34 117 Disease Weight Loss 1.823 809 52 0.008 782 77 0.548 302 87 115 Disease Inflammation 1.826 984 13 0.008 281 49 0.547 350 13 114 Disease Necrosis 1.826 984 13 0.008 236 91 0.547 350 13 114 Disease Chemical and Drug Induced Liver Injury 1.830 158 73 0.009 845 82 0.546 400 69 114
【参考文献】：
期刊论文
[1]异鼠李素对结肠癌细胞衰老的影响[J]. 朱栋良,严海东,黎尉浩,尹小平. 临床外科杂志. 2019(08)
[2]柴胡疏肝散治疗卒中后抑郁的网络药理学研究[J]. 盛蕾,刘元月,胡丹,范琪琪,朱亦诚,张晓浩,凌志香,江雪梅,丁彩霞,肖婧,汤银燕,李传游,张兰坤,李婷婷,朱羽佳,陆茵. 中草药. 2018(15)
[3]基于系统药理学的茵陈作用机制研究[J]. 陈国铭,汤顺莉,邝梓君,黄雁,赵金龙,於菁雯,陈子茵,林洪荣,黄楚瑶,许华. 中国药房. 2018(10)
[4]苦参碱对结肠癌SW480细胞凋亡的影响[J]. 缪冬映. 中医学报. 2018(04)
[5]葛根化学成分及药理作用研究进展[J]. 李昕,潘俊娴,陈士国,徐维昌,金妙仁,叶兴乾. 中国食品学报. 2017(09)
[6]菟丝子水提液对环磷酰胺致小鼠肝脏损伤的保护作用[J]. 夏卉芳,王毓,姜河,张文刚. 黑龙江畜牧兽医. 2017(03)
[7]山奈酚和芒柄花黄素对缺氧/复氧条件下H9C2心肌细胞活性氧水平的影响[J]. 于雪,付帮泽,郭淑贞,王伟. 辽宁中医杂志. 2017(01)
[8]槲皮素对人卵巢癌细胞-3增殖和凋亡的影响[J]. 周学敏. 中医学报. 2016(07)
[9]网络药理学与中医药现代研究的若干进展[J]. 张彦琼,李梢. 中国药理学与毒理学杂志. 2015(06)
[10]菟丝子的药理作用及其开发前景[J]. 王焕江,赵金娟,刘金贤,王磊,林建强,林慧彬. 中医药学报. 2012(06)
硕士论文
[1]银杏叶化学成分及其治疗痛风的潜在作用机制研究[D]. 刘丹.大连工业大学 2016
[2]系统药理学研究补气和补血中药作用机理：预测新药及新靶点[D]. 裴梦婕.西北大学 2014
本文编号：3307079
【文章来源】：中医学报. 2020,35(06)
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
靶点-生物学过程关系网络
运用Cytoscape 3.2.0将8个候选化合物和潜在的靶标相连构建化合物-靶点(C-T)相互作用网络(图2)。化合物-靶点(C-T)相互作用网络包含126个节点(8个化合物和118个潜在靶标)和199条边。红色箭头代表候选化合物,蓝色菱形表示靶标蛋白,而每条边则标识候选化合物分子与靶标的相互作用关系。研究报道,度值(degree)和介数值的节点(betweenness)与活性成分的重要性呈现正相关[15]。在网络中,一个节点的度(degree)表示网络中和节点相连的路线和条数。并且根据表1中候选化合物的degree可以发现,网络中每个候选化合物都至少与1个蛋白靶点连接,如此说明菟丝子中含有的候选化合物可能作用于整个生物网络系统。进一步将关系网络中节点详细信息列出,见表3(仅列出化合物与靶点Degree最高的前10项)。表3 化合物-靶点网络拓扑学参数信息 Category Name ASPL BC CC Degree Compound quercetin 1.833 333 33 0.603 268 88 0.545 454 55 70 Compound kaempferol 2.277 777 78 0.232 219 66 0.439 024 39 42 Compound beta-sitosterol 2.515 873 02 0.226 127 27 0.397 476 34 28 Compound isorhamnetin 2.531 746 03 0.178 216 34 0.394 984 33 28 Compound sesamin 2.912 698 41 0.124 234 20 0.343 324 25 11 Compound Isofucosterol 2.976 190 48 0.078 614 55 0.336 000 00 8 Gene NCOA2 2.095 238 10 0.088 081 11 0.477 272 73 6 Gene GABRA1 2.126 984 13 0.063 892 35 0.470 149 25 5 Gene Ptgs2 2.079 365 08 0.111 121 77 0.480 916 03 5 Gene HSP90AB1 2.222 222 22 0.025 532 47 0.450 000 00 4
通过CTD 在线分析平台分析与靶点有关的疾病,共获得118 个与疾病相关的作用靶点。通过Cytoscape 3.6.1 构建“靶点-疾病”网络图,包含634个节点(118个靶点和516种相关疾病)和15 521条线,红色圆形代表疾病;蓝色菱形代表靶点,线代表活性成分与相关靶点的关系,如图2 所示。在“靶点-疾病”网络图中度值最高的前5种疾病分别为:Prenatal Exposure Delayed Effects、Weight Loss、Inflammation、Necrosis、Chemical and Drug Induced Liver Injury,表明菟丝子的主要活性成分有可用于女性生育、体质量失调、炎症、坏疽、肝损伤等相关疾病的治疗。度值最大的五个靶点分别为:TNF、IL-6、BCL2、IL1B、MAPK1等,表明这些基因可能是菟丝子主要活性成分的潜在作用靶点,体现了菟丝子治疗疾病的多成分、多靶点的协同作用。进一步将关系网络中节点详细信息列出,见表4(分别列出靶点与疾病Degree最高的前5项)。表4 靶点-疾病网络拓扑学参数信息 Category Name ASPL BC CC Degree Gene TNF 1.403 174 60 0.118 838 61 0.712 669 68 768 Gene IL-6 1.517 460 32 0.077 333 76 0.658 995 82 409 Gene BCL2 1.555 555 56 0.069 986 34 0.642 857 14 397 Gene IL1B 1.555 555 56 0.062 139 35 0.642 857 14 397 Gene MAPK1 1.704 761 90 0.053 622 60 0.586 592 18 350 Disease Prenatal Exposure Delayed Effects 1.817 460 32 0.012 317 35 0.550 218 34 117 Disease Weight Loss 1.823 809 52 0.008 782 77 0.548 302 87 115 Disease Inflammation 1.826 984 13 0.008 281 49 0.547 350 13 114 Disease Necrosis 1.826 984 13 0.008 236 91 0.547 350 13 114 Disease Chemical and Drug Induced Liver Injury 1.830 158 73 0.009 845 82 0.546 400 69 114
【参考文献】：
期刊论文
[1]异鼠李素对结肠癌细胞衰老的影响[J]. 朱栋良,严海东,黎尉浩,尹小平. 临床外科杂志. 2019(08)
[2]柴胡疏肝散治疗卒中后抑郁的网络药理学研究[J]. 盛蕾,刘元月,胡丹,范琪琪,朱亦诚,张晓浩,凌志香,江雪梅,丁彩霞,肖婧,汤银燕,李传游,张兰坤,李婷婷,朱羽佳,陆茵. 中草药. 2018(15)
[3]基于系统药理学的茵陈作用机制研究[J]. 陈国铭,汤顺莉,邝梓君,黄雁,赵金龙,於菁雯,陈子茵,林洪荣,黄楚瑶,许华. 中国药房. 2018(10)
[4]苦参碱对结肠癌SW480细胞凋亡的影响[J]. 缪冬映. 中医学报. 2018(04)
[5]葛根化学成分及药理作用研究进展[J]. 李昕,潘俊娴,陈士国,徐维昌,金妙仁,叶兴乾. 中国食品学报. 2017(09)
[6]菟丝子水提液对环磷酰胺致小鼠肝脏损伤的保护作用[J]. 夏卉芳,王毓,姜河,张文刚. 黑龙江畜牧兽医. 2017(03)
[7]山奈酚和芒柄花黄素对缺氧/复氧条件下H9C2心肌细胞活性氧水平的影响[J]. 于雪,付帮泽,郭淑贞,王伟. 辽宁中医杂志. 2017(01)
[8]槲皮素对人卵巢癌细胞-3增殖和凋亡的影响[J]. 周学敏. 中医学报. 2016(07)
[9]网络药理学与中医药现代研究的若干进展[J]. 张彦琼,李梢. 中国药理学与毒理学杂志. 2015(06)
[10]菟丝子的药理作用及其开发前景[J]. 王焕江,赵金娟,刘金贤,王磊,林建强,林慧彬. 中医药学报. 2012(06)
硕士论文
[1]银杏叶化学成分及其治疗痛风的潜在作用机制研究[D]. 刘丹.大连工业大学 2016
[2]系统药理学研究补气和补血中药作用机理：预测新药及新靶点[D]. 裴梦婕.西北大学 2014
本文编号：3307079
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