中草药研究，SCI发表策略

学术 2024-11-05 07:03 北京

研究中草药难发SCI？且看小编推荐的这篇发表在Journal of Ethnopharmacology （IF 5.4）上的文章，通过两种中药配伍结合网络药理学及生信分析等多种手段研究其对疾病治疗的潜在机制。体会宝藏思路（多种中药结合+生信手段+疾病机制），发精彩文章！

扫码定制中药研究SCI分析方案

在本研究中，作者首先通过网络药理学的方法，预测了大血藤（Sargentodoxa cuneata）-攀倒甑（Patrinia villosa）对治疗结直肠癌（CRC）的作用靶点及方式。同时，利用GEPIA、HPA和cBioPortal数据库检测了核心靶点在CRC组织中的表达。随后，通过分子对接和细胞实验相结合的方法对上述结果进行了验证：大血藤-攀倒甑可能通过PI3K/AKT/mTOR信号通路促进CRC细胞凋亡。

背景

结直肠癌（CRC）发病率位居全球第三，死亡率位居全球第二。早期很难诊断，一旦发现即中晚期。根据中医原理，CRC主要影响大肠，与脾胃密切相关，临床上常表现为血瘀证。因此，中医在治疗大肠癌的过程中，经常加入一些促进血液循环、化瘀的草药。大血藤（Sargentodoxa cuneata）和攀倒甑（Patrinia villosa）都具有活血化瘀的作用，现代药理研究证实了它们的抗肿瘤作用。虽然前人已经揭示这两个物质的抗癌活性，但关于其有效成分及作用机理仍然不得而知。

本研究在网络药理学、分子对接技术、肿瘤数据库检索、细胞实验的基础上，挖掘了大血藤-攀倒甑的15种有效成分，并论证了该草药配伍可通过多途径、多靶点在CRC治疗中发挥重要作用，为中医药治疗CRC提供了客观依据。

研究思路

结果

1.草药和CRC的共同靶点

作者首先将草药成分、靶点等相关信息整合并上传到Cytoscape 3.9.1，构建草药-成分-靶点网络，筛选出255种草药作用靶点（图1）。同时，作者在Genecards数据库、OMIM数据库、DisGeNET数据库、Therapeutic Target数据库中搜索与CRC病理过程相关的靶点，共6113种疾病靶点。

图1：草药成分-靶标网络图。

随后，作者利用TCMSP平台筛选出该中药的15种有效成分（表1）。

表1：大血藤-攀倒甑草药的生物有效成分。

最后，作者使用生物信息学工具识别出大血藤-攀倒甑与CRC之间的共同靶点，发现了66种草药-疾病的共同靶点（图2）。

图2：大血藤-攀倒甑具有66个与CRC相关病理过程的共同靶点.

2.共同靶点的PPI网络

随后，作者对66个共同靶点进行PPI分析，根据其度值（AKT1:39, EGFR:31, CASP3:31, SRC:31, ESR1:30, MDM2:23, ANXA5:22, PPARG:19, KIT:13, GSK3B:15）确定了前5个靶点。作者发现这些在网络中连通性最高的关键靶点是AKT1、EGFR、CASP3、ESR1和SRC，并构建了一个具有64个节点和296条边的PPI网络(图3)。

图3：蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)分析网络图。

3.共同靶点的GO和KEGG的富集分析

随后，作者对共同靶点进行了GO和KEGG分析。GO分析结果显示：共同靶点涉及725个生物过程，28种细胞成分和77种分子功能（图4A-C）。

KEGG 富集分析共发现 101 条通路，排名前十的通路分别是癌症中的通路、PI3K-AKT 信号通路、Ras 信号通路、表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂抗性、ErbB 信号通路、病灶粘附、化学致癌-活性氧、Rap1 信号通路、MAPK 信号通路、癌症中的中心碳代谢（图 4D）。

图4：GO和KEGG富集分析气泡图。

4.网络拓扑分析

在随后的通路-靶点拓扑网络结果中显示，度值最高的通路是 hsa05200：癌症中的通路，度值最高的靶标是 AKT1（图5）。这进一步表明大血藤-攀倒甑对癌症通路中的AKT1有显著影响。

图5：通路-靶标网络的可视化；矩形代表通路，椭圆形代表靶标。

5.分子对接

为了进一步确认中草药有效成分与CRC可能结合的模式，作者进行了分子对接分析。结果显示，双氢愈创木脂酸（DXT02）与核心靶标AK-T1、表皮生长因子受体（EGFR）、CASP3 和 ESR1 的有良好的对接（受体和配体之间至少有两个氢键），与核心靶标 SRC 有适度对接（受体和配体之间有一个氢键）（图6）。

图6：分子对接相互作用图和二维图。

6.生物信息结果分析

在明确核心靶标及作用模式后，作者通过查阅相关数据库得知关键靶点在CRC的表达水平及预后情况。

根据 GEPIA 数据库的分析结果，CASP3 在 CRC 组织中的 mRNA 表达水平显著增加（P < 0.05）（图 7A）。对包括 AKT1、EGFR、CASP3、ESR1 和 SRC 在内的关键靶点进行的生存期研究显示，其预后价值没有显著差异（图 7B）。此外，对核心靶标mRNA水平与CRC病理分期的关联分析显示，AKT1、EGFR、CASP3、ESR1和SRC的表达水平与病理分期无显著差异（图7C）。

图7：核心靶点mRNA表达水平分析图、生存分析图、病理分期图。

HPA 数据库的研究结果显示，EGFR和 CASP3 在正常组织和结直肠癌组织中的表达不同。此外，SRC的表达水平中等，ESR1的表达水平较低，而AKT1的表达水平较高（图 8）。

图8：HPA数据库中AKT1、EGFR、SRC、CASP3、ESR1的表达水平。

通过使用 cBioPor-tal 分析工具，作者发现 594 例患者中有 337 例在上述五个核心靶点上发生了各种突变（图 9C）。同时，作者检测了594名患者这五个核心靶点的遗传变异图谱（图 9A）。图9B显示了不同类型CRC中与基因改变相关的5个核心靶点。多组数据显示，SRC在多种结直肠癌患者中更容易发生基因突变(32%)。

图9：核心靶点遗传信息分析图谱。

7.双氢愈创木脂酸可抑制 HT29、HCT116 和 CT26 细胞的增殖

在确定双氢愈创木脂酸这一关键有效成分后，作者通过CCK8实验发现该成分对HT29、HCT116和CT26细胞有不同程度的抑制作用。双氢愈创木脂酸抑制作用随浓度和处理时间的增加而增强，并且其对不同的CRC细胞具有不同程度的毒性（图10）。

图10：双氢愈创木酸降低结直肠癌细胞的活力。

8.双氢愈创木脂酸诱导 HT29 细胞和 HCT116 细胞凋亡

Annexin V-Alexa Fluor 647/PI双染色检测结果表明，在50和100μM/mL浓度下，双氢愈创木脂酸可诱导HT29细胞和HCT116细胞凋亡。而且，两种细胞的凋亡水平随着浓度或时间的增加而增强（图 11）。

图11：双氢愈创木酸促进结直肠癌细胞凋亡。

9.双氢愈创木脂酸通过PI3K/AKT/mTOR 通路抑制CRC

通过前述生信分析发现双氢愈创木脂酸是一种能够靶向5个核心蛋白的化合物，并且可以抑制结直肠癌细胞的PI3K/AKT/mTOR通路及细胞的凋亡，因此，作者进一步验证了双氢愈创木酸是否是通过抑制该信号通路抑制了HCT116 和 HT29 细胞的凋亡。

结果如图12所示，双氢愈创木脂酸干预后，两种类型的结直肠癌细胞中p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT 和 p-MTOR/MTOR 的值明显低于对照组，而 BAX/BCL2 的值则明显高于对照组。因此，双氢愈创木脂酸可以通过抑制PI3K/AKT/mTOR 通路促进 HT29 和 HCT116 细胞凋亡。

图12：双氢愈创酸调节结肠细胞BCL2、BAX和PI3K/AKT/mTOR信号通路的蛋白表达。

讨论

本研究通过网络药理学和生物信息学分析，结合分子对接和细胞实验，预测和验证了大血藤-攀倒甑中草药配伍对治疗CRC的作用机制。作者在最后成功锚定了双氢愈创木脂酸这一关键有效成分，以及PI3K/AKT/mTOR这一主要靶标信号通路。

在研究思路上，除了使用传统的网络药理学预测靶点及湿实验验证，作者在这里还有效地利用了3种肿瘤数据库：GEPIA、HPA、cBioPortal数据库。这些数据库对进行肿瘤研究的科研人员有很大的利用价值，小编在这里对他们的用途进行了总结。巧妙地使用这些肿瘤数据库不仅可以可视化靶标基因在肿瘤组织中的表达，而且可以为研究者提供重要的临床相关性分析，更加丰富了文章的论证依据。

数据库	网址	用途
GEPIA	http://gepia.cancer-pku.cn/	Ø 不同肿瘤类型中的不同基因表达情况； Ø 查找靶基因在对应肿瘤不同阶段的表达差异； Ø 生存曲线分析； Ø 分析两个基因之间的相关性。
HPA	https://www.proteinatlas.org/	Ø 基因/蛋白在细胞、正常组织和癌变组织中的表达图谱； Ø 生存曲线分析。
cBioPortal	https://www.cbioportal.org/	Ø 基因突变分析与可视化； Ø 生物通路探索； Ø 生存分析； Ø 基因组改变之间的互斥性分析。

原文地址：10.1016/j.jep.2023.117342

扫码定制中药研究SCI分析方案

最新文章汇总（持续更新ing）

最新热点方向

1、今天开心，安利一个超好发版干湿结合思路

2、掌握孟德尔随机化发20分不是梦

3、研究中草药难发SCI？

4、公开数据纯分析发7+，内容不卷赢在选题

5、人手一篇的“淋巴转移”，摇身一变50+

生信人课堂

4、R语言入门

概普生物让科研丰富

生信人

专注于基因技术相关知识分享

扫码关注获取更多

END

http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5NjU5NjQ4MA==&mid=2651233215&idx=4&sn=010778f0e9e7e89ea01a7fd6ccea6aeb

生信人

共同学习生物信息学知识，共同探究生物奥秘。

最新文章

顶刊及国自然申请都持续关注的热点：神经-免疫调控

刷遍朋友圈的5+神经免疫思路来了

IF9+，基于scRNA-seq和Bulk RNA-seq构建的泛癌生物标志物-MHC.sig

24年肿瘤血管生成还有得做吗？Nature教你用单细胞在泛癌水平发高分文章

院士团队研究教会了我什么

Cell Stem Cell最新综述：肿瘤干性的标志

刷遍朋友圈的5+神经免疫思路来了

Cancer Cell ：基于ctDNA助力肺癌免疫分型

液体活检：解码生命奥秘的新希望

纯安利，生信基础也很重要

肠脑轴的双向通信，多组学揭秘癌症发生的幕后玩家!

顶刊聚焦新热点：糖皮质激素

你信不信，结合临床的生信才能发更高

超火的多模态深度学习公共数据纯生信5+思路分享

SCIENCE 单细胞染色质：洞察癌症恶性调控的窗口

看到反向MR的有福了！这样做能发Science Advances！

只有你想不到，没有我们分析不到，旧数重提，肿瘤还能发现发现再发现！

70+综述带你了解肿瘤中Fcγ受体与免疫调节

82.9分Nature Medicine，微生物组特征分析

这思路发低不了一点！五张图、无实验11分！

纯生信热点，乳酸分型，一路生花

基于细胞间通讯预测临床结局的7+思路分享

真香！一文带你快速拿捏转录组学

更适合临床科研的分析——分高不难，料多不腻

高分热点：肿瘤器官特异性转移的罪魁祸首—肿瘤干细胞

起底邵志敏科研版图，高分乳腺癌研究汇总

深耕病原微生物研究十数载-浙大朱永群教授成果汇总

Nature重大发现|肿瘤相关中性粒细胞才是关键！

张泽民单细胞最新思路：免疫治疗响应相关的肿瘤微环境细胞变化规律

这个思路都明牌了，为啥我才知道

不是孟德尔不好发，是你OUT了，11分的思路来了

20+ 疾病进展研究，单细胞联合空转经典策略推荐

R-loop介导的肿瘤微环境新思路

好的临床问题，意味着更少的分析

CAR-T的T需要passion

顶刊/国自然热点“肠脑轴”-到底是什么东西？

疾病最近研究的标杆产品，冲击二区神器

动态演变：从癌前病变到侵袭性肺腺癌

爆款：多组学联合深度解析T细胞耗竭

R-loop介导的肿瘤微环境新思路

顶刊/国自然热点“肠脑轴”-到底是什么东西？

肠道微生物与宿主双向研究，深挖表观修饰，文章再拔高一度！

Cancer Cell高分：单细胞揭示乳腺癌转移下肺免疫微环境重塑

月内连发！临床医生怎么能不关注神经免疫

25样本的单细胞加空间组就能发NC，快看看怎么做的

Science揭示人类癌症B细胞图谱

拍案叫绝的创新思路，分析部分价格超级美丽

Nature重大发现|肿瘤相关中性粒细胞才是关键！

颜值与才华并存，上帝到底给她关上了哪扇窗？

动态演变：从癌前病变到侵袭性肺腺癌

分类

时事

民生

政务

教育

文化

科技

财富

体娱

健康

情感

旅行

百科

职场

楼市

企业

乐活

学术

汽车

时尚

创业

美食

幽默

美体

文摘

原创标签

时事社会财经军事教育体育科技汽车科学房产搞笑综艺明星音乐动漫游戏时尚健康旅游美食生活摄影宠物职场育儿情感小说曲艺文化历史三农文学娱乐电影视频图片新闻宗教电视剧纪录片广告创意壁纸头像心灵鸡汤星座命理教育培训艺术文化金融财经健康医疗美妆时尚餐饮美食母婴育儿社会新闻工业农业时事政治星座占卜幽默笑话独立短篇连载作品文化历史科技互联网

发布位置

广东北京山东江苏河南浙江山西福建河北上海四川陕西湖南安徽湖北内蒙古江西云南广西甘肃辽宁黑龙江贵州新疆重庆吉林天津海南青海宁夏西藏香港澳门台湾美国加拿大澳大利亚日本新加坡英国西班牙新西兰韩国泰国法国德国意大利缅甸菲律宾马来西亚越南荷兰柬埔寨俄罗斯巴西智利卢森堡芬兰瑞典比利时瑞士土耳其斐济挪威朝鲜尼日利亚阿根廷匈牙利爱尔兰印度老挝葡萄牙乌克兰印度尼西亚哈萨克斯坦塔吉克斯坦希腊南非蒙古奥地利肯尼亚加纳丹麦津巴布韦埃及坦桑尼亚捷克阿联酋安哥拉