不愧是大团队，中医药+网络药理学+孟德尔随机化，巧妙思路轻轻松松拿下TOP1区文章，推动中药走向国际！

这里一篇近期的PHARMACEUTICAL BIOLOGY文章，这个期刊的含金量蛮不错的嘞，懂得都懂，咱们直接开始！

孟德尔随机化是大家的老朋友了，但是你有想过将“孟德尔随机化+网络药理学+分子对接”相结合的思路吗，这篇文章由浙江中医药大学第一附属医院(浙江省中医院)团队完成，题为：Molecular mechanisms underlying Tao-Hong-Si-Wu decoction treating hyperpigmentation based on network pharmacology, Mendelian randomization analysis, and experimental verification的研究论文。

该研究逻辑严谨，框架清晰。研究旨在探索桃红四物汤（THSWD）对色素沉着的治疗效果，并阐明其潜在机制。采用网络药理学、孟德尔随机化和分子对接等创新方法，全面探索THSWD对色素沉着的潜在机制。干湿结合巧妙，体外实验提供生理相关性证据，生物信息实验阐明了分子机制，为治疗色素沉着的潜在机制提供了见解！值得大家细细琢磨~Ps：想复现生信分析的朋友，甄博每日在线分享，你负责做决定，我负责你满意！欢迎找甄博随时了解个性化生信分析，都年底了，冲冲你的文章KPI？

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题目：基于网络药理学、孟德尔随机化分析和实验验证的陶红四五汤治疗色素沉着过度的分子机制

发表时间：2024年3月

公众号回复关键词“123”获取原文，文献编号：20241128

研究背景

色素沉着过度是一种普遍的皮肤病，是指由于皮肤黑色素细胞中异常高的黑色素或黑色素生成合成而导致正常肤色变暗。色素沉着过度有多种原因，例如炎症、感染、怀孕、荷尔蒙因素和衰老。中医（TCM）长期以来一直用于治疗各种疾病。在本草纲目中记载了很多的具有美白功能的中药，不少药方并被证明具有抗黑色素生成作用。因此，作者关注到桃红四物汤（THSWD）对疾病的潜在的治疗效果及其机制，以期通过科学分析为色素沉着的治疗提供新的思路。本研究首次使用综合分析来揭示THSWD治疗色素沉着过度的潜在机制，从而解决了针对这种情况的中医药物的重大研究空白。

研究思路    

作者从色素沉着这一皮肤问题出发，能够切实地考虑到一个人的外观对本人心理健康的负面影响。这一研究思路不仅为色素沉着的治疗提供了新的视角，也为传统中药的现代科学研究提供了奠定了基础，逻辑严谨，层层递进。

研究结果

1.色素沉着过度重叠目标和GO/KEGG途径富集分析

从HIT、TCMSP和TCMID数据库中，通过PubChem数据库标准化后，共识别出625种桃红四物汤（THSWD）的活性成分。其中，581种活性成分满足QED评分大于0.2的筛选标准。去除缺乏目标信息的成分后，整理了与153种活性成分相关的733个目标。通过GeneCards、DisGeNET数据库和VennDiagram，确定了THSWD与色素沉着之间有323个重叠目标，并展示了THSWD活性成分与其对应目标的网络映射。KEGG和GO揭示了THSWD与色素沉着之间的潜在生物机制，特别是通过PI3K-Akt和MAPK信号通路等关键通路。这些发现为THSWD在治疗色素沉着方面的应用提供了生物学依据、    

图1 GO富集分析结果

2.POMC神经元中Fam172a的缺失对饮食诱导的肥胖（DIO）及其相关代谢紊乱的保护作用

作者将323个重叠的目标蛋白放入STRING数据库中，以构建蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络。使用cytoHubba插件中的最大邻居组件（MNC）、最大团簇中心性（MCC）和边渗透组件（EPC）方法，在PPI网络中识别出关键蛋白，包括白蛋白（ALB）、白细胞介素6（IL6）、血管内皮生长因子A（VEGF-A）、甘油醛-3-磷酸脱氢酶（GAPDH）等等。通过THSWD活性成分-中心目标蛋白-通路网络分析，发现THSWD主要通过Ras和Rap1信号通路等通路影响这些中心目标蛋白。此外，通过Cytoscape识别了该PPI网络中三个重叠的活性成分：槲皮素、芹菜素和木犀草素（图2）。    

图2筛选核心靶点和活性成分。

3. 孟德尔随机化分析

通过孟德尔随机化分析，作者确定了三个靶点，ALB、IL6和MAPK3，它们显示出与色素沉着过度的风险显著相关。应用IVW方法，优势比(OR)为0.774的ALB (95%可信区间[CI]:0.573–1.047)、OR为0.678的IL6(95% CI:0.507–0.907)和OR为1.149的map k3(95% CI:1.041–1.269)均与色素沉着过度风险显著相关。漏斗图显示了大致对称的分布，表明因果效应的一致性（图3）。因此，ALB、IL6和MAPK3被确定为THSWD的主要抗色素沉着靶点。    

图3 孟德尔随机化

4.核心活性成分和中枢靶点之间分子对接

为了验证THSWD中治疗超色素沉着的关键目标蛋白的可靠性，研究人员进行了分子对接实验。他们选择了三种主要的活性成分：槲皮素、芹菜素和木犀草素，并将它们与三个关键的目标蛋白：白蛋白（ALB）、白细胞介素6（IL6）和丝裂原活化蛋白激酶3（MAPK3）进行了对接。实验结果显示：槲皮素与三种目标蛋白都有很强的结合亲和力，芹菜素与IL6和MAPK3的结合亲和力，表明芹菜素也可能在治疗超色素沉着方面发挥作用。木犀草素与三种目标蛋白的结合亲和力同样显著。    

5. 体外实验验证THSWD（一种传统中药）中的活性成分

通过高效液相色谱（HPLC）分析，确认了THSWD中的三种活性成分为槲皮素、芹菜素和木犀草素。通过α-MSH诱导PIG1细胞来研究THSWD的抗超色素沉着效果。数据显示，与对照细胞相比，α-MSH诱导的PIG1细胞中黑色素含量和酪氨酸酶活性显著增加（p<0.01）。酪氨酸酶是黑色素合成的关键酶，其活性直接反映黑色素生产的效率。THSWD处理后，这种上调作用被显著逆转（p<0.05）。MC1R位于黑色素细胞表面，激活涉及MITF的信号级联，导致黑色素合成基因的转录。在α-MSH诱导的PIG1细胞中，MC1R和MITF的蛋白表达水平显著升高（p<0.01），但THSWD处理后这种增加被缓解（p<0.05）。观察到在α-MSH诱导的PIG1细胞中，与对照细胞相比，ALB和p-MAPK3/MAPK3的蛋白表达水平显著降低，而IL6水平显著增加（p<0.01）。THSWD处理逆转了α-MSH诱导的PIG1细胞中ALB、IL6和p-MAPK3/MAPK3比率的蛋白表达水平变化（p<0.05）。    

文章小结

本文研究了THSWD（一种传统中药）中的活性成分及其对PIG1细胞的影响。通过网络药理学孟德尔随加化、分子对接以及HPLC确定了三种活性成分，并体外试验验证了THSWD中的活性成分及其对PIG1细胞的适宜处理浓度，并深入研究了THSWD对抗超色素沉着的效果及其对相关蛋白表达的调节作用。研究还发现THSWD能显著逆转α-MSH诱导的PIG1细胞超色素沉着及相关蛋白表达的变化。文章看完，是不是文思泉涌，但是有点摸不准怎么开始，没关系，说出你的初步idea，甄博带你生信分析，主打就是一个省心省事！感兴趣的伙伴速速找甄博聊聊吧！