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山东中医药大学
陈泽涛和陈维达团队
于2023年7月25日
在《Biomedicine & Pharmacotherapy》(IF=6.9)
发表中药学研究
《Identification of bioactive compounds and potential mechanisms of scutellariae radix-coptidis rhizoma in the treatment of atherosclerosis by integrating network pharmacology and experimental validation》
网络药理学与实验验证相结合鉴定黄芩-黄连治疗动脉粥样硬化的生物活性成分及其潜在机制
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0753332223010016?via%3Dihub
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研究发现与亮点:
该研究通过网络药理学、分子对接、生物信息学分析和实验验证,研究了黄芩-黄连(QLYD)对动脉粥样硬化的潜在治疗作用和机制。
1、黄芩-黄连是治疗动脉粥样硬化的核心药物。
2、黄芩-黄连的主要活性成分和关键治疗靶点在动脉粥样硬化的治疗中得到了广泛的研究。
3、黄芩-黄连的主要活性成分与动脉粥样硬化的关键治疗靶点具有良好的结合亲和力。
4、黄芩-黄连通过多组分、多靶点、多通路作用治疗动脉粥样硬化。
重点摘要
背景及目的:
利用网络药理学、分子对接、生物信息学分析和实验验证,研究黄芩-黄连(QLYD)对动脉粥样硬化(AS)的潜在靶点和功能机制。
方法:
1、从中药系统药理学数据库和分析平台(TCMSP)及文献中收集黄芩-黄连的活性成分及其对应的靶点。
2、利用OMIM、DrugBank、DisGeNET、CTD和GEO数据库挖掘AS的潜在治疗靶点。
3、构建并可视化共同靶点的蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络。
4、进行GO及KEGG分析,以分析PPI网络中核心靶点的功能。
5、使用AutoDockTools、AutoDock Vina和PyMOL软件进行分子对接,验证黄芩-黄连主要成分与核心靶点之间的相关性。
6、建立小鼠AS模型,并通过体内实验验证网络药理学的结果。
研究结果:
1、共获得49个黄芩-黄连活性成分和225个相应的靶点,与AS相关靶点交集后识别出68个共同靶点。
从PPI网络中筛选出5个主要靶点:IL6、VEGFA、AKT1、TNF和IL1B。
2、GO功能分析显示这些靶点主要与细胞对氧化应激的响应、炎症反应的调节、上皮细胞凋亡过程和血液凝固有关。
3、KEGG通路分析表明这些靶点与糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路、TNF信号通路、IL-17信号通路、MAPK信号通路和NF-kappa B信号通路相关。
图 5.黄芩-黄连干预AS交叉靶点的GO和KEGG富集分析。(a) GO富集分析(BP、CC和MF富集分析的前20个术语分别以绿色、蓝色和橙色条显示)。(b) 68个交叉靶标的KEGG富集分析的条形图(前50个结果)。(c-d)KEGG富集途径的分类学分析。(e) 信号转导部分涉及的六条通路的和弦图。(f) 靶向通路网络。
4、分子对接结果显示黄芩-黄连对FOS、AKT1和TNF有良好的结合亲和力。
5、动物实验表明黄芩-黄连能抑制炎症、改善血脂水平,并减少动脉粥样硬化小鼠的斑块面积,以预防和治疗脉粥样硬化。
结论:
基于网络药理学和分子对接的研究揭示了QLYD(黄芩-黄连)干预动脉粥样硬化(AS)的主要活性成分和关键靶点,以及主要信号通路,包括AGE-RAGE信号通路、TNF信号通路、IL-17信号通路、MAPK信号通路和NF-kappa B信号通路。
黄芩-黄连的同一活性成分可以调节不同的靶点,同一靶点可以干预不同的生物过程和信号通路,展现出中药多成分、多靶点和多途径干预的特点。
此外,我们通过体内实验验证了黄芩-黄连在动脉粥样硬化小鼠模型中的潜在治疗效果,并探索了其通过部分抑制TLR4/NF-κB经典炎症途径来减少炎症水平,从而发挥抗炎稳定斑块效应的机制。
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