各位宝子们大家好呀！充满创新思路与科研方向的小记者又来啦！今天小记者想跟大家唠唠中医药研究，随着近些年国家对中医药研究的大力扶持，中医药的发展也越来越迅速。而研究中医药的小伙伴想必也都熟知网络药理学这项技术，其性价比高，简单好学，是中医药研究领域的香饽饽。所以今天小记者分享一篇网络药理学相关的文章，带小伙伴们看看怎样用好网络药理学这门技术，轻松发文！
1.本研究把网络药理学、分子动力学、分子对接联合进行分析，内容充实且创新性强，是文章质量的关键！
2.本研究通过动物实验验证铁皮石斛多糖调节小鼠结肠黏膜toll样受体4及其下游关键蛋白，又给文章上大分，动物实验一出手，质量稳稳滴！文章干湿结合轻松拿下7分+！研究思路简直无敌了，研究方法选的好，少做实验，轻松发文！（ps：听完小记者的介绍，小伙伴们是不是瞬间信心倍增？网络药理学+分子动力学+干湿结合就是杠杠滴厉害! 如果你有思路，不知怎么复现，赶紧关注小记者吧! 小记者这里有超多高分思路与新的分析方向，快来和小记者一起学习吧! 下一个拿高分的就是你!）
定制生信分析
云服务器租赁
(加微信备注99领取试用)
题目： 揭示铁皮石斛多糖对肠道免疫的分子机制：网络药理学、分子动力学和体内实验的综合研究
杂志：International Journal of Biological Macromolecules
影响因子：IF=7.7
发表时间：2024年9月
公众号回复“999”领取原文PDF，文献编号：241105
研究背景
肠道免疫在整体免疫防御中起着关键作用，在构建对抗病原体机制的同时保持与共生微生物群落的平衡。当免疫能力受损时，现有的治疗干预措施可能导致耐药性和潜在毒性。铁皮石斛是一种传统中药，含有增强免疫力的成分。因此，本研究旨在通过网络药理学分析铁皮石斛多糖在肠道免疫功能中的潜在调节作用，为免疫治疗提供更安全、有效的药物。
研究思路
本研究通过网络药理学，在TCMSP和Swiss Target Prediction数据库中鉴定铁皮石斛的成分及其作用靶点，并与肠道免疫相关靶点进行比较。本研究通过蛋白质-蛋白质相互作用网络分析铁皮石斛多糖的核心靶点。随后，本研究采用分子对接和分子动力学模拟进一步证实了铁皮石斛多糖与toll样受体4的高亲和性和稳定性。最后，本研究通过体内实验证实铁皮石斛多糖调节小鼠结肠黏膜toll样受体4及其下游关键蛋白。
主要结果
1.DOP指标和PPI分析
本研究通过Pharm Mapper和Swiss Target Prediction数据库的综合结果，确定了DOP中4种单糖对应的潜在靶标。如图1A所示，去除重复后，共鉴定出284个可能与DOP相关并影响肠道免疫的潜在靶点。随后，本研究生成一个PPI网络，该网络由167个节点，484个连接组成，平均节点度为5.8（图1B），这些靶点被认为是DOP在调节肠道免疫过程中可能作用的关键蛋白。图1C进一步给出了这些交叉靶点的详细数据。随后，这些相互作用数据被输入到Cytoscape工具中。根据节点的程度，表1列出了10个最核心的靶点的详细信息。这些基因被认为是本研究的关键靶点，如图1D所示。
图1 DOP影响肠道免疫靶点的PPI分析
表1 DOP对抗肠道免疫的靶点
2. 分子对接与模拟
本研究通过分子对接技术模拟药物分子与靶蛋白之间的结合模式和能量，旨在评估药物的结合亲和力和选择性。结果显示，DOP中的所有四种单糖都与关键靶蛋白具有稳定的结合。结合能最低的前三名配合物分别是Ara-TLR4、Gal-TLR4和Man-CASP3，如图2A。对接分析表明，DOP单糖与蛋白质表面的空腔结合，并与这些空腔形成氢键，如图2B所示。Gal与TLR4中的Asn230、Arg156、Arg203和Glu49侧链相互作用，形成4个氢键，如图2C所示。Man与CASP3中Arg156的侧链结合，与Glu49形成两个氢键，如图2D所示。
图2 DOP单糖与核心靶点的分子对接
本研究对得分最高的Gal-TLR4结构进行了分子动力学模拟，通过均方根偏差和均方根波动分析评价TLR4与Gal结合的稳定性。该蛋白的RMSD值范围为0.1 nm ~ 2 nm，平均为1.428 nm。相比之下，该复合物的RMSD值范围为0.1 nm至0.5 nm，平均为0.414 nm，表明在50 ns模拟周期内具有良好的动态稳定性（图3A）。从图3B可以看出，TLR4-Gal络合物中所有氨基酸残基的波动都不超过3 nm。此外，在整个50 ns模拟周期内，复合物的Rg值始终小于单个蛋白质的Rg值，表明复合物形成了稳定的结构（图3C）。并且，在模拟开始和结束时，TLR4-Gal复合物的平均疏水表面积分别为162.876 nm2和178.121 nm2，而复合物的平均表面积为168.968 nm2（图3D），表明该复合物具有开放的结合袋，能够稳定形成配合物。
图3 描述TLR4-Gal配合物结构稳定性的参数
3. DOP对CP诱导小鼠免疫抑制的影响
本研究通过动物模型评估DOP对免疫抑制小鼠的治疗效果。从H&E染色结果（图4.A）来看，CON组小鼠结肠粘膜表面保持完整，腺体结构有序，无炎症迹象。相比之下，MOD组小鼠表现出病理变化。与模型组相比，DOP组小鼠炎症浸润明显减少，HI系数明显降低（图4B）。如图4C所示，从小鼠的体重变化来看，注射CP后，MOD组在前3天、第18天和第26天体重有所下降，而DOP组则减轻了这一现象。图4D表明，与CON组相比，MOD组胸腺系数显著降。与对照组相比，模型组大鼠脾脏相对重量明显升高，而DOP组则相反（图4E），肝系数各组间无显著差异（图4F）。
图4 DOP可改善大肠杆菌所致小鼠肠道免疫
IgA是肠道粘膜表面的主要防御抗体，IgG是血液和体液中的一种主要免疫球蛋白。图5A表明，与CON和MOD组相比，DOP组IgA分泌量显著升高，血清IgG分泌量显著升高（图5B）。这些数据表明，DOP可能通过刺激IgA和IgG的分泌来调节肠道免疫反应。肠黏膜细胞因子（IL-4、IL-10、TNF-α和INF-γ）可以调节IgA和IgG的产生。如图5C-E所示，与MOD组相比，DOP组IL-4、IL-10、TNF-α、INF-γ浓度显著升高。
图5 免疫球蛋白和细胞因子分析
4. DOP对TLR4信号通路相关蛋白的调控
本研究通过分子对接和动态模拟研究，发现TLR4是DOP影响肠道免疫的关键靶点。为了进一步证实这一假设，本研究探讨了DOP是否通过调节TLR4来调节肠道免疫。免疫组化结果发现，TLR4及其下游因子TNF-α和NF-κB在小鼠结肠中的表达（图6A）。图6B结果显示，与CON组相比，MOD组TLR4、TNF-α、NF-κB的表达明显升高。然而，在DOP组中，这些蛋白的表达有效降低，表明DOP可能通过调节TLR4信号通路减轻CP诱导的肠道免疫损伤。
图6 DOP对结肠中TLR4信号通路相关蛋白的影响
文章小结
看完这篇文章，有没有觉得文章思路如此新颖？本研究把网络药理学+分子对接+分子动力学模拟相结合，思路清晰，有预测且有验证，效果绝对拉满，是本文质量的关键！并且，文章又通过动物模型对靶点及信号通路进行了验证，又给文章整体质量进行了升华，文章轻松拿下7.7分！想发文章的小伙伴们，赶快抓住网络药理学+分子动力学+干湿结合的套路，赶紧大显身手! 关注小记者，无论是生信分析还是基础实验，各种创新性思路设计，小记者都可以帮你解忧哦~想自学网药分析的小伙伴点击下方链接即可听课，随到随学！
小记者话生信
如果您的时间和精力有限或者缺乏相关经验，并且对生信分析和期刊推荐有所需要的话，“生信日报”非常乐意为您提供如下服务：免费思路评估、付费生信分析和方案设计以及付费选刊等，有意向的小伙伴欢迎咨询小记者哦！
生信分析
思路设计
服务器租赁
扫码咨询小记者
1、超高分sci！将近50分你还有不看的理由？德国学者真是把机器学习玩出花了，直接构建一个新生信分析方法，还不快看！
2、国自然出品就是牛！复旦大学施思&虞先濬团队：借公共数据库+RNA-seq+湿实验研究癌症成纤维，IF近9分属实佩服！
3、MDPI期刊再爆丑闻！23本期刊存在“审稿人工厂”问题！
