中医药是先辈们留给我们的宝贵财富,不仅蕴含深厚文化底蕴,而且具有极高的科学价值,为无数科研工作者开辟了新思路!
疾病的发生发展是一个复杂的过程,治疗同样是复杂多样化的,而中医药具有多成分、多靶点、多途径作用的特点,可以针对疾病发展过程中的多个关键分子或信号通路进行干预,达到更全面的治疗效果。
“老药新用”无疑是最直接的一种方法!这篇西南交通大学和四川大学华西医学院联合发表的网络药理学文章就是挖掘中药名方----七圣丸,探究其在治疗神经性疼痛(NP)的作用机制。其实,生信湾觉得吧,像这种中药方剂成分和靶点巨多,咱换一种疾病或者中药试试看,或许也能得到想要的结果~
下面来看下文章创新点吧~
1. 多技术融合思路创新
将UHPLC-Q -Exactive-OrbitrapHRMS技术与网络药理学、分子对接及动力学模拟结合,全面剖析QWD成分与机制,为中药研究提供新方法路径。
2. 机制探索思路创新
从炎症因子、神经胶质细胞及TRP通道和P38 MAPK信号通路等多维度,探索QWD对CCI大鼠的抗炎机制,为治疗神经性疼痛提供新思路。
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l题目:七圣丸通过 TRP 通道缓解CCI大鼠的炎症
l杂志:Journal of Ethnopharmacology
l影响因子:IF=4.8
l发表时间:2024年10月
(注:公众号后台回复“123”获取文献全文!文献编号:20241105)
神经性疼痛(NP)影响患者生活,现有治疗药物受限。传统中药七圣丸(QWD)可能缓解NP炎症,但其有效成分和抗炎机制不明。本研究旨在通过实验和分析方法,确定QWD的活性成分及抗炎机制。
表1 QWD的草药成分
研究采用UHPLC-Q-Exactive Orbitrap-MS结合网络药理学等方法。先鉴定QWD活性成分,通过网络药理学确定潜在成分,对CCI大鼠给药并检测行为、炎症因子等,还检测相关蛋白表达,以探索QWD抗炎机制。
1. QWD的主要成分鉴定
UHPLC-Q-Exactive Orbitrap-MS检测中剂量QWD,在两种电喷雾离子模式下,依峰和时间获70个有效成分。给出前10位成分,提供化合物相关信息及70个化合物数据,为后续研究QWD的药理作用提供成分基础(图1)。
图1 QWD的总离子色谱法
2. QWD对NP潜在靶点的预测
利用Swiss在线平台等对QWD成分筛选预测,多个数据库参与,经剔除重复等操作,将NP的1406个靶点映射到QWS的875个靶点上,最终通过R语言包维恩图确定250个QWD和NP交叉的潜在靶点(图2)。
图2 维恩图显示QWD对抗NP的潜在靶点
3. PPI网络分析
利用STRING 11.5数据库构建250个潜在靶点的PPI网络,经Cytoscape 3.8.2软件分析,按拓扑参数筛选得到不同节点和边数的结果。确定50个关键节点和边,图中节点大小和颜色依度值设定,还给出关键基因及前50个靶点详情(图3)。
图3 PPI网络的拓扑筛选过程
4. GO和KEGG富集分析
GO富集涵盖三个领域,GO结果显示多种通路,筛选出部分通路并可视化,确定了前10的BP、CC、MF通路。KEGG分析产生多通路,经筛选确定前20条通路,包括神经活性配体 - 受体相互作用等(图4)。
图4 GO和KEGG富集分析结果
5. 六个配合物的分子对接验证
为验证网络药理学结果,用分子对接分析活性成分和NP靶点化合物。以结合能< - 5 kcal/mol筛选,对PPI网络前6个靶标与对应组分对接,选6个复合物分析(图6)。
RMSD曲线体现蛋白质构象波动,配体RMSD反映体系稳定性,其在50ns模拟周期内波动小,蛋白质主链原子RMSD有限,小分子对蛋白质影响小,系统平均Rg值在一定范围,结果支持分子对接,表明配合物结合紧密稳定(图6)。
图5 分子对接模型示意图
图6 MD模拟中的rmsd配体图
6. QWD 对 CCI 大鼠炎症因子的影响
与 CCI 组相比,普瑞巴林、QWD-L、QWD-M 和 QWD-H 组不同程度降低了血清中 TNF-α 和 IL-6 水平(P<0.05)。同时,QWD 给药后,CCI 大鼠坐骨神经的炎症得到抑制,病理变化改善。
图 7 不同组大鼠血清中 TNF-α 和 IL-6 水平以及坐骨神经的染色情况
7.QWD 对 TRP 通道和 P38 MAPK 的影响
CCI 组脊髓中 TRPV2、TRPM8 和 P38 MAPK 的 mRNA 表达增加,QWD-L、QWD-M 和 QWD-H 组这些基因的表达降低(P<0.05)。同时,QWD 也抑制了脊髓和坐骨神经中 TRPA1、TRPV4 和 P38 MAPK 的蛋白表达(图8)。
图8 QWD通过WB抑制TRPA1、TRPV4和p38 MAP激酶蛋白的表达
近年来,国家对中医药的扶持政策越来越好,设立了专门的科研基金,支持中药学的研究,生信湾相信中医药研究在未来具有广阔的前景!本研究综合运用利用了网络药理学、分子对接、动物实验等研究方法探索了七圣丸在神经性疼痛治疗中的潜在作用机制。如果你也有一些好的想法但是不知道如何落地,或者是想要为自己的idea量身定制方案,都可以来找生信湾,生信湾帮你一起稳稳拿下~
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