“水刊”天花板,国人霸榜,无版面费!且看广州中医药大学利用中药名方+网药+机器学习+分子对接,干湿结合轻松拿下!

学术   2024-10-11 19:00   上海  
今天,小云带来一本名副其实的国人神刊International Immunopharmacology(IF:4.8;中科院2区TOP),国人发文量一直处于霸榜状态!审稿速度非常快,大多1-3个月就能接收,无任何预警风险!可选择传统订阅模式发表,无版面费。最重要的是,中稿率高达82%,简直可以闭眼投!宝子们赶紧拿出小本本记下来,硕博毕业就投它了~
今天,小云带来一篇近期发表在该杂志上的中药方向的文章。目前的中药热度不降反升,前不久出台的《国家自然科学基金“十四五”发展规划》中明确提出“加强中医药理论和技术的创新性研究””” “到2025年,完善基础研究成果向临床转化机制,实现若干重大疾病诊疗核心技术突破,取得传统中医药在疾病防治基础研究中的突破””,足以体现目前国家对中医药发展的重视,所以跟着大方向走就肯定不会错!
这篇文章利用网络药理学和机器学习相结合,筛选出清热活血方改善动脉粥样硬化的潜在治疗靶点,并结合动物实验进行了验证,增强实验结果的可靠性。最后利用分子对接,验证清热活血方与核心靶基因的相关性。网络药理学结合生信分析,再加一点简单动物实验,简单套路就能轻松复现一篇二区文章。心动的宝子速来call小云,一起get更多发文秘诀吧!

定制生信分析

云服务器租赁

(加微信备注99领取试用)


题目:通过生物信息学、机器学习和实验验证综合分析清热活血方治疗动脉粥样硬化作用机制
发表时间:2024年8月

研究背景
动脉粥样硬化(AS)引发冠心病、心肌梗死和脑卒中等多种心血管疾病。目前治疗策略主要集中在降脂和抗血小板治疗上。然而,依旧有五分之一的患者面临AS带来的健康和生命威胁。
临床研究表明清热活血方(QRHXF)可以显著改善动脉粥样硬化患者症状及预后,然而其具体的作用机制仍不明确。
研究思路
主要结果
网络药理学分析
通过检索TCMSP数据库、ETCM数据库和HERB数据库,获得321种有效成分。从SwissTargetPrediction和Batman TCM数据库检索有效靶点,汇总和去重复后共得到691个预测目标。从GeneCards数据库中检索到5178个AS相关靶点。将药物有效成分靶点与疾病靶点取交集,得到QRHXF作用于AS的靶点共计675个。
通过STRING数据库得到675个靶点之间的交互关系,根据网络拓扑分析确定了几个主要靶点包括COL1A1、CCR7、AKT1、IL-6、TNF、ALB、TP53、KLF4、SUMO1。
151个核心靶点与166种活性成分匹配,利用Cytoscape 3.7.1绘制活性成分与协同作用靶点之间的关系网络并进行分析。
此外,对151个基因进行了功能和通路分析。    
GSE100927中分析DEGs和WGCNA
AS与正常样本的差异分析显示共有475个DEGs,在WGCNA分析中,洋红色模块与AS基因的正相关程度最高。    
将DEGs和WGCNA关键基因去交集,获得16个共同基因,并对16个基因进行了功能富集分析。
对共同基因采用LASSO回归算法,结果显示COL1A1、CCR7、TNF、CD36、DPP4、SKY、 C3、APOE、BDNF、CXCR4等10个基因是QRHXF治疗AS的潜在候选基因。    
QRHXF治疗可以调节APOE-/- AS模型小鼠的脂质水平并稳定斑块
通过建立ApoE-/-小鼠AS模型,观察清热活血方的抗AS作用。清热活血方能显著降低AS小鼠的斑块面积及血管内脂含量,并显著提高AS小鼠中胶原纤维含量。    
图3 清热活血方显著改善AS小鼠脂代谢水平和斑块沉积
转录组学检测筛选出两个关键基因
为了进一步探索QRHXF治疗AS的潜在候选基因,我们以高脂饲料喂养APOE-/-小鼠形成AS模型,并用QRHXF干预AS模型APOE-/-小鼠。分别对对照组、模型组和QRHXF组小鼠主动脉进行转录组测序。对照组与模型组670个差异表达基因;模型组和给药组小鼠之间发现有2494个基因发生显著改变。通过进一步和LASSO回归分析结果取交集,筛选出两个关键基因COL1A1和CCR7。    
单基因GSEA分析
为了进一步研究COL1A1和CCR7基因在AS中作用,对这两个基因进行单基因GSEA分析。结果显示,COL1A1和CCR7基因均显著调节“趋化因子信号通路”、“NOD样受体信号通路”、“细胞粘附分子”、“吞噬小体”、“溶酶体”、“T细胞受体信号通路”等(图5A-B)。    
分子对接和PCR验证
分子对接结果显示,清热活血方中的11个活性成分与COL1A1/CCR7靶点能很好结合,从而进一步证实了清热活血方可显著改善AS。
从小鼠主动脉斑块组织中提取mRNA进行RT-qPCR实验,结果显示,模型组主动脉COL1A1表达水平显著高于对照组,QRHXF组主动脉COL1A1表达水平显著高于模型组。
   
文章小结
这是一篇典型的“生信+轻实验”文章,通过经典的筛选标志物的生信思路,筛选出关键靶点,再加上动物实验验证,简单易复现。小伙伴们抓住中医药的风口,快快行动起来吧!分析上的问题可以找小云,坐等各位光临!

定制生信分析


云服务器租赁

热点推荐

孟德尔随机化

临床公共数据分析

单细胞测序

肿瘤免疫与微环境

机器学习

单基因分析

生信云服务器

代码合集(点击查看)

培训班系列(点击查看) 

云生信学生物信息学
专注生信10余年,原创文章数千篇; 公号资料免费领,寻求服务找小云; 长期学习加关注,生信干货更不停。
 最新文章