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1. 利用网络药理学和生物信息学的方法,系统地探索了香砂六君子丸(LJZW)治疗克罗恩病(CD)的潜在活性成分和作用靶点,揭示了LJZW通过多个活性成分作用于多个靶点和信号通路,从而对CD产生治疗效果。
2. 该研究通过干湿思路首次证明了LJZW通过抑制PI3K-AKT和MAPK信号通路的激活来发挥其抗炎作用,也验证了研究中在网络药理学中KEGG分析的结果。
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题目:探索香砂六君子丸治疗克罗恩病的潜力:从网络药理学方法到实验验证
杂志:Journal of Ethnopharmacology
影响因子:4.8
发表时间:2024年9月
公众号后台回复“666”领取原文PDF,文献编号:20241106
研究背景
香砂六君子丸(LJZW)是一种含有多种传统中药成分的中药配方,其主要成分常用于胃肠道疾病的治疗,并有助于克罗恩病(CD)的治疗。本研究旨在通过网络药理学、分子对接、实验验证等方法,探索中药复方LJZW治疗CD的潜力。
数据来源
LJZW的主要活性成分及相应靶点来自TCMSP数据库;CD的潜在靶点来自GeneCards、OMIM、DrugBank、DisGeNET、CTD、GEO数据库。
研究思路
首先,通过TCMSP、GeneCards、DrugBank等数据库检索确定LJZW的主要活性成分及相应靶点、CD潜在靶点,利用Venn图对LJZW和CD的交叉靶点进行鉴定,并构建蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络,使用基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析来评估交叉靶点的功能。其次,通过分子对接识别LJZW核心成分与CD核心靶点之间的关联。最后,进行一系列实验验证上述发现。
主要结果
1. 网络药理学分析
通过网络药理学分析,从LJZW中鉴定出156个活性成分和268个相应的靶点,通过构建网络识别出LJZW中含量最高的前5种核心成分:quercetin、7-Methoxy-2-methyl isoflavone、formononetin、baicalein和isorhamnetin。通过多数据库检索筛选出与CD相关的潜在靶点,并与LJZW的活性成分靶点进行交集分析,确定169个潜在的治疗靶点(图1)。
图1 筛选与LJZW干预CD相关的靶点
基于169个交集靶点构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络,鉴定出前5个枢纽基因(STAT3、IL6、TNF、IL1B和JUN);通过MCODE对目标蛋白进行聚类,得到6个不同的蛋白簇(图2)。通过对这6个蛋白簇的GO-BP分析显示,它们与凋亡过程、各种代谢过程和炎症反应的调节存在显著关联。
图2 PPI网络分析
对LJZW干预CD的潜在治疗靶点进行富集分析,GO分析显示,LJZW干预CD的潜在治疗靶点主要聚集于对脂多糖的反应、凋亡过程的调节、细胞增殖的正向调节和炎症反应;KEGG通路分析显示,与这些靶点最相关的信号通路是磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)-蛋白激酶B (AKT)和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路。利用CD相关通路构建靶通路网络,确定了前10个靶基因:MAPK1、MAPK3、AKT1、RELA、MAPK14、MAPK8、MAPK10、IKBKB、JUN和CHUK(图3)。以上结果表明,LJZW通过协调多种途径来治疗CD。
图3 GO和KEGG分析
2. 分子对接分析
通过交集分析选择IL6、TNF、IL1B、AKT1、MAPK1、STAT3和JUN作为CD调控的核心靶点,通过对5个核心成分和7个核心靶点进行分子对接分析,结果显示这些成分与靶点之间有很好的结合能力,其中表现最好的对接结合能是quercetin-IL1B、baicalein-IL1B、7-Methoxy-2-methyl isoflavone-IL1B、isorhamnetin-IL1B 、baicalein-TNF(图4)。
图4 分子对接分析
3. 实验验证
通过动物实验结果表明,LJZW对TNBS诱导的结肠炎小鼠CD症状有明显的缓解作用(图5)。通过组织病理学检查结果表明,LJZW对TNBS诱导的CD小鼠具有较强的抗炎作用和肠道屏障修复功能。通过RT-PCR和Western Blot实验结果显示,LJZW可以通过抑制PI3K-AKT和MAPK信号通路来减轻CD小鼠的炎症。
图5 LJZW可改善TNBS诱导的结肠炎小鼠的CD症状
文章小结
该研究发现,香砂六君子丸(LJZW)具有多组分、多靶点、多途径治疗的特点,通过抑制PI3K-AKT和MAPK信号通路,有助于改善CD的治疗,保护肠道屏障,发挥抗炎治疗的作用。该研究借助网络药理学、生物信息学和分子对接等手段,探讨了LJZW对CD的治疗潜力,并通过一系列实验进行了验证。这样的中医药干湿思路你感兴趣吗?想复现就来找老方~
老方有话说
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