Menjelajahi Mekanisme Aksi Penyembuhan Gagal Jantung Kronis Dengan Desertliving Cistanche Berdasarkan Farmakologi Jaringan yang Dikombinasikan dengan Analisis Multi-Chip Database GEO ⅱ
Dec 12, 2024
2.2 Prediksi Target Bahan Aktif Cistanche Deserticola
Dengan mengintegrasikan data target yang diperoleh dari database TCMSP, database ETCM, basis data pubchem, platform prediksi prediksi target Swiss dan platform analisis pharmmapper, total 11.063 target diperoleh. Setelah konversi ke singkatan gen standar dari database Uniprot, dan kemudian pemrosesan serikat dan deduplikasi, 1.469 target akhirnya diperoleh.
Suplemen Herbal Cistanche untuk gagal jantung kronis
2.3 Gagal Jantung Kronis
GEO target search results The GEO database was used to obtain the gene chip data sets GSE42955, GSE16499 and GSE84796, and differential gene analysis was performed on cardiac tissue samples of CHF patients and healthy controls. The limma R package in Rstudio was used for analysis, and the screening conditions were set as [log2 (FC)]>0. 5 dan dikoreksi p<0.05. Results A total of 3279 differentially expressed genes (DEGs) were obtained, of which 1785 genes were upregulated in CHF and 1494 genes were downregulated in CHF. After taking the intersection and removing duplicates, 2926 CHF-related genes were finally obtained. See Figure 1 for details.
Catatan: A1 GSE16499 Peta panas gen diferensial chip; A2 GSE42955 Peta panas gen diferensial chip; A3 GSE84796 Peta panas gen diferensial chip; B1 GSE16499 Peta Gunung Gunung Generasi Diferensial Chip; B2 GSE42955 Peta Gunung Gunung Gunung Gunung Gunung; B3 GSE84796 Peta Gunung Gunung Gunung Gunung Gunung; Di peta gunung berapi, gen yang diatur naik ditunjukkan oleh titik-titik merah, dan gen yang diatur ke bawah ditunjukkan oleh titik-titik biru.
2.5 Jaringan PPI Target Intersectional Cistanche Deserticola dan CHF
Target intersectional Cistanche deserticola dan CHF diimpor ke dalam basis data string, dan 5 target terisolasi dihapus untuk mendapatkan diagram jaringan PPI dari target potensial cistanche deserticola untuk mengobati CHF (lihat Gambar 3). Analisis visual dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak Cytoscape 3.7.2 (Gambar 4), dan jaringan topologi yang berisi 685 node, 5621 tepi, derajat node rata -rata 35, dan koefisien pengelompokan lokal rata -rata 0. 8 diperoleh.
Parameter topologi jaringan dianalisis menggunakan alat penganalisa jaringan bawaan dari perangkat lunak Cytoscape 3.7.2, dan parameter analisis topologi 27 bahan aktif ditampilkan dalam bentuk grafis (lihat Tabel 2). Parameter topologi seperti BC, CC dan derajat digunakan sebagai kondisi skrining. Target dengan nilai yang lebih besar dari median BC, CC dan derajat adalah target inti dalam regulasi CHF oleh Cistanche deserticola. Sebanyak 60 target inti disaring dan ditampilkan dalam bentuk grafis (lihat Tabel 3). Warna node yang sesuai secara bertahap berubah dari terang ke gelap karena nilai derajat meningkat dari kecil ke besar. Nilai skor gabungan antara target digunakan sebagai variabel untuk mengontrol ketebalan dan warna saluran koneksi. Warna node yang sesuai secara bertahap berubah dari terang ke gelap karena nilai skor gabungan meningkat dari kecil ke besar. Warna node yang sesuai secara bertahap berubah dari kecil menjadi besar karena nilai derajat meningkat dari kecil ke besar. Bahan -bahan yang efektif dan target inti disorot oleh tampilan visual sesuai dengan nilai derajat simpul (lihat Gambar 5).
2.6 GO Analisis Pengayaan Fungsional
Analisis GO menunjukkan bahwa Cistanche deserticola diobati CHF terutama melalui 1372 bps, 331 mfs, dan 37 komponen seluler (p <0. 0 1). Item disaring oleh nilai p, dan grafik batang diambil menggunakan platform pemetaan informasi mikroba bioinformatika, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6. Hasilnya menunjukkan bahwa BP yang terlibat dalam pengobatan CHF oleh cistanche deserticola terutama diperkaya dalam respons stimulasi xenobiotik, respons hipoksia, protein fosforylation, negatif -sel negatif, negatif dari stimalasi negatif, hipoksia, protein fosforylation, dll. Diperkaya dalam membran plasma, permukaan sel, eksosom ekstraseluler, daerah ekstraseluler, dll. MFS terutama diperkaya dalam pengikatan enzim, pengikatan protein identik, aktivitas protein tirosin kinase, aktivitas protein tirosin kinase reseptor transmembran. 2.7 Analisis jalur jalur KEGG KEGG Analisis dilakukan pada target potensial Cistanche deserticola untuk pengobatan CHF, dan 214 jalur sinyal disaring dan diperkaya dengan kondisi koreksi (p <0,01). Di antara mereka, jalur yang berkaitan dengan CHF terutama meliputi jalur kanker, spesies oksigen-reaktif karsinogenesis kimia, lipid dan aterosklerosis, kanker prostat, jalur pensinyalan pi3K-AKT, panci-pancatis-pancatis, herpatis-herpatis. Dalam komplikasi diabetes, stres geser cairan dan aterosklerosis, infeksi cytomegalovirus manusia, PD-L1, dan jalur terkait 2--nya. Jalur ekspresi dan pos pemeriksaan pada kanker (ekspresi PD-L1 dan jalur pos pemeriksaan PD1 pada kanker), metabolisme karbon sentral pada kanker, jalur pensinyalan MAPK, toksoplasmosis, jalur pensinyalan RAP1, jalur kardiomiopati diabetes, pemindahan kanker kanker, lihat gambar-garis yang menunjukkan kanker kanker, lihat gambar 7. Hasilnya menunjukkan bahwa kanker kanker kanker, lihat gambar 7. Hasilnya menunjukkan bahwa kanker kanker kanker, lihat gambar 7. Hasilnya menunjukkan gen. dan jalur lipid dan aterosklerosis relatif berlimpah dan memiliki faktor pengayaan yang lebih tinggi.
2.9 Hasil Verifikasi Docking Molekuler
Menurut "Item 2.9", bahan aktif inti adalah salidroside, cistanin, arachidonate, quercetin, fenetil caffeate, -sitosterol, dauricine, ononin, genistein, aktilactone, dan target tumor p53 (tp53), aKtserm, dan thooner p53 (tp53), aktser (aktser (tumor (tp53), aKtser (TP53), AKTSERICTONE/POLINING KINCERICONE (TP53), AKTSERICONE/THOON (TP53), AKTSERICTONE/THOON (TP53), Factor Receptor (EGFR), gliseraldehida -3- fosfat dehidrogenase (kemampuan pengikatan molekul ligan diprediksi oleh energi pengikatan gliseraldehida -3- hospratedehydrogenasem (GAPDH), interleukh), hosprateHydrogenasem (GAPDH), interleukh), interleukh), interleuch), interleukh), GAPDH), interleukh), GAPDH), GAPDH), GAPDH), GAPDH), GAPDH), GAPDH), GAPDH), GAPDH), GAPDH), GAPDH), GAPDH), GAPDH), GAPDH)), GAPDH)), GAPDH), GAPDH), GAPDH), GAPDH)), GAPDH), GAPDH), GAPDH), GAPDH), (IL {{1 0}}), transduser sinyal dan aktivator transkripsi 3 (STAT3), dan tumor necrosis factor (TNF). -5. 0 kJ/mol menunjukkan aktivitas pengikatan yang baik, dan kurang dari -7. 0 kJ/mol menunjukkan aktivitas pengikatan yang kuat [24]. Dauricine Binding ke EGFR, dan Suzilactone Binding to IL -6 sebagai contoh, lihat Gambar 10.
Tabel 4 Prediksi energi pengikat antara bahan aktif Cistanche deserticola dan target utama
| Kategori zat | Mencicipi | Gen | Level Ekspresi |
|---|---|---|---|
| Pigmen merah | Ak1 | -9.0 | |
| Ctnnb1 | -9.1 | ||
| EGFR | -7.9 | ||
| Gapdh | -8.1 | ||
| Stat3 | -7.5 | ||
| TPS3 | -9.8 | ||
| Tanaman berbunga | Ak1 | -7.8 | |
| Ctnnb1 | -8.0 | ||
| EGFR | -7.6 | ||
| Gapdh | -7.9 | ||
| Stat3 | -7.4 | ||
| TPS3 | -8.9 | ||
| Tanaman kopi | Ak1 | -7.5 | |
| Ctnnb1 | -8.2 | ||
| EGFR | -7.4 | ||
| Gapdh | -8.0 | ||
| Stat3 | -7.1 | ||
| Tnf | -7.7 | ||
| Ekstrak jamur | Ak1 | -7.8 | |
| Ctnnb1 | -7.9 | ||
| EGFR | -7.5 | ||
| Gapdh | -7.8 | ||
| Stat3 | -7.3 | ||
| Tnf | -7.9 |
3 Diskusi
Mencari database publik dan literatur peninjauan [7, 25-33], Cistanche deserticola berisi 55 bahan aktif, dan sesuai dengan nilai derajat, salidrosida, batryticatine, motilin, asam ferulat, dan formononetin adalah bahan inti.
Analisis Pengayaan GO dan analisis pengayaan jalur KEGG dari cistanche deserticola dalam pengobatan CHF menunjukkan bahwa cistanche deserticola melibatkan beberapa proses biologis dalam pencegahan dan pengobatan CHF, termasuk respons terhadap stimulasi tubuh asing, regulasi positif kaskade MAPK, respons hipoksia, regulasi apoptosis, regulasi ekspresi gen, dan regulasi protein. Jalur terkaitnya meliputi jalur kanker, radikal bebas oksigen, jalur lipid dan aterosklerosis, jalur pensinyalan AKT, resistensi terhadap reseptor faktor pertumbuhan epidermal, inhibitor landas, yang mengindikasikan fungsi virus yang terkait dengan sarkoma. Secara khusus, dalam jalur pensinyalan lipid dan aterosklerosis, respons inflamasi adalah mekanisme dominan, dan deposisi lipid adalah hubungan penting dalam jalur ini.
Di antara mereka, kadar lipid darah seperti trigliserida (TG), kolesterol total (TC), lipoprotein densitas tinggi (HDL) dan lipoprotein densitas rendah (LDL) terlibat dalam regulasi fungsi mikrovaskular. Lipotoksisitas ini menyebabkan remodeling arteri koroner dengan mempromosikan stres oksidatif dan peradangan; Kadar lipoprotein dengan densitas rendah teroksidasi (OX-LDL) meningkat pada sebagian besar pasien yang dirawat di rumah sakit untuk gagal jantung. Jelas, deposisi lipid teroksidasi dalam miokardium mempromosikan perkembangan aterosklerosis, yang secara langsung mengarah ke peradangan koroner, remodeling ventrikel kiri dan terjadinya CHF [34]. Menurut hasil yang diprediksi, cistanche deserticola dapat memediasi aktivasi jalur pensinyalan lipid dan aterosklerosis dengan bekerja pada gen terkait peradangan seperti TNF, AKT1, TP53, SRC, MAPK1, STAT3 dan IL -6. Regulasi gen -gen ini membantu menghambat deposisi lipid intravaskular dan perkembangan aterosklerosis koroner, dan memiliki efek mengobati CHF. Setelah docking molekuler, ditemukan bahwa rata -rata energi bebas molekul dari salidrosida, daurisin, motilin, asam ferulat, dan formononetin ke target inti CHF tinggi, menunjukkan bahwa salidrosida, daurisin, motilin, asam ferulat, dan formononetin dapat menjadi kandidat yang baik untuk calon yang baik untuk pencapaian. Studi telah menunjukkan bahwa salidrosida memiliki sifat farmakologis spektrum luas seperti menghambat hipertrofi miokard, anti-aritmia, kerusakan anti-miokard, anti-oksidasi, anti-inflamasi, dan anti-atherosclerosis [35-37]. Eksperimen oleh Zhu dan Zhao et al. [38-39] showed that salidroside inhibited the cellular autophagy process, reduced the release of lactate dehydrogenase (LDH), inhibited the activity of NADPH oxidase and the level of malondialdehyde (MDA), and simultaneously upregulated the level of superoxide dismutase (SOD) and the mRNA and protein expression of silent information regulator sirtuin 1 (SIRT1) dan Forkhead Box O1 (FOXO1), dengan demikian mengaktifkan beberapa jalur pensinyalan seperti adenosine 5'-monophosphate (AMP) yang diaktifkan protein kinase [AMPK] dan SIRT 1 318, dengan demikian mengurangi kerusakan endotel dan menunda perkembangan atherosy. Selain itu, alkaloid batric memiliki beberapa efek farmakologis, termasuk menurunkan tekanan darah, melonggarkan otot polos pembuluh darah, menahan hipertrofi miokard dan menghambat agregasi trombosit [40]. Mereka juga memiliki efek farmakologis seperti anti-aritmia [41], melindungi sel miokard residual setelah infark miokard akut [42], dan menolak fibrosis paru [43]. Hu et al. [44] menemukan bahwa alkaloid batric mengurangi peradangan endotel vaskular dengan menghambat aktivasi jalur nuklir kappa-B (NF-κB); Wang et al. [45] menemukan bahwa alkaloid batric berpartisipasi dalam menghambat cu 2+- kerusakan oksidatif yang diinduksi pada sel APPSW. Eimerl et al. [46] menemukan bahwa motilin tidak terlibat dalam mengatur detak jantung atau mendorong saraf simpatis. Ini memiliki efek antihipertensi yang jelas dan dapat mengurangi pekerjaan jantung, melindungi sel miokard dan menunda remodeling miokard. Camilleri et al. [47-48] menunjukkan bahwa motilin mempercepat pengosongan lambung dan motilitas gastrointestinal dengan merangsang pompa lambung dan menghambat kontraksi pilorik, sehingga mengurangi kemacetan gastrointestinal dan meningkatkan fungsi jantung kanan. Asam ferulic memiliki kemampuan untuk mengais radikal bebas oksigen dan memediasi vasodilatasi melalui asetilkolin, sehingga memiliki efek perbaikan yang baik pada sel endotel pembuluh darah yang rusak dan sel otot polos (sel busa), dan dapat menunda remodeling jantung yang diinduksi hipertensi [49]. Turunan asam ferulat mempertahankan stabilitas fungsi endotel vaskular dengan menjaga keseimbangan nitrat oksida dalam sel [50]. Liu et al. [51-52] menunjukkan bahwa asam ferulic dan formononetin dapat menghambat apoptosis sel epitel yang diinduksi lipopolysaccharide dan menghambat respons inflamasi dengan mengatur jalur pensinyalan NF-κB, memainkan peran cepat dalam menolak gagal jantung dan melindungi sel miokard. Pan et al. [53] menunjukkan bahwa formononetin memediasi efek perlindungan pada sel miokard dan fungsi jantung dengan meningkatkan viabilitas sel dan mengurangi apoptosis sel melalui AMPK dan jalur autophagy.
Dengan mencari literatur, kami menemukan bahwa ada beberapa laporan tentang Cistanche Deserticola dalam pengobatan CHF di rumah dan di luar negeri. Studi ini didasarkan pada basis data publik dan literatur terkait, dan menggunakan farmakologi jaringan, bioinformatika, dan teknologi docking molekuler untuk melakukan studi mendalam tentang potensi mekanisme farmakologis cistanche deserticola dalam pengobatan CHF. Mekanisme aksi penyakit obat divisualisasikan pada tingkat mikro, dan mekanisme molekuler Cistanche Deserticola Multi-komponen, multi-target, dan efek multi-jalur pada CHF dipelajari secara sistematis, memberikan ide-ide baru untuk pengobatan CHF.
Farmakologi jaringan mengeksplorasi hasil prediksi mekanisme aksi molekuler berdasarkan karakteristik penelitian holistik dan sistematisnya, yang mewujudkan pandangan holistik dan diferensiasi sindrom dan karakteristik pengobatan pengobatan tradisional Tiongkok. Biaya penelitian farmakologi jaringan rendah, melibatkan multi-disiplin, multi-komponen, multi-target dan multi-jalur. Dengan membangun dan menganalisis diagram jaringan biologis, ia dapat menampilkan mekanisme mikrobiologis dari efek obat dan penyakit, dan memberikan dasar untuk pengembangan obat baru dan studi sistem kompleks obat -obatan tradisional Cina. Dan memberikan dasar teoritis untuk evaluasi kemanjuran klinis obat -obatan tradisional Cina yang diketahui. Nilai prediktif docking molekuler adalah signifikan. Aktivitas pengikatan molekul reseptor dan protein ligan diprediksi dengan menghitung energi pengikat. Dibandingkan dengan proses penelitian dan pengembangan obat baru, docking molekuler lebih ekonomis, berulang dan memiliki keuntungan dari kesalahan kecil. Hasilnya dapat diverifikasi beberapa kali untuk meningkatkan akurasi dan keandalan prediksi, dan menyediakan data untuk pengembangan obat timbal terkait selanjutnya. dan dukungan terarah. Namun, jaringan
Farmakologi juga memiliki kekurangan. Mengandalkan semata -mata pada parameter topologi jaringan dan algoritma komputer untuk mencerminkan interaksi bahan obat tradisional Tiongkok dalam badan hidup dapat mengabaikan fakta bahwa itu adalah metabolit yang sebenarnya, bukan bahan prototipe, yang memberikan kemanjuran bahan obat tradisional Tiongkok dalam sistem biologis.
Selain itu, penelitian farmakologi jaringan didasarkan pada penambangan platform data publik, kualitas data dan skala yang masih perlu ditingkatkan, dan bias informasi mungkin ada saat mencari menggunakan versi berbeda dari database yang sama.
Singkatnya, berdasarkan analisis geo chip dan farmakologi jaringan, penelitian ini menyaring 55 bahan aktif dan 630 target interaksi potensial. Target-target ini terutama diperkaya dalam jalur terkait kanker dan jalur PI3K-AKT. Target inti termasuk GAPDH, IL -6, TNF, AKT1 dan ALB, dll. Hasilnya menunjukkan bahwa Cistanche deserticola dapat melewati salidrosida, kudzulin, motilin,
Bahan-bahan utama seperti asam ferulat dan formononetin bertindak pada gen target seperti GAPDH, IL -6, TNF, AKT1 dan ALB, mengatur jalur yang berhubungan dengan kanker dan jalur pensinyalan PI3K-AKT dan lainnya untuk menahan CHF. Ini memiliki banyak komponen dan beberapa target. dan karakteristik fungsional dari beberapa jalur.
Hasil penelitian ini memberikan dasar teoritis untuk eksplorasi mendalam dari mekanisme molekuler Cistanche deserticola anti-CHF, dan juga memberikan referensi untuk pengembangan obat anti-CHF baru. Meskipun penelitian ini telah memperoleh hasil prediksi berdasarkan analisis farmakologis jaringan yang kompleks, verifikasi eksperimental lebih lanjut menggunakan model hewan atau sel diperlukan untuk meningkatkan keandalan penelitian.
