Herba Cistanches-Epimedium Herb-Fortune's Drynaria risoomi mehhanism osteoporoosi ravis võrgufarmakoloogia ja molekulaarse dokkimise põhjal

Abstraktne:

Eesmärk Uurida herba cistanches -epimedium herb -fortune's drynaria risoom osteoporoosi korralvõrgufarmakoloogia järgi.

Meetodid Traditsioonilise Hiina meditsiini süsteemide farmakoloogia andmebaasi ja analüüsiplatvormi (TCMSP) kasutati peamiste komponentide ja sihtmärkide leidmiseks.herba cistanches-epimediumürdi-fortune's drynaria risoom, ja Geen Cardsi andmebaasi kasutati osteoporoosi sihtgeenide leidmiseks. Venny2.1.0 kasutati geenide lõikumiseks, Stringi andmebaasi kasutati valkude interaktsiooniksvõrgu analüüs, Cytoscape kasutati aktiivsuse-komponendi-sihtvõrgu diagrammi koostamiseks, Davidi andmebaasi kasutati GO rikastamise analüüsiks ja KEGG raja analüüsiks ning molekulaarne dokkimine.

Tulemused Herbas oli 46 tõhusat komponentici-stanches-epimeediumherb-fortune's Drynaria risoom ja 225 ühist sihtmärkiosteoporoos. selline laktoon, kvertsetiin, luteoliin, kaempferool, eriodiktüool, eriodiktiool ja naringeniin olid põhikomponendid, AKT1, ERS2, MMP-9, AR ja mTOR olid peamised sihtmärgid. GO rikastamine näitas 489 bioloogilist protsessi (BP), 53 rakukomponenti (CC) ja 100 molekulaarset funktsiooni (MF). KEGG tulemused näitasid, et saadi 149 vähirada, PI3K-Akt signaalirada, östrogeeni signaaliülekande rada jne. Molekulaarse dokkimise tulemused näitasid, et MMP -9 seostub hästi selliseilaktooni, kvertsetiini, luteoliini ja kaempferooliga.

 MÜÜA HERBA CISTANCHE-EPIMEDIUM TOORAINET

JäreldusHerba cistanches-epimedium herb-fortune'sdrynaria risoomil on mitme sihtmärgiga toimeosteoporoos. Ravimi tõhusad komponendid võivad reguleeridaosteoporoosiga seotud sihtmärgidmitmest osteoporoosi ravimise võimalusest.

Märksõnad: Herba cistanche; Epimedium rohi; Fortune's Drynaria risoom; Võrgufarmakoloogia; Molekulaarne dokkimine; Toimemehhanism

Osteoporoos (OP)on ametaboolne luuhaigusmida iseloomustab süsteemne luuhõrenemine ja tasakaalustamatusosteoblastidja osteoklastid.

Kliinilised ilmingud onvähenenud luutihedus,suurenenud luude haprus, ja kerged luumurrud. OP-i esinemissagedus suureneb vanusega oluliselt. Uuringud on näidanud, et OP-i esinemissagedus alla 50-aastastel inimestel on 15% kuni 50%, samas kui üle 60-aastastel suureneb esinemissagedus üle 56%. Erinevad OP-st põhjustatud kliinilised sümptomid on tõsiselt mõjutanud eakate tervet elu.

Kaasaegsel meditsiinil on endiselt teatud piirangudOP raviminejasünteetilised uimastidon ka teatudnefrotoksilisus. Traditsiooniline hiina meditsiin mängib üha olulisemat rolli selliste haiguste nagu OP, sealhulgas epimedium, cistanche ja teiste Hiina taimsete ravimite ravis. Nende hulgas on Rehmannia glutinosa spetsiifiline kannabinoidi tüüpi 2 retseptori (CB2R) agonistlik toime ja seda saab reguleerida CB2R kaudu. Osteoblastide ja osteoklastide funktsioonid [1]. Epimedium ja Cistanche deserticola omavad neere toniseerivat ja essentsi täiendavat toimet ning neid kasutatakse sageli OP raviks koos teiste taimsete ravimitega. Selles uuringus kasutataksevõrgufarmakoloogiameetodid potentsiaalsete sihtmärkide uurimiseksCistanche deserticola-Epimedium-DrynariaeOP-i raviks ning selgitab välja selle teed, rajad, molekulid jne, mis OP-le mõjuvad, eesmärgiga arendada kliinikus edasi OP-ravi ravimeid. Pakkuge uusi ideid.

1 Materjalid ja meetodid

1.1 Andmeallikad

Sellesse uuringusse kaasatud võrgustiku farmakoloogia andmebaasid ja tarkvara hõlmavad TCMSP andmebaasi (https://old.tcmsp-e.com/), Pubchemi andmebaasi (https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov), Swiss Target Predictioni andmebaasi (http://swisstarget-prediction.ch/), Venny2 (https://bioinfogp.cnb.csic.es/tools/venny/index.html), Metascape (https://metascape.org) ja Cytoscape v3 .9.{5}} tarkvara (https://cytoscape.org/).

 MÜÜA HERBA CISTANCHE-EPIMEDIUM TOORAINET

1.2 Meetodid

1.2.1 Ravimite toimeainete ja sihtmärkide sõelumine

Ravimi koostisainete otsimiseks kasutati Hiina meditsiinisüsteemi farmakoloogia andmebaasi ja analüüsiplatvormi TCMSP andmebaasi märksõnadega Drynaria, Epimedium ja Cistanche deserticola. Ravimite peamisi koostisaineid skriiniti suukaudse biosaadavuse (OB) tingimustega, mis on suurem või võrdne 30% ja ühenditaolise ravimi omaduse (DL) väärtusega, mis oli suurem või võrdne 0,18. Igale koostisosale vastavad sihtmärgid leiti PubChemi andmebaasi ja Swiss Target Prediction andmebaasi põhjal. Haiguse sihtmärgid leiti Geen Cardsi andmebaasi põhjal, mille teemasõnaks oli osteoporoos.

1.2.2 PPI võrgu ehitamine ja põhieesmärgi sõelumine

Haiguse sihtmärkide ja ravimi sihtmärkide ristumisgeenid saadi kasutades Venny2.1.0 ja PPI võrgudiagramm koostati String tarkvara abil. PPI-võrgu diagramm imporditi Cytoscapev3.9-sse.{5}}, et sõeluda põhisihtmärke ja luua ravimi koostisosade ja sihtmärkide haiguste võrgustik. 1.2.3 GO rikastamine ja KEGG raja analüüs Cistanche deserticola, Epimedium ja Drynariae rolli uurimiseks OP ravis sisestati peamised sihtmärgid Davidi andmebaasi ja liik piirdus geeniga GO "Homo sapiens" rikastamine ja KEGG raja analüüs. Kõige olulisemalt rikastatud esemed, nagu raku koostis (CC), bioloogiline protsess (BP), molekulaarne funktsioon (MF) ja KEGG, sõeluti ja imporditi visuaalseks analüüsiks mikrobioloogiateabe.

1.2.4 Molekulaarne dokkimine Põhisihtmärgi keemiline struktuur laaditi alla esialgse eelarveprojekti andmebaasi alusel ja salvestati esialgse eelarveprojekti vormingus. Põhikomponendi 3D-struktuur laaditi alla PubChemi andmebaasi kasutades. Vee ja väikese molekuliga ligandide eemaldamiseks kasutati Pymol tarkvara. Molekulaarseks dokkimiseks kasutati Autodocki tarkvara ja arvutati sidumisenergia.

2 tulemust

2.1 Ravimi toimeained – sihtmärgid ja haiguste sihtmärgid

TCMSP andmebaasi kaudu saadi kokku 46 toimeainet, sealhulgas 22 peamist Epimedium koostisainet, 18 Drynaria fortunei toimeainet ja 6 Cistanche deserticola toimeainet, nagu on näidatud tabelis 1.

2.2 Ravimi sihtmärkide ja haiguste sihtmärkide ristumiskoht Venny tarkvara abil saadud geenide ristumiskoht

Kokku on 225 geeni, nagu on näidatud joonisel 1. Nende hulgas on 274 ravimi sihtmärki ja 3093 haiguse sihtmärki.

2.3 PPI võrgu ehitus ja analüüs

Valguvõrk loodi andmebaasi String kaudu ja põhisihtvõrk saadi põhisihtmärgi skriinimise teel.

Nagu on näidatud joonisel 2, saadi 51 sõlme ja 704 interaktsiooni. Kraadiväärtuse järgi järjestatud 5 parimat sihtmärki on MAPK3, AKT1, TNF, EGFR ja SRC.

2.4 Ravim-koostisosa-siht-haiguse võrgustiku ehitamine

Ravimi koostisaine sihtmärk-haiguse sihtmärk imporditi Cytoscape tarkvarasse ja andmeid analüüsiti võrgudiagrammi koostamiseks (vt joonis 3). Nende hulgas on selliste peamiste koostisosade sõlmede arv nagu MOL005384 (suchilaktoon), MOL000098 (kvertsetiin), MOL000006 (luteoliin), MOL000422 (kaempferool), MOL005190 (eriodiktüool), MOL002914 (428) wasin00ring (Erio8) kõrgem kui teistel koostisosadel. Peamised sihtmärgid on AKT1, ERS2, MMP-9, AR, mTOR jne.

2.5 GO rikastamise analüüs ja KEGG raja analüüs

GO rikastamise analüüs viidi läbi 51 põhisihtmärgiga ja analüüsi tulemused saadi 489 BP-d, 53 CC-d ja 100 MF-i. Iga võrdluse 15 esimest elementi kasutati GO rikastamise kaardi koostamiseks, mis hõlmas RNA polümeraas II promootori transkriptsiooni positiivse regulatsiooni bioloogilist protsessi, apoptoosi negatiivset regulatsiooni, makromolekulaarse kompleksi rakukomponente, mitokondriaalseid rakukomponente, proteiinkinaasi siduvaid molekulaarseid funktsioone, ja RNA polümeraasi II tuuma promootori proksimaalse piirkonna järjestuse spetsiifilised DNA-d siduvad molekulaarsed funktsioonid, nagu on näidatud joonisel 4.

KEGG tulemused näitasid, et saadi 149 signaalirada, sealhulgas vähirada, PI3K-Akt signaalirada, östrogeeni signaalirada, HIF-1 signaalirada jne. KEGG analüüsi tegemiseks kasutati 20 parimat rada (vt. Joonis 5).