ネットワークの薬理学に基づいて、砂漠を飼う砂漠を飼う心不全の硬化硬化の作用のメカニズムの調査と、GEOデータベースのマルチチップ分析を組み合わせたⅱ

2.2 Cistanche Deserticolaの有効成分のターゲットの予測

 

TCMSPデータベースなどから取得したターゲットデータを統合することにより、PubChemデータベース、SWISSターゲット予測予測プラットフォーム、Pharmmapper分析プラットフォームから統合することにより、合計11,063のターゲットが取得されました。 Uniprotデータベースからの標準化された遺伝子の略語への変換、および組合および重複排除処理の後、最終的に1,469のターゲットが得られました。

 

 

慢性心不全のためのハーブシスンチェサプリメント

 

2.3慢性心不全

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および修正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.

 

 

注：A1 GSE16499チップ微分遺伝子熱マップ。 A2 GSE42955チップ微分遺伝子熱マップ。 A3 GSE84796チップ微分遺伝子熱マップ。 B1 GSE16499チップ微分遺伝子火山マップ。 B2 GSE42955チップ微分遺伝子火山マップ。 B3 GSE84796チップ微分遺伝子火山マップ。火山地図では、アップレギュレートされた遺伝子は赤い点で示され、ダウンレギュレートされた遺伝子は青い点で示されます。

 

 

2.5 Cistanche DeserticolaとCHFの交差ターゲットのPPIネットワーク

 

Cistanche DeserticolaとCHFの交差ターゲットが文字列データベースにインポートされ、CHFを処理するためのCistanche Destericicolaの潜在的なターゲットのPPIネットワーク図を取得するために、5つの分離ターゲットが削除されました（図3を参照）。視覚分析は、Cytoscape 3.7.2ソフトウェア（図4）、および685ノード、5621エッジ、平均ノード35、および0}の平均クラスタリング係数を含むトポロジネットワークを使用して実行されました。
ネットワークトポロジパラメーターは、Cytoscape 3.7.2ソフトウェアの組み込みツールネットワークアナライザーを使用して分析され、27の有効成分のトポロジ分析パラメーターがグラフィカルな形式で表示されました（表2を参照）。 BC、CC、程度などのトポロジーパラメーターをスクリーニング条件として使用しました。 BC、CC、および学位の中央値を超える値を持つターゲットは、Cistanche DestericolaによるCHFの規制の中心的なターゲットでした。合計60のコアターゲットがスクリーニングされ、グラフィカルな形式で表示されました（表3を参照）。対応するノードの色は、程度の値が小さいから大幅に増加するにつれて、徐々に明暗に変化しました。ターゲット間の合計スコア値は、接続ラインの厚さと色を制御する変数として使用されました。対応するノードの色は、複合スコア値が小さいから大幅に増加するにつれて、徐々に明暗に変化しました。対応するノードの色は、程度の値が小から大幅に増加するにつれて、徐々に小さいから大きく変化しました。効果的な成分とコアターゲットは、ノード度の値に応じて視覚的な表示によって強調表示されました（図5を参照）。

 

 

2.6機能濃縮分析を行います

GO分析により、Cistanche Destericolaは、主に1372 bps、331 MFS、および37の細胞成分（p <0。0 1）でCHFを処理したことが示されました。項目はP値でスクリーニングされ、図6に示すように、バイオインフォマティクスの微生物情報マッピングプラットフォームを使用して棒グラフを描画しました。結果は、Cistanche DestericolaによるCHFの治療に関与するBPSが、主に生体異物刺激、低酸素症、炎症性の反応、炎症性の反応、炎症性の否定的な調節の反応に応じて、主に濃縮されたことを示しました。血漿膜、細胞表面、細胞外エキソソーム、細胞外領域などが濃縮されました。MFは、主に酵素結合、同一のタンパク質結合、タンパク質チロシンキナーゼ活性、膜貫通受容体タンパク質チロシンキナーゼ活性に濃縮されました。 2.7 Kegg経路分析KEGG濃縮分析は、CHFの治療のためにCistanche Destericicolaの潜在的な標的で実行され、214シグナル経路を補正の条件下でスクリーニングし、濃縮しました（P <0.01）。その中で、CHFに関連する経路には、主に癌の経路、化学発がん反応性酸素種、脂質およびアテローム性動脈硬化症、前立腺癌、PI3K-AKTシグナル伝達経路、EGFRチロシンキナーゼ阻害剤耐性、カポシ標準症に関連したヘルペスウイルス感染、乳房炎菌が密集しています。糖尿病合併症、液体せん断ストレスおよびアテローム性動脈硬化症、ヒトサイトメガロウイルス感染、PD-L1、および彼女の2-関連経路。癌の発現およびチェックポイント経路（癌におけるPD-L1発現およびPD1チェックポイント経路）、癌における中枢炭素代謝、MAPKシグナル伝達経路、トキソプラズマ症、RAP1シグナル伝達経路、糖尿病性心筋症、アポトーシス、がんのプロテオグリカン、cAMPシグナル伝達経路、図7。酸素種と脂質およびアテローム性動脈硬化症の経路は比較的豊富で、濃縮因子が高かった。

 

2.9分子ドッキング検証結果

「アイテム2.9」によると、コア活性成分は、サリドロシド、シスタニン、アラキドネート、ケルセチン、フェネチルカフェア酸、 - シトステロール、ダウリシン、オノニン、ゲニステイン、シラクトン、および主要な標的腫瘍タンパク質P53（TP53）、アキトレニン/スレオニンキナーゼ1（Kt1）、Alb（TP53）、表皮成長因子受容体（EGFR）、グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ（リガンドの分子結合能力は、グリセルアルデヒドの結合エネルギー-3- hosphatedehydrogenem（gagdh）、interleukin 6、 （IL {{1 0}}）、Transcription 3（STAT3）のシグナルトランスデューサーと活性化因子、および腫瘍壊死因子（TNF）は、-4未満であると考えられています。 -5。0 kj/molは良好な結合活動を示し、-7未満は強い結合活動を示します[24]。 EGFR、および例としてIL -6に結合するスジラクトン、図10を参照してください。

 

表4サイスンチェデザイトコラと主要なターゲットの有効成分間の結合エネルギーの予測

 

 

物質カテゴリ	サンプル	遺伝子	式レベル
赤い顔料	AK1	-9.0
	CTNNB1	-9.1
	EGFR	-7.9
	gapdh	-8.1
	STAT3	-7.5
	TPS3	-9.8
開花植物	AK1	-7.8
	CTNNB1	-8.0
	EGFR	-7.6
	gapdh	-7.9
	STAT3	-7.4
	TPS3	-8.9
コーヒー植物	AK1	-7.5
	CTNNB1	-8.2
	EGFR	-7.4
	gapdh	-8.0
	STAT3	-7.1
	TNF	-7.7
真菌抽出物	AK1	-7.8
	CTNNB1	-7.9
	EGFR	-7.5
	gapdh	-7.8
	STAT3	-7.3
	TNF	-7.9

 

3ディスカッション

パブリックデータベースの検索と文献[7、25-33}]のレビュー、Cistanche Deserticolaには55の有効成分が含まれており、程度の値に従って、サリドロシド、バトリティカチン、モティリン、フェルリン酸、およびフォルノネチンがコアの成分です。
CHFの治療におけるCistanche Destericicolaの濃縮分析とKEGG経路濃縮分析は、CISTANCHE DESTERICOLAがCHFの予防と治療に複数の生物学的プロセスを伴うことを示しました。その関連経路には、癌経路、酸素フリーラジカル、脂質およびアテローム性動脈硬化症経路、AKTシグナル伝達経路、表皮成長因子受容体チロシンキナーゼ阻害剤に対する耐性、カポシの肉腫関連ヘルペスウイルス感染などが含まれます。特に、脂質およびアテローム性動脈硬化のシグナル伝達経路では、炎症反応が支配的なメカニズムであり、脂質沈着はこの経路の重要なリンクです。

 

その中で、トリグリセリド（TG）、総コレステロール（TC）、高密度リポタンパク質（HDL）、低密度リポタンパク質（LDL）などの血液脂質レベルが微小血管機能の調節に関与しています。このリポ毒性は、酸化ストレスと炎症を促進することにより、冠動脈のリモデリングにつながります。酸化された低密度リポタンパク質（OX-LDL）レベルは、心不全のために入院したほとんどの患者で上昇しています。明らかに、心筋に酸化された脂質の沈着は、アテローム性動脈硬化症の発生を促進し、冠動脈炎症、左心室リモデリング、CHFの発生に直接つながります[34]。予測された結果によれば、Cistanche Destericolaは、TNF、AKT1、TP53、SRC、MAPK1、STAT3、IL -6などの炎症関連遺伝子に作用することにより、脂質およびアテローム性動脈硬化症シグナル伝達経路の活性化を媒介する可能性があります。これらの遺伝子の調節は、血管内脂質の沈着と冠動脈アテローム性動脈硬化症の進行を阻害するのに役立ち、CHFの治療の効果があります。分子ドッキングの後、CHFのコア標的に対するサリドロシド、ダウリシン、モチリン、フェルル酸、およびフォルドノネチンの平均分子結合自由エネルギーが高く、サリドロシド、ダウリシン、モチリン、フェルル酸、およびホロメノネチンがCHFの治療に適した候補の候補であることを示していることがわかりました。研究では、サリドロシドには、心筋肥大、抗脱麻痺、抗酸化、抗酸化、抗炎症、抗アテアスリアス症の阻害などの広範な薬理学的特性があることが示されています[35-37]。 ZhuとZhao et alによる実験。 [38-39]は、サリドロシドが細胞のオートファジープロセスを阻害し、乳酸デヒドロゲナーゼ（LDH）の放出を減少させ、NADPHオキシダーゼの活性とマロンディアデヒドのレベル（MDA）の活性を阻害することを示し、同時にsuperoxidedismutase dismutase dismutaseのレベルを抑制したレベルを同時に上昇させたことを示しました。 （SIRT1）およびフォークヘッドボックスO1（FOXO1）により、アデノシン5'-モノリン酸（AMP）活性化プロテインキナーゼ[AMP]やSIRT 1 318などの複数のシグナル伝達経路が活性化され、それによって内皮細胞の損傷を緩和し、cor冠式アテローム症の延期を遅らせます。さらに、バトリックアルカロイドは、血圧の低下、緩和血管平滑筋、心筋肥大の抵抗、血小板凝集の阻害など、複数の薬理学的効果を備えています[40]。また、抗脱麻痺などの薬理学的効果もあり[41]、急性心筋梗塞後の残留心筋細胞[42]、肺線維症の抵抗[43]も患っています。 Hu et al。[44]バトリックアルカロイドは、核因子Kappa-B（NF-κB）経路の活性化を阻害することにより、血管内皮炎症を減少させることがわかりました。 Wang et al。[45]バトリックアルカロイドは、Cu 2+-誘発性酸化的損傷の阻害に関与していることがわかりました。 Eimerl et al。[46]モチリンは心拍数の調節や交感神経の誘発に関与していないことがわかりました。それは明確な降圧効果を持ち、心臓の仕事を減らし、心筋細胞を保護し、心筋のリモデリングを遅らせることができます。 Camilleri et al。 [47-48]は、モチリンが胃ポンプを刺激し、ピロリック収縮を阻害することにより、胃の空虚と胃腸の運動性を促進し、それにより胃腸の輻輳を減らし、右心機能を改善することを示した。フェルル酸は、酸素フリーラジカルを除去し、アセチルコリンを介して血管拡張を媒介する能力を持っているため、損傷した血管内皮細胞と平滑筋細胞（泡細胞）に良い修復効果があり、高血圧誘発性心臓リモデリングを遅らせる可能性があります[49]。フェルル酸誘導体は、細胞内の一酸化窒素のバランスを維持することにより、血管内皮機能の安定性を維持します[50]。 Liu et al。 [51-52]は、フェルル酸とフォルモノネチンがリポ多糖誘発性上皮細胞アポトーシスを阻害し、NF-κBシグナル伝達経路を調節し、心不全に抵抗し、筋膜細胞の保護において迅速な役割を果たすことにより炎症反応を阻害できることを指摘しました。パン等。 [53]は、フォルノネチンが細胞生存率を高め、AMPKおよびオートファジー経路を介して細胞アポトーシスを減らすことにより、心筋細胞と心機能に対する保護効果を媒介することを示した。

 

文献を検索することで、国内外でCHFの治療において、Cistanche Destericolaに関する報告がほとんどないことがわかりました。この研究は、公開データベースと関連文献に基づいており、ネットワークの薬理学、バイオインフォマティクス、および分子ドッキング技術を使用して、CHFの治療におけるCistanche Destericolaの潜在的な薬理学的メカニズムに関する詳細な研究を実施しています。薬物疾患の作用メカニズムはミクロレベルで視覚化されており、CISTANCHE DESTANTACHICOLAのマルチコンポーネント、マルチターゲット、およびCHFに対するマルチパスウェイ効果の分子メカニズムが体系的に研究されており、CHFの治療のための新しいアイデアを提供します。
ネットワークの薬理学は、伝統的な漢方薬の全体論的見解と症候群の分化と治療特性を具体化する全体的かつ体系的な研究特性に基づいて、分子作用メカニズムの予測結果を探求します。ネットワークの薬理学の研究コストは低く、マルチディスカプリン、マルチコンポーネント、マルチターゲット、マルチパスウェイが含まれます。生物学的ネットワーク図を構築および分析することにより、薬物や疾患の効果の微生物学的メカニズムを表示し、新薬の開発と複合化された伝統的な漢方薬の複雑なシステムの研究の基礎を提供できます。また、既知の化合物の伝統的な漢方薬の臨床的有効性評価の理論的根拠を提供します。分子ドッキングの予測値は重要です。受容体分子とリガンドタンパク質の結合活性は、結合エネルギーを計算することにより予測されます。従来の新薬研究開発プロセスと比較して、分子ドッキングはより経済的で再現可能であり、小さなエラーの利点があります。結果は、予測の精度と信頼性を改善し、関連する鉛薬の開発のデータを提供するために複数回検証できます。および方向サポート。ただし、ネットワーク
薬理学にも欠点があります。生体内の伝統的な漢方薬の成分の相互作用を反映するためにネットワークのトポロジパラメーターとコンピューターアルゴリズムのみに依存することは、生物学的システムにおける伝統的な漢方薬の有効性を発揮するプロトタイプの成分ではなく、実際の代謝物であるという事実を無視するかもしれません。
さらに、ネットワークの薬理学の研究は、パブリックデータプラットフォームのマイニングに基づいており、そのデータの品質とスケールを改善する必要があり、同じデータベースの異なるバージョンを使用して検索するときに情報バイアスが存在する場合があります。
要約すると、GEOチップとネットワークの薬理分析に基づいて、この研究では、55の有効成分と630の潜在的な相互作用ターゲットをスクリーニングしました。これらの標的は、主に癌関連の経路とPI3K-AKT経路で濃縮されています。コアターゲットには、GAPDH、IL -6、TNF、AKT1、ALBなどが含まれます。結果は、Cistanche Deserticolaがサリドロシド、Kudzuline、Motilin、
フェルル酸やフォームノネチンなどの主要な成分は、GAPDH、IL -6、TNF、AKT1、ALBなどの標的遺伝子に作用し、がん関連経路とPI3K-AKTおよびその他のシグナル伝達経路を調節してCHFに抵抗します。複数のコンポーネントと複数のターゲットがあります。複数の経路の機能特性。
この研究の結果は、Cistanche DesteriColaの抗CHFの分子メカニズムの詳細な調査の理論的根拠を提供し、新しい抗CHF薬の開発に関する参照も提供します。この研究では、複雑なネットワークの薬理学的分析に基づいて予測結果が得られましたが、研究の信頼性を高めるには、動物または細胞モデルを使用したさらなる実験検証が必要です。