Mecanismul Herba Cistanches-Epimedium Herb-Fortune's Drynaria Rhizome în tratamentul osteoporozei bazat pe farmacologia de rețea și andocare moleculară

Abstract:

Obiectiv Studierea mecanismului herbei cistanches - plantă epimedium - rizom Fortune's drynaria pe osteoporozăprin networkpharmacology.

Metode Baza de date și platforma de analiză farmacologică a sistemelor de medicină tradițională chineză (TCMSP) a fost utilizată pentru a găsi principalele componente și ținte aleherba cistanches-epimediumrizomul drynaria de iarbă-noroc, iar baza de date Geen Cards a fost folosită pentru a găsi genele țintă ale osteoporozei. Venny2.1.0 a fost folosit pentru a lua intersecția genelor, baza de date String a fost folosită pentru interacțiunea cu proteineanaliza rețelei, Cytoscape a fost folosit pentru a construi diagrama de rețea activitate-componentă-țintă, baza de date David a fost utilizată pentru analiza îmbogățirii GO și analiza căii KEGG și a fost efectuată andocarea moleculară.

Rezultate Au existat 46 de componente eficiente în herbaci-stanches-epimediumrizomul Drynaria lui herb-fortune and225 ținte comune cuosteoporoza. astfel de ilactonă, quercetină, luteolina, kaempferol, eriodictiol, eriodictiol și naringenina au fost componentele de bază, AKT1, ERS2, MMP-9, AR și mTOR au fost țintele de bază. Îmbogățirea GO a arătat 489 de procese biologice (BP), 53 de componente celulare (CC) și 100 de funcții moleculare (MF). Rezultatele KEGG au arătat că au fost obținute 149 de căi de cancer, căi de semnalizare PI3K-Akt, căi de semnalizare a estrogenului și așa mai departe. Rezultatele andocării moleculare au arătat că MMP -9 s-ar putea lega bine de astfel de ilactonă, quercetină, luteolină și kaempferol.

 HERBA CISTANCHE-EPIMEDIUM MATERIEI PRIME DE VANZARE

ConcluzieHerba cistanches-epimedium plant-fortune'srizomul drynaria are un efect multi-țintă asupraosteoporoza. Componentele eficiente ale medicamentului pot reglaținte legate de osteoporozădin mai multe căi de tratare a osteoporozei.

Cuvinte cheie: Herba cistanche; Planta epimedie; Rizomul Fortune's Drynaria; Farmacologie de rețea; Andocare moleculară; Mecanismul de acțiune

Osteoporoza (OP)este oboala metabolica a oaselorcaracterizată prin pierderea osoasă sistemică și dezechilibrul deosteoblasteleși osteoclaste.

Manifestările clinice suntdensitatea osoasa redusa,fragilitate osoasă crescută, și fracturi ușoare. Incidența OP crește semnificativ odată cu vârsta. Studiile au arătat că rata de incidență a PO la persoanele sub 50 de ani este de 15% până la 50%, în timp ce peste 60 de ani, rata de incidență crește la peste 56%. Diverse simptome clinice cauzate de OP au afectat grav viața sănătoasă a vârstnicilor.

Medicina modernă are încă anumite limitări întratarea OP, șidroguri sinteticeau de asemenea anumitenefrotoxicitate. Medicina tradițională chineză joacă un rol din ce în ce mai important în tratamentul bolilor precum OP, inclusiv epimedium, cistanche și alte medicamente din plante chinezești. Printre acestea, Rehmannia glutinosa are activitate agonistă specifică a receptorului canabinoid de tip 2 (CB2R) și poate fi reglată prin CB2R. Funcțiile osteoblastelor și osteoclastelor [1]. Epimedium și Cistanche deserticola au efect de tonifiere a rinichilor și de completare a esenței și sunt adesea folosite în combinație cu alte medicamente din plante pentru tratarea OP. Acest studiu foloseștefarmacologia de rețeametode de explorare a țintelor potențiale aleCistanche deserticola-Epimedium-Drynariaepentru tratamentul OP, și elucidează căile, căile, moleculele, etc., care acționează asupra OP, urmărind dezvoltarea în continuare a medicamentelor terapeutice OP în clinică. Oferă idei noi.

1 Materiale și metode

1.1 Surse de date

Bazele de date de farmacologie din rețea și software-ul implicat în acest studiu includ baza de date TCMSP (https://old.tcmsp-e.com/), baza de date Pubchem (https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov), baza de date Swiss Target Prediction (http://swisstarget-prediction.ch/), Venny2 (https://bioinfogp.cnb.csic.es/tools/venny/index.html), Metascape (https://metascape.org) și Cytoscape v3 .9.0 software (https://cytoscape.org/).

 HERBA CISTANCHE-EPIMEDIUM MATERIEI PRIME DE VANZARE

1.2 Metode

1.2.1 Screening-ul ingredientelor active și țintelor medicamentelor

Baza de date TCMSP a bazei de date de farmacologie a sistemului de medicină chinezească și platforma de analiză a fost utilizată pentru a căuta ingrediente de medicamente cu cuvintele cheie Drynaria, Epimedium și Cistanche deserticola. Principalele ingrediente ale medicamentelor au fost verificate cu condițiile de biodisponibilitate orală (OB) mai mare sau egală cu 30% și valoarea proprietății medicamentului asemănător compusului (DL) mai mare sau egală cu 0,18. Țintele corespunzătoare fiecărui ingredient au fost găsite pe baza bazei de date PubChem și a bazei de date Swiss Target Prediction. Țintele bolii au fost preluate pe baza bazei de date Geen Cards cu osteoporoză ca cuvânt subiect.

1.2.2 Construcția rețelei PPI și screening-ul de bază

Genele de intersecție ale țintelor bolii și țintelor medicamentului au fost obținute folosind Venny2.1.0, iar diagrama rețelei PPI a fost construită folosind software-ul String. Diagrama rețelei PPI a fost importată în Cytoscapev3.9.0 pentru a analiza obiectivele de bază și pentru a construi o rețea de ingredient medicament-țintă-boală. 1.2.3 Îmbogățirea GO și analiza căii KEGG Pentru a explora rolul Cistanche deserticola, Epimedium și Drynariae în tratamentul OP, țintele de bază au fost introduse în baza de date David, iar specia a fost limitată la „Homo sapiens” pentru gena GO îmbogățirea și analiza căii KEGG. Elementele cele mai semnificativ îmbogățite, cum ar fi compoziția celulară (CC), procesul biologic (BP), funcția moleculară (MF) și KEGG au fost verificate și importate în Informații de microbiologie pentru analiză vizuală.

1.2.4 Andocare moleculară Structura chimică a țintei de bază a fost descărcată pe baza bazei de date PDB și salvată în format PDB. Structura 3D a componentei de bază a fost descărcată folosind baza de date PubChem. Software-ul Pymol a fost folosit pentru a elimina apa și liganzii cu molecule mici. Software-ul Autodock a fost folosit pentru andocare moleculară și a fost calculată energia de legare.

2 Rezultate

2.1 Ingredientele active ale medicamentelor-ținte și ținte ale bolii

Un total de 46 de ingrediente active au fost obținute prin baza de date TCMSP, inclusiv 22 de ingrediente principale ale Epimedium, 18 ingrediente active de Drynaria fortunei și 6 ingrediente active de Cistanche deserticola, așa cum se arată în Tabelul 1.

2.2 Intersecția țintelor medicamentului și a țintelor bolii Intersecția genelor obținute folosind software-ul Venny

Există 225 de gene în total, așa cum se arată în Figura 1. Printre acestea, există 274 de ținte de medicamente și 3093 de ținte de boală.

2.3 Construcția și analiza rețelei PPI

Rețeaua de proteine ​​a fost stabilită prin baza de date String, iar rețeaua țintă de bază a fost obținută prin screening-ul țintei de bază.

După cum se arată în Figura 2, s-au obținut 51 de noduri și 704 interacțiuni. Primele 5 ținte clasate după valoarea gradului sunt MAPK3, AKT1, TNF, EGFR și SRC.

2.4 Construcția rețelei medicament-ingredient-țintă-boală

Ținta țintă a bolii-ingredient-medicament a fost importată în software-ul Cytoscape, iar datele au fost analizate pentru a construi o diagramă de rețea (vezi Figura 3). Printre ele, numărul de noduri ale ingredientelor principale, cum ar fi MOL005384 (suchilactonă), MOL000098 (quercetin), MOL000006 (luteolină), MOL000422 (kaempferol), MOL005190 (eriodictyol), MOL002914 (Eriodictyol), MOL002914 (Eriodin) și MOL002914 (Erioctiol), și MOL002914 mai mare decât a celorlalte ingrediente. Țintele principale sunt AKT1, ERS2, MMP-9, AR, mTOR etc.

2.5 Analiza îmbogățirii GO și analiza căii KEGG

Analiza de îmbogățire GO a fost efectuată pe 51 de ținte de bază, iar rezultatele analizei au obținut 489 BP, 53 CC și 100 MF. Primii 15 itemi din fiecare comparație au fost utilizați pentru a realiza o hartă de îmbogățire GO, care a implicat procesul biologic de reglare pozitivă a transcripției promotorului ARN polimerazei II, reglarea negativă a apoptozei, componentele celulelor complexe macromoleculare, componentele celulelor mitocondriale, funcțiile moleculare de legare a proteinei kinazei, și funcții moleculare de legare ADN specifice secvenței regiunii proximale promotorului miez ARN polimeraza II, așa cum se arată în Figura 4.

Rezultatele KEGG au arătat că au fost obținute 149 de căi de semnalizare, inclusiv calea cancerului, calea de semnalizare PI3K-Akt, calea de semnalizare a estrogenului, calea de semnalizare HIF-1 etc. Cele mai bune 20 de căi au fost utilizate pentru a face o analiză KEGG (vezi Figura 5).