Cistanche и Morinda Officinalis при лечении AVN
Apr 19, 2022
Автор:Го Сюэфэн, Хоу Дэкай, Ю Жуй
Ляонинский университет традиционной китайской медицины, Шэньян 110847;
Шэньянская ортопедическая больница, Шэньян 110041;
Дочерняя больница Ляонинского университета традиционной китайской медицины, Шэньян 110032
Абстрактный:Цель Изучить механизмЦистанхеи Morinda officinalis для леченияАВН(Аваскулярный некроз)на основе сетевой фармакологии.
Нажмите здесь, чтобы узнать больше о преимуществах Cistanche на AVN
Методы: активные компонентыЦистанхе- Пара Morinda officinalis была проверена с помощью Базы данных и платформы анализа фармакологии системы традиционной китайской медицины (TCMSP), а мишени некроза головки бедренной кости были получены с помощью баз данных GeneCards и OMIM, а гены пересечения были получены и установлены с использованием Cytoscape 3.7.1. .
Регуляторная сеть соединения-мишени-заболевания, основанная на аннотации базы данных биологической информации (DAVID), выполняет анализ функционального обогащения Gene Ontology (GO) и анализ обогащения пути Encyclopedia of Genomes (KEGG) для основных целей.
Результаты: В общей сложности был получен 21 активный компонент и 182 потенциальных мишени для пары препаратов Cistanche-Morinda Officinalis, а также 727 мишеней, связанных с родственными заболеваниями. Анализ обогащения GO в основном включал такие функции, как апоптоз, аномальный метаболизм липидов и реакцию активных форм кислорода. путь; Анализ пути KEGG в основном включает сигнальный путь фактора -1, индуцируемого гипоксией, сигнальный путь p53, сигнальный путь фактора некроза опухоли и т. д.
Заключение. На основе сетевой фармакологии предварительно выявлено общее регулирующее действие Cistanche и Morinda officinalis на лечение некроза головки бедренной кости с множественными компонентами, множественными мишенями и множественными путями. Механизм действия может быть связан с нарушением липидного обмена, апоптозом и индукцией гипоксии. Сигнальный путь фактора -1 и сигнальный путь p53 тесно связаны.
Ключевые слова:Аваскулярный некроз (АВН) головки бедренной кости, сетевая фармакология, некроз головки бедренной кости, Цистанхе,Преимущества Цистанхе,Моринда лекарственная
Остеонекроз головки бедренной кости – ортопедическое заболевание суставов, обусловленное нарушением или стойким нарушением кровоснабжения головки бедренной кости, что приводит к структурным изменениям и дисфункции головки бедренной кости. Эпидемиологические результаты показывают, что во всем мире насчитывается от 28 до 30 миллионов пациентов с некрозом головки бедренной кости, и новая распространенность увеличивается с каждым годом [1-2].
Поскольку патогенез некроза головки бедренной кости до конца не выяснен и он представляет собой хроническое прогрессирующее развитие, при невозможности его раннего выявления и лечения это серьезно повлияет на качество жизни пациентов, что является медицинской проблемой, требующей решения. срочно. С изменением режима лечения заболевания традиционная китайская медицина для лечения некроза головки бедренной кости отражается на улучшении реологического статуса и структуры головки бедренной кости, содействии восстановлению и регенерации микрососудов и снижении уровня липидов в крови. Он широко используется для профилактики и лечения некроза головки бедренной кости. Эффект замечательный.
Cistanche — это сухой чешуйчатый стебель Cistanche из семейства Lidangaceae; Morinda officinalis — это сухое корневище Morinda officinalis, сладкое и острое на вкус, слегка теплое по своей природе, возвращающееся к меридианам почек и печени.
Исследования показали, что Cistanche-Morinda officinalis оказывает определенное влияние на лечение некроза головки бедренной кости, но из-за сложности ингредиентов традиционной китайской медицины механизм его действия до конца не ясен. На основе сетевой фармакологии можно идентифицировать активные компоненты соединений традиционной китайской медицины, найти мишени-мишени и построить сети с заболеваниями, что согласуется с многокомпонентными и многоцелевыми путями действия традиционной китайской медицины. На основе сетевой фармакологии мы исследовали механизмцистанхе-morinda officinalis в лечении некроза головки бедренной кости с целью выявить механизм действия cistanche-morinda officinalis в лечении некроза головки бедренной кости с молекулярной точки зрения и определить направление исследований для лечения некроза головки бедренной кости с помощью традиционных китайских лекарственное средство. и научной основе.
Таблица 1 База данных и платформа для анализа
Материалы и методы изучения преимуществ цистанхе при лечении АВН
1.1 База данных и аналитическая платформа
База данных и платформа анализа подробно описаны в таблице 1.
1.2 Скрининг и целевое прогнозирование активных ингредиентов в лекарственной паре Cistanche-Morinda Officinalis С помощью базы данных фармакологии системы традиционной китайской медицины и платформы анализа (TCMSP) условия скрининга: свойства, подобные лекарственным средствам (DL) Больше или равно {{4} }.18, биодоступность при пероральном приеме (OB) больше или равна 30 процентам, предварительный скрининг активных ингредиентов Cistanche и Morinda Officinalis и целевой прогноз проверенных активных ингредиентов, дополненный запросом литературы через базы данных PubMed и CNKI.
Названия химических компонентов были количественно определены с использованием баз данных Chemical Book и AiChem, а названия белков-мишеней для скрининга были стандартизированы с использованием базы данных UniProt.
1.3 Приобретение мишеней заболевания для некроза головки бедренной кости
Используя «остеонекроз головки бедренной кости» в качестве ключевого слова, поисковые базы данных включают базы данных GeneCards и OMIM.
1.4 Скрининг основных целей и построение сети PPI
Пара препаратов Cistanche-Morinda Officinalis была сопоставлена с мишенью некроза головки бедренной кости, а диаграмма Венна была использована для получения пересечения для скрининга основной мишени.
Сеть белок-белкового взаимодействия (PPI) основной цели была построена с использованием онлайн-платформы базы данных STRING, в качестве исследуемого вида был выбран человек, а значение показателя взаимодействия было установлено на 0.400. Создать регуляторную сеть для трехмерного представления механизма действия Cistanche и Morinda Officinalis на некроз головки бедренной кости.
1.5 Анализ обогащения GO и анализ пути KEGG основных целей
Чтобы дополнительно проиллюстрировать роль основного белка-мишени в функции гена, базу данных DAVID использовали для анализа обогащения GO ядра-мишени и анализа пути KEGG. Вид был ограничен человеком, а порог был установлен на PValue.<0.05. at="" the="" same="" time,="" the="" omicshare="" cloud="" platform="" was="" used="" to="" complete="" the="" data.="" results="" are="">
2 результата
2.1 Скрининг активных ингредиентов и прогнозирование мишеней для пары Cistanche-Morinda Officinalis TCMSP были проверены в соответствии с параметрами DL и OB, и в общей сложности было получено 25 активных ингредиентов пары Cistanche-Morinda Officinalis, за исключением 4 эффективных мишеней, которые не получили соответствующих целевые ингредиенты и, наконец, получить 21 активный ингредиент, эффективный
Существует 182 цели, соответствующие компонентам, а конкретные компоненты и результаты информации о целях показаны в таблице 2.
2.2 Установление мишеней заболевания при некрозе головки бедренной кости
277 известных мишеней, связанных с некрозом головки бедренной кости, были обнаружены путем поиска в GeneCards, а 453 известных мишени, связанных с некрозом головки бедренной кости, были обнаружены базой данных OMIM. После обработки всего было получено и включено в исследование 727 связанных целей.
2.3 Скрининг основных мишеней Cistanche и Morinda officinalis для лечения некроза головки бедренной кости и построение отношений сетевого взаимодействия. Используя онлайн-платформу диаграммы Венна, для анализа эффекта использовали 727 мишеней заболевания некроза головки бедренной кости и 182 травы Cistanche и Morinda Officinalis. активных ингредиентов. Целевое отображение использовалось для построения диаграммы Венна. По результатам скрещивания генов было получено 33 основных мишени для лечения некроза головки бедренной кости препаратами Cistanche и Morinda officinalis (рис. 1). 33 основных объекта были импортированы в онлайн-платформу базы данных STRING, построена модель сети PPI и экспортированы данные сети PPI для основных объектов (рис. 2).
Регуляторная сеть была построена с использованием Cytoscape 3.7.1 (рис. 3). Сеть содержит 54 узла и 62 ребра. Что касается активных ингредиентов, MOL000098 (кверцетин) имеет 30 целей, а MOL000358 (бета-ситостерол) имеет 6 целей. Что касается основных целей, белок 2, активирующий стероидные рецепторы (NCOA2), может быть связан с 13 активными ингредиентами, а белок 1 активируемого кальцием калиевого канала (KCNMA1) может быть связан с четырьмя активными ингредиентами. Это отражает механизм Cistanche-Morinda Officinalis при многокомпонентном и многоцелевом лечении некроза головки бедренной кости.
Рисунок 1 Диаграмма Венна основных целей Cistanche и Morinda officinalis при леченииАваскулярный некроз (АВН) головки бедренной кости
Рисунок 2. Сетевая диаграмма PPI основных целевых препаратов Cistanche и Morinda officinalis для леченияАваскулярный некроз (АВН) головки бедренной кости
2.4 Анализ обогащения GO основных мишеней при лечении некроза головки бедренной кости с помощью Cistanche и Morinda officinalis
С помощью анализа обогащения GO было получено в общей сложности 210 элементов, связанных с биологическим процессом (BP), 34 элемента, связанных с молекулярной функцией (MF), и 20 элементов, связанных с клеточным составом (CC) (рис. 4 ~ рисунок 7). Результаты показали, что биологические процессы Cistanche и Morinda officinalis при лечении некроза головки бедренной кости были в основном обогащены липидной реакцией, реакцией активных форм кислорода, апоптозом и т. д. Молекулярные функции были в основном обогащены циклинзависимым белком серином/треонином. . активность аминокиназы и фактора роста, факторы транскрипции, рецепторы фактора роста, ядерные рецепторы гормонов и способность связывать ионы переходных металлов; клеточный состав в основном обогащен мембранной полостью и интимной системой, гранулами тромбоцитов, секреторными гранулами и
Секреторные пузырьки, внеклеточный матрикс и др.
2.5 Целевые гены Cistanche и Morinda officinalis при лечении некроза головки бедренной кости
Анализ пути KEGG В результате анализа пути KEGG было получено в общей сложности 67 записей KEGG (Рисунок 8-Рисунок 9). Результаты показали, что биологические пути действия Cistanche и Morinda officinalis при лечении некроза головки бедренной кости в основном включают сигнальный путь p53, сигнальный путь фактора, индуцируемого гипоксией-1, сигнальный путь фактора некроза опухоли и интерлейкин-17. сигнальный путь.
3 Обсуждение Цистанхе
Почка является основой врожденного, в основном костного и костного мозга. Если почечной эссенции достаточно, костный мозг биохимически активен и силен. Если почечная эссенция недостаточна, костный мозг испытывает недостаток в биохимическом источнике, а кости становятся слабыми и слабыми. Поэтому на ранних и средних стадиях лечения некроза головки бедренной кости в качестве основного лечения следует использовать рост почек и костей. Основные принципы лечения в основном основаны на традиционных китайских лекарствах, таких как Цистанхе, Моринда лекарственная и Эпимедиум.
На основе количественного применения характерных показателей технологии omics, соответствующих показателей физико-химического исследования, технических показателей визуализации и технических показателей некодирующей РНК при объективизации ТКМ-синдрома дифференциации некроза головки бедренной кости можно более эффективно исследовать Причины некроза головки бедренной кости по классификации ТКМ. Характеристики болезни. Сетевая фармакология может всесторонне раскрыть потенциальный механизм соединений традиционной китайской медицины при лечении некроза головки бедренной кости. Построив регуляторную сеть «состав-болезнь-мишень», можно всесторонне проанализировать влияние соединений традиционной китайской медицины на мишени болезни с помощью активных ингредиентов соединений традиционной китайской медицины. В разработке осуществляется теоретическая и техническая поддержка. Пара препаратов Cistanche - Morinda Officinalis является широко используемой парой препаратов в традиционной китайской медицине для укрепления почек и укрепления костей.
В этом исследовании 21 активный ингредиент пар Cistanche-Morinda Officinalis был получен путем предварительного скрининга, и 33 основных мишени пар Cistanche-Morinda Officinalis были проверены на предмет лечения некроза головки бедренной кости. Механизм действия Morinda Officinalis при лечении некроза головки бедренной кости сложен и разнообразен, с многочисленными мишенями, а не с одной мишенью. Таким образом, эффективные компоненты лекарственной пары Cistanche-Morida Officinalis обладают тесным синергетическим действием, и мишень играет важную роль в лечении некроза головки бедренной кости.
Анализ активных ингредиентовЦистанхе и моринда лекарственнаяпоказало, чтокверцетинимеет различные фармакологические эффекты, такие какиммуносупрессивное, противоопухолевое, антиоксидантное, противовоспалительноеи т. д. Он может регулировать баланс остеобластов/остеокластов и ингибировать деградацию внеклеточного матрикса. А также выражениепровоспалительные факторы, влияющие на воспалительные сигнальные пути, так далее.
Рисунок 3. Сетевая диаграмма регуляции комплексного заболевания-мишениЦистанхеи Morinda officinalis для леченияАваскулярный некроз (АВН)головки бедренной кости
-ситостерол обладает различными фармакологическими эффектами, такими как противовоспалительное, антиагрегационное, гиполипидемическое, иммунодепрессивное и т. д. Он может играть роль в костном метаболизме, стимулируя дифференцировку гранулезных клеток яичников и способствуя пролиферации остеобластов. Регулирование. Целевой анализ пары препаратов Cistanche и Morinda Officinalis показал, что KCNMA1 может регулироваться как мембранным напряжением, так и внутриклеточными ионами кальция, и широко экспрессируется в клетках остеосаркомы человека и клетках-предшественниках остеогенных клеток. Пролиферация клеток и остеогенная дифференцировка мезенхимальных стволовых клеток костного мозга; фактор некроза опухоли-, интерлейкин-10 и интерлейкин-6 значительно повышены у пациентов с некрозом головки бедренной кости, что связано с генетической предрасположенностью к некрозу головки бедренной кости Полиморфизмы генов фактора некроза опухоли rs1800629 и rs1800630, и полиморфизм rs1800872 гена интерлейкина -10 достоверно коррелировал с возникновением некроза головки бедренной кости;
Глюкокортикоид-индуцированное ингибирование фактора, индуцируемого гипоксией -1, играет важную роль в патогенезе и развитии некроза головки бедренной кости; трансформирующий фактор роста 1 может индуцировать чрезмерную секрецию сосудистого эндотелиального фактора роста, с одной стороны, вызывая фиброз костной ткани для предотвращения восстановления костной ткани, с другой стороны, недифференцированные мезенхимальные клетки индуцируются для дифференцировки в фибробласты для снижения плотности кости.
Рисунок 4. Гистограмма анализа обогащения функции GO Cistanche и Morinda officinalis при леченииАваскулярный некроз (АВН) головки бедренной кости
Анализ обогащения GO показал, что лекарственная пара Cistanche и Morinda в основном оказывала свое терапевтическое действие на некроз головки бедренной кости посредством метаболизма липидов, клеточного апоптоза, экспрессии цитокинов и реакции активных форм кислорода.
① Апоптоз: массивный апоптоз остеобластов может привести к потере костной массы, истончению и уменьшению трабекулярной кости, а также изменениям в микроструктуре кости, таким как пористая и тонкая кортикальная кость. Эти патологические процессы постепенно накапливаются и поражают головку бедренной кости. Нормальное кровоснабжение в конечном итоге приведет к аваскулярному некрозу головки бедренной кости. Фосфорилирование серин/треонин-протеинкиназы и гены являются ключевыми факторами, участвующими в апоптозе костных клеток.
Исследования показали, что опухолевый белок p53 и белки, связанные с болезнью Паркинсона, могут эффективно противостоять стрессовому апоптозу и клеточному старению мезенхимальных стволовых клеток костного мозга за счет регуляции митофагии, а также улучшать восстановительный эффект мезенхимальных стволовых клеток костного мозга при раннем стероид-индуцированном некрозе бедренной кости. глава. Исследования показали, что полисахарид Morinda officinalis, активный экстракт Morinda officinalis, может регулировать баланс костного метаболизма, стимулируя дифференцировку стромальных клеток костного мозга в остеобласты [25].
② Экспрессия цитокинов: инсулиноподобный фактор роста, костный морфогенетический белок, фактор роста эндотелия сосудов, простагландин E2, фактор роста тромбоцитов, трансформирующий фактор роста и другие факторы роста могут способствовать ангиогенезу головки бедренной кости, усиливать пролиферацию и дифференцировку костей и хрящей. Роль в лечении некроза головки бедренной кости.
Кроме того, ядерные гормональные рецепторы, такие как глюкокортикоиды, андрогены, эстрогены и витамин D, и рецепторы факторов транскрипции, такие как факторы транскрипции, связанные с Runt, и транскрипционный фактор O, также участвуют в формировании и развитии некроза головки бедренной кости. Исследования подтвердили, что лечебная сыворотка цистанхе может способствовать экспрессии костного морфогенетического белка 2 для дифференцировки в остеобласты.
③ Метаболизм липидов: отложение липидов может нарушать баланс и восстановление внутрикостной микроциркуляции, активировать или ингибировать транскрипцию остеогенных и адипогенных клеток, что приводит к нарушению жирового обмена и, в конечном итоге, к некрозу головки бедренной кости. Исследованиями установлено, что дисбаланс окислительно-восстановительной реакции может приводить к перекисному окислению липидов, приводящему к дисфункции остеобластов, нарушению дифференцировки и апоптозу, а также к нарушению липидного обмена, вызывающему нетравматический некроз головки бедренной кости и активацию пролиферативной активности пероксисом. Сигнальный путь тела, сигнальный путь, связанный с ионами кальция, и сигнальный путь аденилат-активируемой протеинкиназы тесно связаны между собой.
Фото цистанхе трубчатой
④ Реакция активных форм кислорода: увеличение количества активных форм кислорода может способствовать повреждению эндотелия сосудов, уменьшению костных клеток и
Остеобласты, аномальная активация остеокластов и содействие деградации хрящевых коллагеновых волокон и протеогликанов приводят к обструкции кровоснабжения головки бедренной кости, повреждению механической поддерживающей структуры, уплощению и коллапсу головки бедренной кости в зоне нагрузки, и, наконец, некроз головки бедренной кости.
Рисунок 5 Анализ обогащения функции ГО Cistanche и Morinda officinalis при леченииАваскулярный некроз (АВН) головки бедренной кости- Пузырьковая диаграмма анализа АД
Рис. 6 Анализ обогащения функции ГО Cistanche Deserticola и Morinda officinalis при леченииАваскулярный некроз (АВН) головки бедренной кости- Пузырьковая диаграмма анализа MF
Рисунок 7 Анализ обогащения функции GOЦистанхеи Morinda officinalis при леченииАваскулярный некроз (АВН) головки бедренной кости- Пузырьковая диаграмма анализа CC
Анализ пути KEGG показал, что лекарственная пара Cistanche - Morinda Officinalis в основном вызывает некроз головки бедренной кости через сигнальный путь p53, сигнальный путь интерлейкина-17, сигнальный путь фактора, индуцируемого гипоксией-1, сигнальный путь фактора некроза опухоли и другие сигнальные пути. Терапевтический эффект.
①Сигнальный путь p53: как супрессор опухоли, p53 может индуцировать апоптоз, регулируя эндогенный путь апоптоза, путь белка рецептора сигнала смерти и митохондриальное высвобождение свободных радикалов кислорода. Активируемый факторами окружающей среды сигнальный путь р53 играет важную роль в некрозе головки бедренной кости, регулируя апоптоз и клеточный цикл. Исследования показали, что экспрессия р53 может повышаться при некрозе головки бедренной кости.
②Сигнальный путь фактора, индуцируемого гипоксией-1: сигнальный путь фактора, индуцируемого гипоксией-1, имеет решающее значение в ответной реакции организма на низкую концентрацию кислорода или гипоксию. Гипоксическая среда при некрозе головки бедренной кости может влиять на остеокластогенез и фактор, индуцируемый гипоксией. Сигнальный путь -1 может сочетать ангиогенез, резорбцию кости и образование новой кости для оказания терапевтического эффекта. Исследования показали, что фактор, индуцируемый гипоксией -1, может участвовать в процессе ангиогенеза, опосредуя фактор роста эндотелия сосудов, и в то же время он может играть роль в регуляции транспорта питательных веществ и влиянии на функцию остеокластов, тем самым вызывая некроз головки бедренной кости и нарушение резорбции кости.
③Сигнальный путь фактора некроза опухоли: TNF играет роль в некрозе головки бедренной кости, связываясь со своим рецептором. Исследования показали, что экспрессия сывороточного фактора некроза опухоли- значительно увеличивается при стероид-индуцированном некрозе головки бедренной кости в модельной группе кроликов, а полиморфизм гена фактора некроза опухоли- и гипоксическая среда могут существенно влиять на клинический исход гормоноиндуцированный некроз головки бедренной кости. разработка. Являясь наиболее распространенным клиническим воспалительным фактором, фактор некроза опухоли - играет важную роль в повреждении эндотелиальных клеток сосудов головки бедренной кости, а также может влиять на кровоснабжение головки бедренной кости за счет внутрисосудистого свертывания крови; это также может вызвать поглощение костных клеток и хондроцитов. Это может способствовать пролиферации фибробластов; он также может индуцировать продукцию свободных радикалов кислорода, перекисное окисление липидов, апоптоз остеобластов и другие патологические процессы, а взаимодействие вышеуказанных звеньев в итоге приведет к возникновению некроза головки бедренной кости.
Рисунок 8. Гистограмма анализа обогащения пути KEGGЦистанхеи Morinda officinalis при леченииАваскулярный некроз (АВН) головки бедренной кости
Рисунок 9 Пузырьковая диаграмма анализа обогащения пути KEGGЦистанхеи Morinda officinalis при леченииАваскулярный некроз (АВН) головки бедренной кости
Подводя итог, Cistanche и Morinda officinalis обладают характеристиками многих активных ингредиентов, различных мишеней и широкого спектра путей действия при лечении некроза головки бедренной кости, включая биологические пути, включая сигнальный путь p53, фактор, индуцируемый гипоксией {{2 }} сигнальный путь, сигнальный путь фактора некроза опухоли, интерлейкин-
17 Сигнальные пути и т. д., биологические процессы включают апоптоз, экспрессию цитокинов, метаболизм липидов, реакцию активных форм кислорода и другие функциональные пути. Результаты этого исследования служат основой для последующих исследований механизма действия Cistanche и Morinda officinalis при леченииАваскулярный некроз (АВН) головки бедренной кости.
НАЙДИТЕ ЛУЧШИЙ БОТАНИЧЕСКИЙ ХОЛИСТИЧЕСКИЙ УХОД ДЛЯ AVN
Наша тщательно разработанная вручную формула для защиты печени включает в себя наиболее изученные травы ипродукты цистанхе. Каждый из них демонстрирует удивительный потенциал для улучшения иммунитета, а также общей поддержки нервов и нейронов.
Включает:
TПреимущества Cistanche:– Экстракт цистанхе не влиял на остеокластогенез. Кроме того, экстракт цистанхе предотвращал потерю костной массы, вызванную овариэктомией in vivo. цистанхе может быть новым средством для формирования костной ткани для лечения АВН и остеопороза
