Механизм действия корневища Herba Cistanches-Epimedium Herb-Fortune's Drynaria в лечении остеопороза на основе сетевой фармакологии и молекулярного докинга

Абстрактный:

Цель Изучить механизм действия травы c.истанчес - трава эпимедиума - корневище дринарии Фортуны при остеопорозепо сетевой фармакологии.

Методы. Для поиска основных компонентов и целей была использована база данных и аналитическая база данных систем традиционной китайской медицины (TCMSP).трава цистанхи-эпимедиумКорневище дринарии травы-фортуны, а база данных Geen Cards использовалась для поиска генов-мишеней остеопороза. Venny2.1.0 использовался для пересечения генов, строковая база данных использовалась для взаимодействия белков.сетевой анализCytoscape использовался для построения сетевой диаграммы «активность-компонент-мишень», база данных David использовалась для анализа обогащения GO, анализа пути KEGG и проведения молекулярного докинга.

Результаты. В составе травы 46 эффективных компонентов.ci-stanches-эпимедиумкорневище Drynaria Herb-Fortune и 225 общих целей состеопороз. такойсилактон, кверцетин, лютеолин, кемпферол, эриодиктиол, эриодиктиол и нарингенин были основными компонентами, AKT1, ERS2, MMP-9, AR и mTOR были основными мишенями. Обогащение ГО выявило 489 биологических процессов (БП), 53 клеточных компонента (КК) и 100 молекулярных функций (МФ). Результаты KEGG показали, что было получено 149 раковых путей, сигнальных путей PI3K-Akt, сигнальных путей эстрогена и т. д. Результаты молекулярного докинга показали, что ММП -9 хорошо связывается с сусилактоном, кверцетином, лютеолином и кемпферолом.

 ПРОДАЖА СЫРЬЯ HERBA CISTANCHE-EPIMEDIUM

ЗаключениеHerba cistanches-epimedium трава-фортунаКорневище дринарии оказывает разнонаправленное действие наостеопороз. Эффективные компоненты препарата способны регулироватьцели, связанные с остеопорозомиз нескольких путей лечения остеопороза.

Ключевые слова: Герба цистанхе; Эпимедиальная трава; корневище дринарии Фортуны; Сетевая фармакология; Молекулярный стыковка; Механизм действия

Остеопороз (ОП)этометаболическое заболевание костейхарактеризуется системной потерей костной массы и дисбалансомостеобластыи остеокласты.

Клинические проявления являютсяснижение плотности костей,повышенная ломкость костейи легкие переломы. Заболеваемость ОП значительно увеличивается с возрастом. Исследования показали, что уровень заболеваемости ОП у людей до 50 лет составляет от 15% до 50%, а старше 60 лет уровень заболеваемости возрастает до более чем 56%. Различные клинические симптомы, вызванные ОП, серьезно повлияли на здоровую жизнь пожилых людей.

Современная медицина все еще имеет определенные ограничения влечение ОП, исинтетические наркотикитакже есть определенныенефротоксичность. Традиционная китайская медицина играет все более важную роль в лечении таких заболеваний, как ОП, включая эпимедиум, цистанхе и другие китайские растительные лекарственные средства. Среди них Rehmannia Glutinosa обладает специфической агонистической активностью к каннабиноидным рецепторам 2 типа (CB2R) и может регулироваться с помощью CB2R. Функции остеобластов и остеокластов [1]. Epimedium и Cistanche Deserticola тонизируют почки и восполняют эссенцию и часто используются в сочетании с другими растительными лекарственными средствами для лечения ОП. В этом исследовании используютсясетевая фармакологияметоды исследования потенциальных целейCistanche Deserticola-Epimedium-Drynariaeдля лечения ОП, и выясняет его пути, пути, молекулы и т. д., которые действуют на ОП, с целью дальнейшей разработки терапевтических препаратов ОП в клинике. Предлагайте новые идеи.

1 Материалы и методы

1.1 Источники данных

Сетевые фармакологические базы данных и программное обеспечение, задействованные в этом исследовании, включают базу данных TCMSP (https://old.tcmsp-e.com/), базу данных Pubchem (https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov), базу данных Swiss Target Prediction. (http://swisstarget-prediction.ch/), Venny2 (https://bioinfogp.cnb.csic.es/tools/venny/index.html), Metascape (https://metascape.org) и Cytoscape v3. .9.0 программное обеспечение (https://cytoscape.org/).

 ПРОДАЖА СЫРЬЯ HERBA CISTANCHE-EPIMEDIUM

1.2 Методы

1.2.1 Скрининг активных ингредиентов и мишеней лекарственных средств

База данных TCMSP фармакологической базы данных и аналитической платформы системы китайской медицины использовалась для поиска ингредиентов лекарств по ключевым словам Drynaria, Epimedium и Cistanche Deserticola. Основные ингредиенты лекарственных средств были проверены в условиях пероральной биодоступности (OB), превышающей или равной 30%, и значения свойства соединения, подобного лекарственному средству (DL), превышающего или равного 0,18. Цели, соответствующие каждому ингредиенту, были найдены на основе базы данных PubChem и базы данных Swiss Target Prediction. Целевые показатели заболеваний были получены на основе базы данных Geen Cards, в которой в качестве предметного слова использовался остеопороз.

1.2.2 Создание сети PPI и проверка основных целей

Гены пересечения мишеней заболевания и мишеней лекарств были получены с использованием Venny2.1.0, а сетевая диаграмма PPI была построена с использованием программного обеспечения String. Сетевая диаграмма PPI была импортирована в Cytoscapev3.9.0 для проверки основных целей и построения сети «ингредиент лекарства-мишень-заболевание». 1.2.3 Обогащение GO и анализ путей KEGG. Чтобы изучить роль Cistanche Deserticola, Epimedium и Drynariae в лечении ОП, основные мишени были введены в базу данных Дэвида, а вид был ограничен «Homo sapiens» для гена GO. анализ обогащения и пути KEGG. Наиболее значительно обогащенные элементы, такие как клеточный состав (CC), биологический процесс (BP), молекулярная функция (MF) и KEGG, были проверены и импортированы в микробиологическую информацию для визуального анализа.

1.2.4 Молекулярный докинг Химическая структура основной мишени была загружена на основе базы данных PDB и сохранена в формате PDB. Трехмерная структура основного компонента была загружена с использованием базы данных PubChem. Программное обеспечение Pymol использовалось для удаления воды и низкомолекулярных лигандов. Для стыковки молекул использовалось программное обеспечение Autodock и рассчитывалась энергия связи.

2 результатов

2.1 Активные ингредиенты лекарственных средств – мишени и мишени для лечения заболеваний

Всего через базу данных TCMSP было получено 46 активных ингредиентов, в том числе 22 основных ингредиента Epimedium, 18 активных ингредиентов Drynaria Fortune и 6 активных ингредиентов Cistanche Deserticola, как показано в Таблице 1.

2.2 Пересечение мишеней лекарств и мишеней болезней. Пересечение генов, полученных с помощью программного обеспечения Venny.

Всего существует 225 генов, как показано на рисунке 1. Среди них 274 мишени для лекарств и 3093 мишени для болезней.

2.3 Построение и анализ сети PPI

Сеть белков была создана с помощью базы данных String, а сеть основных мишеней была получена с помощью скрининга основных мишеней.

Как показано на рисунке 2, был получен 51 узел и 704 взаимодействия. В первую пятерку целей, ранжированных по значению степени, входят MAPK3, AKT1, TNF, EGFR и SRC.

2.4 Создание сети «лекарственное средство-ингредиент-мишень-заболевание»

Цель «лекарство-ингредиент-заболевание» была импортирована в программное обеспечение Cytoscape, и данные были проанализированы для построения сетевой диаграммы (см. Рисунок 3). Среди них значительно увеличилось количество узлов основных ингредиентов, таких как MOL005384 (сучилактон), MOL000098 (кверцетин), MOL000006 (лютеолин), MOL000422 (кемпферол), MOL005190 (эриодиктиол), MOL002914 (эриодиктиол) и MOL004328 (нарингенин). выше, чем у других ингредиентов. Основными целями являются AKT1, ERS2, MMP-9, AR, mTOR и т. д.

2.5 Анализ обогащения GO и анализ пути KEGG

Анализ обогащения GO был выполнен на 51 основной цели, и в результате анализа были получены 489 BP, 53 CC и 100 MF. Первые 15 элементов каждого сравнения были использованы для составления карты обогащения ГО, которая включала биологический процесс позитивной регуляции транскрипции промотора РНК-полимеразы II, негативную регуляцию апоптоза, компоненты макромолекулярного комплекса клеток, компоненты митохондриальных клеток, молекулярные функции связывания протеинкиназы, и молекулярные функции связывания ДНК проксимальной области основного промотора РНК-полимеразы II, специфичные для последовательности, как показано на рисунке 4.

Результаты KEGG показали, что было получено 149 сигнальных путей, включая раковый путь, сигнальный путь PI3K-Akt, сигнальный путь эстрогена, сигнальный путь HIF-1 и т. д. 20 основных путей были использованы для проведения анализа KEGG (см. Рисунок 5).