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国家扶持,中医药机制研究!蚌埠医学院:网络药理学+分子对接+实验验证,更有铁死亡和经典通路的机制探索!

生信图书馆  · 公众号  ·  · 2024-10-01 19:00

正文

大家好,欢迎来到生信魔方!近期,馆长收到不少抱怨中医药研究不好发文的留言和私信,杂志社审稿人不是要求补实验、就是说机制研究不够深入!搞得自己手足无措、郁闷至极!到底该如何设计中医药研究,才能不留下话柄呢?馆长教您一招:结合生物信息学方法,思路如果设计好,说不定还能发纯生信呢!不过越来越多的相关研究还是会进行实验验证,好在很多文章也只需简单实验即可,怎么算都非常划得来! 今天,馆长分享一篇利用“ 网络药理学+分子对接+实验验证 探究黄独(DBL)抗甲状腺乳头状癌(PTC)机制的研究,一起看看文章亮点~

1. 网络药理学+分子对接。 该研究利用网络药理学方法筛选和分析了DBL的活性成分及其与 PTC 相关的靶标及潜在治疗机制,并通过分子对接技术验证了这些活性成分与靶标蛋白之间的相互作用。 生物信息学方法的应用为研究中药复杂成分的作用机制提供了有效工具!

2. 铁死亡+经典通路。 该研究在机制探究中,发现DBL能够抑制PTC细胞中PI3K/AKT信号通路的激活,而 该经典通路在多种癌症的发展中起着关键作用! 另外,该研究发现DBL可能通过促进铁死亡来抑制PTC细胞的增殖, 铁死亡是一种新型的细胞程序性死亡方式,这一发现为PTC的治疗提供了新视角。

3. 实验验证。 该研究通过体外细胞实验验证了网络药理学预测的结果, “干湿结合”的方法可以提高研究的可靠性和结果的准确性!

(PS:中医药研究思路已送达!怎么,您还不知道如何将自己的课题与这类思路有机结合?不知该选中药复方还是单体?那还等什么, 快来找馆长来帮忙!咱有丰富的实战经验,为您定制个性化生信分析~

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题目: 基于网络药理学及实验验证,黄独通过铁死亡及PI3K/AKT通路发挥抗甲状腺乳头状癌作用

杂志: Journal of Ethnopharmacology

IF: 4.8

发表时间: 2024年5月


研究背景

PTC是甲状腺癌的主要类型,其发病率在全球呈上升趋势。尽管预后良好,但仍有显著的复发率。DBL是一种传统中药,历史上一直用于治疗甲状腺相关疾病。然而,DBL对PTC的治疗效果和作用机制尚不清楚。

数据来源

DBL的主要活性成分和相应靶基因来自TCMSP数据库,活性成分的分子结构来自PubChem数据库;PTC相关靶基因来自GeneCards、GEO数据库。

研究思路

首先,通过多个数据库检索以收集和筛选DBL的植物化学成分及相应分子靶点,并对DBL的主要活性成分及其相应靶点进行分子对接分析。其次,通过数据库检索确定PTC相关基因,并对DBL和PTC之间的交叉基因进行富集分析,以预测DBL对PTC的潜在治疗作用及其作用机制。最后,通过体外实验验证网络药理学发现。

主要结果

1. 网络药理学

通过多数据库检索,鉴定了DBL的14个活性成分、195个相应靶基因,1286个PTC相关基因,通过 Venn分析 鉴定了127个交叉靶点。通过对交叉基因的 基因本体论(GO)、京都基因及基因组百科全书(KEGG)富集分析 ,结果显示,DBL主要在细胞质和细胞膜等细胞成分中发挥作用,影响基因表达调控、细胞增殖、凋亡和各种分子功能, KEGG分析 强调了DBL对 PI3K/AKT信号通路的调节。通过 蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络分析 ,确定了DBL治疗PTC的潜在关键靶标,包括STAT1、CDKN1A、TGFB1、VEGFA(图1)。

图1全面分析PTC中的关键基因及其表达

通过 分子对接分析 ,揭示了4个主要生物活性化合物与相应靶蛋白之间具有很强的结合亲和力(图2)。

图2关键活性植物化学物质与活性靶点的分子对接结果

2. 实验验证

使用不同浓度的DBL处理PTC细胞系,通过 CCK-8测定、集落形成、划痕测定 结果显示,DBL抑制PTC细胞活力和迁移,表明DBL对PTC具有重要的治疗潜力。通过 流式细胞术和RT-qPCR 等实验显示,DBL通过细胞周期和铁死亡影响PTC细胞活性,DBL调节PTC细胞周期和增殖(图3),增强PTC细胞的铁死亡。

图3 PTC细胞系中基因表达和细胞周期的评估

文章小结

该研究通过网络药理学分析确定了槲皮素、薯蓣皂苷元、柚皮素、β-谷甾醇是DBL治疗PTC的潜在关键活性化合物,还确定了CDKN1A、TGFB1、VEGFA、STAT1为主要靶蛋白;通过实验证据表明,DBL可以通过调节相关靶蛋白、影响PI3K/AKT信号通路、降低细胞活力、抑制细胞增殖和迁移、诱导细胞周期停滞和促进铁死亡,对PTC产生治疗作用。 该研究通过网络药理学和实验验证阐明了DBL治疗PTC的潜在药理机制,干湿结合在中医药机制研究中的应用十分广泛,想复现思路的朋友,快来联系馆长定制分析吧~

馆长有话说

馆长会持续为大家带来最新生信思路,也可以提供特色数据库构建、免费思路评估、付费生信分析和方案设计以及实验项目实施等服务,对数据库构建和生信分析感兴趣的朋友可以咨询馆长哦!







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