嘿,还在用网络药理学“单打独斗”研究中药和天然产物?那你可就落伍啦!虽说网络药理学是现在研究的热门,但卷得不行,想发高分文章越来越难。要么堆实验,要么就得找点新花样。今天生信塔就来说这篇超厉害的文章,简直让人眼前一亮!
他们把药食同源、网络药理学和分子动力学模拟“三剑合一”,研究葛根对骨质疏松症的作用机制,从实验到发文章只用了40天,从想法到成果,这效率谁看了不夸一句“绝绝子”!
1、药食同源与多学科融合:
这篇研究玩了个“跨界组合”,把药食同源的葛根(KR)和网络药理学、分子动力学模拟结合在一起。简单来说,就是用计算机先“算”出葛根里哪些成分对骨质疏松症有用,再用分子动力学看看这些成分和靶点能不能“抱得紧”。
这种组合不仅让研究看起来高大上,还把传统中药的优势发挥得淋漓尽致,简直就是“传统+现代”的完美发文范例!
2、多层次验证的“硬核”实力:
光有理论和模拟还不够,这篇研究还拿出了“硬核”的验证手段。不仅在计算机上模拟,还进行了简单的动物实验验证,看看葛根提取物在活体动物中是不是真的有效。
这种从理论到模拟再到实验的多层次验证,就像层层递进的证据链,让研究结果的可信度直线飙升!
PS:所以,别再犹豫了!药食同源+网络药理学+分子动力学模拟的赛道已经开启,竞争也会越来越激烈!所以与其在这儿纠结,不如赶紧行动,找生信塔的专业团队帮你设计课题、分析数据,一起卷起来!
题目:网络药理学分析和生物验证系统地识别了葛根对骨质疏松症的活性成分和分子靶点
杂志:Int J Mol Sci
影响因子:IF=4.9
发表时间:2025年1月
研究背景
骨质疏松症(OP)致骨密度、强度降低,微结构受损,骨折风险高,全球老年人群流行率高。中国40岁以上人群OP发病率高,且临床药物存在局限。传统药用食品葛根(KR)具抗骨质流失疗效,但其机制未明。本研究运用网络药理学探索KR治疗OP的靶点及机制。
数据来源
本研究的数据来源于多个公共数据库。具体包括:从TCMSP、TCMID和ETCM数据库中筛选出15种葛根中的活性化合物;从GeneCards、DisGeNET、DrugBank、TTD和OMIM数据库中整合出1488个与骨质疏松症相关的靶点,并与葛根靶点比对后筛选出119个共同靶点;通过STRING数据库构建蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络,筛选出39个核心靶点;
研究思路
本研究首先通过网络药理学方法,结合药代动力学(ADME)特性,从葛根中筛选出15种活性化合物,并预测其对骨质疏松症(OP)的潜在靶点,构建了化合物-靶点网络。其次,利用蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络分析,进一步筛选出39个核心靶点,并通过基因本体(GO)和KEGG通路富集分析,明确了这些靶点在TNF信号通路和破骨细胞分化过程中的关键作用。接着,通过分子对接和分子动力学模拟验证了活性化合物与关键靶点的结合稳定性。最后,在泼尼松诱导的骨质疏松斑马鱼模型中进行实验验证,发现葛根提取物能够显著调节关键靶点的表达。
研究结果
1.KR中活性化合物的筛选和化合物目标网络的构建
基于公共数据库的34种KR化合物数据,通过ADME特性筛选出15种活性化合物。利用药物相似性预测其281个靶点,并构建了化合物-靶点网络(图1A)。
网络分析显示,Genistein(KR11)、Dalbergenone(KR6)和Formononetin(KR7)连接最多。与1488个OP相关靶点比对后,筛选出119个共同靶点(图1B-C),并构建了包含298条边和134个节点的KR抗OP靶点网络(图1D)。
图1:获取KR-OP靶向蛋白质
2.为KR的反OP目标构建PPI网络
基于KR的119个抗OP靶点数据,输入STRING数据库并利用Cytoscape-3.8.0构建PPI网络(图2A),包含2848条边和118个节点。通过MCODE算法筛选核心靶点,生成由1190条边和39个节点组成的子网络(图2B)。
分析发现,AKT1、TNF-α、IL6等13个靶点的中心性指标高于平均值,被确定为核心抗OP靶点,其中TNF-α是关键上游调节因子。
图2:重建了PPI网络
3.KR抗OP靶点的基因本体丰富分析