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老外也开始玩中草药了?!网络药理学+实验验证,经典药物新开发,直接拿下6.8分!

生信图书馆  · 公众号  ·  · 2024-08-10 19:00

正文


中华文化博大精深,其中,中医药就是老祖宗留给我们的宝贵财富,如今中医药更是走向世界,与国际接轨!这不,老外也开始研究中草药了~

今天,馆长在pubmed上浏览最新发表的生信文章时,无意中发现了这样一篇文章,来自韩国庆州东国大学医学院的研究人员,基于网络药理学的方法研究了人参的治疗作用并剖析其潜在机制。下面跟随 馆长 一起看看这篇文章的特别之处吧!

1. 多尺度互作组方法的应用 :本研究首次使用 多尺度互作组(MSI) 方法,成功识别了人参在乳腺癌和肝硬化中的活性成分及其潜在机制,这一方法在预测人参成分与疾病关联方面的性能优于其他网络方法。

2. 实验验证新发现的活性成分 :文章不仅通过理论分析预测了人参中的活性成分,还通过实验验证了这些成分对肝病的潜在疗效,为人参的临床应用和药物开发提供了新的科学依据。

(Ps:中草药可是咱们国人的宝贵财富,当然要掌握在自己手里呀!趁着国家大力扶持的机会,中医药方向的小伙伴要把握住风口,利用生信助攻中医药实验研究,缩短研究周期,尽早发文,感兴趣的宝宝们快扫码联系 馆长 吧~)

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l 题目:基于网络的方法系统探索人参的治疗效果和关键机制
l 杂志: Journal of Ginseng Research
l 影响因子:IF= 6.8
l 发表时间:202 4 7

人参作为一种广泛使用的草药,其活性成分和对慢性疾病的作用机制尚不完全清楚。因此,本研究运用网络药理学方法,系统性地探索了人参(Panax ginseng)的疗效和作用机制,为人参治疗多种疾病的潜在效果提供了新的视角。
本文首先构建人参成分与蛋白靶点的网络,然后通过不同网络方法评估其与疾病的关联性,接着以乳腺癌和肝硬化为案例研究验证预测结果,并最终实验验证新发现的活性成分对肝病的潜在疗效。
1、复合靶点网络的构建与分析
本文通过构建网络分析揭示了人参的化学多样性和42种成分的实验验证蛋白靶点。利用Classyfire工具,将人参成分归类为8个超类和12个类,其中 脂质、苯丙烯和聚酮类以及苯类化合物 在超类中占前三,而丙烯醇脂类、脂肪酸和黄酮类在类别中最为丰富(图1)。
图1 黄酮类化合物的选择过程及其化学分布
整合了来自不同数据库的人参成分的实验验证靶点信息,多数人参成分靶标少于十个,少数化合物靶标众多。构建 化合物-靶标网络 ,对靶标进行 功能富集分析 ,发现人参通过与多种通路和功能相互作用产生多样生物活性及治疗效果(图2)。
图2 人参化合物靶标网络及其性质研究
2、人参的已知成分与疾病的关系
人参治疗多种疾病的不同疗效源于其所含成分各异。为评估其疗效,用常规和基于网络的方法对比 12588 个人参成分与疾病的关联。 网络方法表现高于随机水平 ,其中 多尺度相互作用组(MSI)方法最优 ,在疾病和成分任务中均表现出色,远超其他方法(图3)。
图3 人参成分对乳腺肿瘤(A)和肝硬化(B)的潜在机制
3 、识别各种疾病的有效成分和潜在机制
使用、用MSI方法对乳腺癌成分进行了优先排序,发现山奈酚、人参皂苷Rb1和人参皂苷Rg1与乳腺癌疗效的相关性最高。构建的子网络显示,它们的作用机制可能涉及直接或通过分子相互作用调节与肝硬化相关的蛋白质功能,或通过调节细胞凋亡、细胞增殖和炎症等生物学功能(图4)。
图4 人参成分对乳腺肿瘤(A)和肝硬化(B)的潜在机制
4、 预测和验证新的有效成分
基于网络的方法成功复现人参活性成分和关键机制,有望发现治多种病的新成分。对肝硬化研究发现, 人参皂苷-Rc (20R)-人参皂苷 Rh1 或有益。实验表明它们能抑制相关细胞模型中的指标,胃肠肿瘤研究也有类似发现,证明该方法有效且能验证已知成分作用机制(图5)。
图5  预测和验证一种新的人参成分

本文通过构建人参成分与蛋白靶点的网络,应用多尺度互作网络方法揭示了人参在乳腺癌和肝硬化中的潜在治疗作用,并实验验证了新成分对肝病的疗效,为人参的药物研究提供了新视角和科学依据。 全文思路清晰,环环相扣,干湿结合的方式使文章整体详实且有说服力,其思路复现起来也是杠杠容易。 如果你对网络药理学感兴趣,但缺乏好的思路或者受限于技术,可以扫码联系 馆长 ,我们能在生信分析和方案设计提供更完善的角度!

文献信息:PMID: 39036729   DOI: 10.1016/j.jgr.2024.01.00

馆长有话说

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