在学术圈里,总有一些声音在抱怨:“网络药理学的文章太难发了!”但真相真的如此吗?小编带着好奇,一头扎进了网络的海洋,进行了一场深度检索之旅。结果,你猜怎么着?网络药理学的文章,那可是琳琅满目,数不胜数啊!
看着一篇篇的研究论文,小编不禁陷入了沉思:难道说,那些声称网络药理学文章难发的人,其实是没找到正确的“打开方式”?
今天,小编特别精选了两篇最新发表的研究文章,看看他们是如何将文章发到6分+的吧!
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一、2024年12月发表在《Molecular Medicine》(IF:6.0)文章标题:Investigating the inflammatory mechanism of notoginsenoside R1 in Diabetic nephropathy via ITGB8 based on network pharmacology and experimental validation,基于网络药理学和实验验证探讨三七皂苷R1通过ITGB8对糖尿病肾病的炎症机制
Panax notoginseng(三七),一种隶属于五加科的中国传统草本植物药材,已在东方国家沿用了数千年。其药理特性记载详尽,其中新发现的植物雌激素——三七皂苷R1(NGR1),被确认为发挥治疗功效的关键活性成分。
生信分析部分:
1、网络药理学识别NGR1和DN潜在的药物靶点
DN患者的转录组数据和NGR1的潜在药物靶点数据库(ChEMBL、SuperPred和Swiss Target Prediction)联合分析,然后利用在线数据库STRING构建了DN和NGR1的疾病和药物相互作用网络,结果表明,ITGB8蛋白是NGR1炎症相关药物的关键调控蛋白,且可能与Caspase 3、IL-18等蛋白存在潜在关联。
2、分子对接验证和分子动力学模拟实验
网络药理学方法确定ITGB8是DN的潜在药物靶点。然后利用分子对接技术进一步筛选药物与疾病之间的药效学类群。并在分子水平上采用分子动力学模拟验证NGR1和ITGB8之间的相互作用。对接结果显示几个关键的氢键之间相互作用,配体与ITGB8蛋白稳定结合。这些相互作用表明,配体可以有效结合ITGB8,表明了其作为DN治疗靶点的潜力。
3、Nephroseq Classic(V4)数据库临床相关性分析
作者利用Nephroseq Classic(V4)数据库获得DN和健康对照测序样本进行临床相关性分析,分析ITGB8在正常和DN患者以及在不同年龄阶段的DN患者中的表达,以及患者处于肾衰竭期时,表皮生长因子受体表达水平。
湿实验部分:
1、小鼠db/db模型,分析ITGB8与DN的临床相关性
给药10天后进行尾静脉采血,检测血糖、尿白蛋白-肌酐比值(UACR)、肌酐和24小时尿白蛋白;病理检查包括PAS染色和HE染色均发现,各组小鼠肾脏有明显的形态学变化。
2、NGR1可减轻高糖诱导和炎症反应的足细胞损伤
作者使用台盼蓝染色、Western 印迹、免疫荧光检测、细胞毒性试验(CCK8)评价等实验部分发现表明NGR1在调节与高血糖条件相关的细胞死亡通路方面具有潜在的治疗作用,以及基础研究证实NGR1具有阻止炎症反应和减少足细胞损伤的能力。
总之,NGR1 通过减轻肾系膜增殖和减少肾损伤以及上调 ITGB8 表达,在治疗 DN 方面表现出巨大潜力。未来的研究应进一步探索 NGR1 和 ITGB8 促进 DN 发病机制的具体机制,并加速开发针对这些分子的疗法,为 DN 患者提供更有效、更安全的治疗选择。
二、2024年9月发表在《International Journal of Biological Macromolecules》(IF:7.7)文章标题:Pivotal role of JNK protein in the therapeutic efficacy of parthenolide against breast cancer: Novel and comprehensive evidences from network pharmacology, single-cell RNA sequencing and metabolomics,JNK蛋白在小白菊内酯治疗乳腺癌疗效中的关键作用:来自网络药理学、单细胞RNA测序和代谢组学的新颖而全面的证据
Tanacetum parthenium (小白菊)是一种传统的药用植物,在全球各种文化中有着悠久的临床应用历史,它已被广泛用于治疗各种疾病,包括发烧、偏头痛、类风湿性关节炎、胃痛、牙痛、昆虫叮咬和不孕症,以及处理月经和分娩问题。小白菊内酯(PTL)是一种天然存在的倍半萜内酯,最初从 Tanacetum parthenium 的嫩芽中提取,因其抗炎、氧化还原调节和表观遗传活性以及对肿瘤干细胞和祖细胞的选择性细胞毒性而受到高度研究。与大多数中药一样,PTL 也具有多靶点和多通道的调节药理特性,这使得使用传统的单靶点药理模型完全阐明 PTL 在 BC 治疗中的作用极具挑战性。这篇文章与上一篇不同的是,文章利用了多个组学数据,结合了网络药理学、单细胞RNA测序和代谢组学,来研究小白菊内酯(PTL)对乳腺癌(BC)的疗效和治疗机制。
生信分析部分:
1、药物和疾病靶点筛选
PharmMapper网站用于识别潜在的药物靶标。从GeneCards 数据库中收集与 BC 相关的疾病靶标,然后根据GEO数据库,进行 DEGs 鉴定,并构建WGCNA共表达网络,将挖掘出的24个基因与GeneCards 数据库中的疾病靶标合并。
2、PTL治疗BC和PPI网络分析的治疗靶点
研究人员将疾病靶点与药物靶点进行匹配,筛选PTL抗BC的治疗靶点,同时基于 DisGeNET 数据库,将治疗靶点进行基因属性区分,以及PPI网络构建。
3、治疗靶点的GO和KEGG分析和免疫浸润分析
利用GO 和 KEGG 富集分析,进行大量治疗靶点的生物学解释。结果显示靶点主要与神经胶质细胞增殖的正调控、氧化应激诱导的内源性凋亡信号通路的负调控、活性氧代谢过程的调控、RNA 参与基因沉默的小 RNA 产生的调节过程相关。随后研究人员分析了乳腺癌的肿瘤免疫微环境,然后研究核心治疗靶点与28种免疫细胞之间的相关性,总体而言,对照组和 BC 组之间大多数免疫细胞的相对比例存在显著差异。
4、单细胞分析
研究人员对6名乳腺癌(BC)患者的单细胞RNA测序(scRNA-seq)数据进行重新分析,该数据强烈反映了乳腺癌疾病的巨大异质性。通过CellChat包揭示了乳腺癌细胞之间的复杂通信网络,发现8个细胞亚群之间存在非常密切的关系和双向交叉串扰。药物靶向AUCell功能分数的细胞分布表明,PTL主要影响上皮细胞、单核细胞和T细胞。
5、结合亲和分析
为了初步评价网络药理学预测的合理性,首先使用 AutoDockTools评估 PTL 与 16 个核心治疗靶点之间的结合亲和力,分子对接和 MD 模拟初步评估了核心靶点与 PTL 之间的相互作用,随后通过 MST 和 SPR 分析进行了验证。
6、非靶向代谢组学分析
研究人员构建了模型组和PTL组,使用OPLS-DA分析来探索两组之间的差异代谢物谱。代谢组学分析揭示了PTL重构了甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸的代谢以及不饱和脂肪酸的生物合成,从而有助于抑制BC。
湿实验部分:
随后研究人员通过细胞增殖和凋亡、WB分析、qRT-PCR分析、免疫荧光测定、构建肿瘤异种移植瘤模型等实验进一步利用小干扰RNA或质粒转染来测试其确切的药理学机制。发现PTL通过JNK信号通路促进ROS生成、诱导凋亡、抑制增殖,并重塑代谢途径。
总之,综合运用网络药理学、单细胞分析和代谢组学的方法,揭示了小白菊内酯(PTL)在BC中发挥强大抑制作用的机制提供了新的见解,也为PTL的临床应用提供了合理的指导,并为未来筛选针对BC的小分子药物提供了科学框架。
总结上述两篇文章来看不管是传统疾病还是癌症的网络药理学研究都是运用了干湿结合的套路,即不同的生信分析方法再辅加实验的验证。网络药理学作为一个交叉学科,融合了系统生物学、生物信息学、网络科学等多个领域的知识,网络药理学的文章能发的关键在于,你是否掌握了正确的研究方法和技巧,是否善于利用现有的资源和工具。
中医药为资源宝库,大量的经方都是经过临床实践检验的,又是近年国家扶持的重点项目,那么发表一篇高质量的网络药理学文章,其实并不是一件遥不可及的事情。所以,别再被那些“难发”的言论所迷惑了!网络药理学的文章,其实就在那里,等着你去发现、去挖掘、去发表!
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