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紧跟国家政策,高速发文没烦恼!抓住中医药热点,轻松复刻网络药理学优秀答卷,超简单!

生信图书馆  · 公众号  ·  · 2024-06-28 19:05

正文

漫漫科研路,馆长陪你走!今天的好文分享来啦~随着国家出台政策扶持中医药事业进展,中医药学在医学界具有不可替代的重要地位和作用。 而“网络药理学”则成为研究中医药的热门手段,再结合分子对接和动物实验,一篇好文章不就新鲜出炉了吗!

来看看这篇文章的复刻要点:

1、 多数据库筛选数据: 本文利用TCMSP、HERB、OMIM和DrugBank等多数据库获得数据, 有助于提高文章发文速度,来源广泛的数据使文章结果更加可靠

2、 结合动物实验验证结果: 本研究通过转基因小鼠模型证实了JSW对认知和记忆能力的改善作用, 体内实验为JSW的药效提供了更为全面的科学依据,为体外实验分析结果提供了数据支持

3、 网络药理学结合分子对接: 本研究利用网络药理学方法构建了"药物-成分-靶标"网络,并通过通过分子对接技术,揭示了JSW中的活性成分与AD治疗核心基因的结合活性。

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l 题目:金四味治疗阿尔茨海默病的网络药理学分析

l 杂志:Journal of Ethnopharmacology

l 影响因子:IF=4.8

l 发表时间:2024年1月

公众号回复“原文”二字可以领取本文献,文献编号240628

研究背景

金四味(JSW)是一种中药(TCM)配方,在AD动物模型中具有认知增强作用,延缓记忆衰退,已有报道。然而,JSW治疗AD的治疗机制尚不清楚。本研究旨在验证JSW治疗AD的药效学,并基于网络药理学、分子对接和体内外实验验证,探讨其潜在的作用机制。

数据来源

本文利用TCMSP数据库、HERB数据库及相关文献收集JSW的潜在成分;通过SwissADME筛选活性成分;swissTargetPrediction数据库预测每种合适化学成分的蛋白质靶点。TCMSP、 OMIM和DrugBank 数据库收集AD的靶点。

研究思路

本研究对网络药理学整合,首先通过数据库和文献筛选JSW的活性成分和AD相关靶标,GO和KEGG分析探讨核心靶标的生物学功能和途径,研究了JSW抗AD的潜在机制。然后通过6个月大的APPswe/PS1ΔE9转基因(APP/PP1)小鼠体内实验验证JSW的核心通路和生物学过程,包括行为试验、病理和生化试验,体外用Aβ1-42刺激的SH-SY5Y细胞进行验证。最后,利用分子对接技术显示各活性成分与AD JSW治疗核心基因的结合活性。

主要结果

1、JSW治疗AD的药物-成分-靶点网络的构建

作者通过TCMSP数据库或HERB数据库、文献和瑞士目标预测数据库,共对JSW中的363种成分和1180个靶点进行了预测(图1 A)。在汇总和删除重复基因后,通过TCMSP、OMIM和DrugBank数据库共获得1134个AD相关靶点。交叉后,得到116个靶点(图1B)。利用Cytoscape构建了7种草药、363种成分和116个靶点的药物成分-靶点网络图(图1C)。结果显示,在PPI网络中有116个目标,其中包含113个节点,842条边,平均节点度为14.5(图1D)。ALB、APP、ACHE、PTGS2、GABRA1是高于平均值的主要核心靶点。

图1 网络药理学的分析

2、GO和KEGG富集分析

作者采用KEGG和GO分析分析核心靶点的潜在机制。在KEGG通路富集分析中有20个最具代表性的条目,它们高度富集于神经活性配体-受体相互作用途径(图2A)。生物过程(BP)结果显示,交叉基因与Aβ显著相关,包括生成和代谢,这是JSW治疗AD的重要机制(图2B)。在分子功能(MF)类别中,JSW主要通过影响淀粉样蛋白结合和乙酰胆碱受体活性来产生其作用(图2C)。细胞组分(CC)主要包括突触膜、GABA-A受体、复杂的胆碱能突触等(图2D)。

图2 KEGG通路分析和GO富集分析

3、JSW可提高APP/PS1小鼠的认知能力

为验证JSW改善认知和抗焦虑效果,对APP/PS1小鼠进行了Y迷宫、MWM、被动回避试验和野外试验。在Y迷宫试验中,APP/PS1小鼠的自发交替反应率显著降低。在MWM测试中,指示学习和记忆行为的潜伏期以及跨越平台的时间反映了空间探索记忆和学习能力。在训练期间,说明JSW提高了APP/PS1小鼠的学习记忆能力。在试验期间,APP/PS1小鼠跨越平台的时间明显减少,而JSW显著逆转了上述效果。在被动回避试验中,经JSW处理的APP/PS1小鼠的潜伏期明显更长,错误时间明显减少总之,JSW具有良好的抗认知障碍,这与预期结果一致(图3)。

图3 JSW改善了APP/PS1小鼠的认知能力损伤

4、JSW减轻了海马体的脑病理和突触结构的损伤

GO富集分析结果显示,JSW主要影响所包含的突触膜。采用H&E染色法评价JSW对小鼠脑组织病理学损伤的影响。结果显示,JSW减轻了APP/PS1小鼠的脑组织损伤,如神经元损伤和淀粉样蛋白沉积等。通过透射电镜观察JSW对小鼠海马CA1区突触的影响,结果显示JSW导致的突触更丰富。此外,应用JSW后,APP/PS1小鼠突触形态的损伤有了一定程度的恢复。该研究证实,JSW可能通过保留大脑中的突触来提高记忆能力(图4)。

图4 JSW可减轻APP/PS1小鼠的脑和海马组织形态学损伤

5、 关键成分和靶点的PPI网络验证和分子对接预测

在PPI网络中,JSW治疗AD的主要核心靶点是:ALB、APP、ACHE、GABRA1、PTGS2。为了探讨JSW与这些关键基因之间的相关性,作者在之前的实验中进行了JSW对ACHE和APP的影响。检测了APP/PS1小鼠脑组织中ALB、PTGS2和GABRA1的蛋白表达水平,选取了前10个化合物和前5个靶标进行分子对接评估,3D结合构象的代表性图像显示,这些成分与靶标有良好的结合亲和力(图5)。

图5 关键目标和成分的分子对接结果

文章小结

本研究基于网络药理学、分子对接和体内外实验,验证JSW治疗AD的药效学,探讨其潜在的作用机制。 中医药一直在不断发扬发展,抓住这个医学热点,套用本文思路,你也可以轻松发表SCI! 所以生信发文并不难,只要你的选题新颖、思路清晰,当然具备一定的生信分析能力也是必要的,这两点馆长都可以帮到你,有需要的一定要扫码哦!


馆长有话说





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