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基于斑马鱼模型和网络药理学研究四方木皮的抗炎作用及其机制
编辑人员丨2024/7/20
通过网络药理学-分子对接的方法,探讨四方木皮抗炎的作用机制,并用斑马鱼炎症模型进行验证.利用网络药理学预测四方木皮抗炎的有效成分、潜在核心靶点和信号通路.用脂多糖(LPS)诱导斑马鱼炎症模型,以细胞凋亡率和活性氧(ROS)生成率等指标来评价四方木皮水提物和 70%乙醇提取物的抗炎活性,用qPCR验证预测的主要靶点.预测发现,四方木皮的潜在抗炎靶点有 121 个,PPI分析显示,四方木皮抗炎主要作用于信号传导和转录激活因子 3(signal transducer and ac-tivator of transcription 3,STAT3)、血管内皮生长因子A(vascular endothelial growth factor A,VEGFA)、表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)、肿瘤蛋白p53(tumor protein p53,TP53)、基质金属蛋白酶9(ma-trix metalloprotein 9,MMP9)、c-fos原癌蛋白(c-fos proto-oncogene protein,FOS)、环状素受体 1(estrogen receptor 1,ESR1)、趋化因子 8(c-x-c motif chemokine ligand 8,CXCL8)、白细胞分化抗原 8(cluster of differentiation 8,CD8)等靶点;基因本体(Gene On-tology,GO)分析显示,生物过程主要作用于抑制细胞凋亡过程、基因表达的正调控、细胞增殖的正向调节;京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)分析表明,MAPK信号通路、PI3K-Akt信号途径、HIF-1信号通路等可能在四方木皮抗炎中起关键作用;分子对接显示,5 种关键成分与核心靶点均具有较强的结合力.斑马鱼动物实验表明,四方木皮可显著抑制炎症导致的ROS形成,降低幼鱼体内细胞死亡,抑制了组织中炎症反应的增强.此外,与空白组相比,模型组中核因子(nuclear factor,NF)-κB、TP53、FOS、衔接蛋白复合物-1(adaptor protein complex-1,AP-1)、丝裂原活化蛋白激酶P38(mitogen-activated protein kinases P38,P38)的转录水平显著上调;与模型组相比,四方木皮水提物和 70%乙醇提取物组的斑马鱼组织中NF-κB、TP53、FOS、AP-1、P38 的mRNA表达明显下调.四方木皮通过多成分、多靶点发挥抗炎作用,且其抗炎作用可能与抑制MAPK信号通路有关.
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编辑人员丨2024/7/20
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细胞死亡诱导p53靶蛋白1—一种新型凋亡蛋白的功能研究进展
编辑人员丨2023/9/30
细胞死亡诱导p53靶蛋白1(CDIP1)是一种新型凋亡蛋白,参与外源性凋亡通路、内源性凋亡通路及细胞焦亡相关通路,是多通路介导细胞凋亡的关键调节因子.近年来研究发现,CDIP1通过与凋亡因子相结合,参与多种肿瘤、心血管疾病的发生发展.然而,目前CDIP1调控细胞凋亡的分子机制、上下游调控因子及在各类肿瘤及疾病的作用机理亟待深入研究和挖掘.该文就CDIP1在细胞凋亡通路中的功能研究进展,不同凋亡通路中与B细胞受体相关蛋白31(BAP31)、凋亡相关基因-2(ALG2)等蛋白分子的作用机制及其在疾病中的作用进行综述.
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编辑人员丨2023/9/30
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榔皮素抑制p53表达改善过氧化氢诱导的神经细胞死亡
编辑人员丨2023/9/16
目的 研究槲皮素对过氧化氢(H2O2)引起的神经细胞损伤的潜在保护作用及机制.方法 为模拟脊髓损伤后神经细胞出现的缺氧损伤,使用不同浓度的H2O2(0,100,200,300,400,500,600,700 μmol/L)对SH-SY5Y细胞进行干预8 h,采用CCK-8试剂检测细胞存活率,并结合显微镜下观察,摸索H2O2造模的最佳浓度.使用不同浓度(10,25,50,100,200 μmol/L)的槲皮素(quercetin,QUE)对SH-SY5Y细胞进行预处理4 h,再予以H2O2造模处理,通过CCK-8法检测细胞存活率.使用生物信息技术预测榔皮素改善脊髓损伤后神经细胞缺氧损伤的可能作用靶点,首先在TCMSP数据库中筛选槲皮素的作用靶点,同时在5个疾病相关数据库检索与脊髓损伤相关靶点基因,筛选获得槲皮素和脊髓损伤的共同靶点,对靶点蛋白进行PPI蛋白互作分析,并利用Cytoscape中的cytoNCA进行关键靶点的筛选.为进一步验证预测的靶点是否参与榔皮素对神经细胞缺氧损伤的改善作用,将SH-SY5Y细胞分为control组、H2O2组(400 μmol/LH2O2作用8 h)以及QUE组(100 μmol/L QUE预处理4 h后再予以H2O2干预),使用蛋白免疫印迹法(Western blot)检测不同分组p53蛋白的表达水平.为验证p53蛋白在槲皮素干预H202诱导的神经细胞损伤中的作用,使用慢病毒感染SH-SY5Y细胞以构建p53蛋白敲低的细胞稳转株以及病毒空白载体对照(shRNA-NC),将携带慢病毒的SH-SY5Y细胞分为shRNA-NC组、shRNA+H202组和shTP53+H2O2组,shRNA+H2O2组在感染病毒空载的基础上予以H2O2干预,shTP53+H2O2组在成功感染p53敲低慢病毒的基础上再给予H2O2处理8 h,利用CCK-8检测不同分组细胞的存活率变化.结果 300,400,500,600,700 μmol/L H2O2对SH-SY5Y细胞造成不同程度的损伤,细胞存活率随着H2O2浓度的升高而降低(P<0.05),浓度为400 μmol/L的H2O2持续作用8 h能够造成SH-SY5Y细胞近半数死亡(P<0.001),此时镜下观察显示:部分细胞形态严重损伤并有少量细胞碎片.使用50,100,200 μmol/L槲皮素对细胞进行预处理可减少H2O2诱导的神经细胞死亡,提高细胞存活率(P<0.05).通过生物信息技术分析获取槲皮素治疗脊髓损伤的作用靶点有91个,使用Cytoscape软件中的cytoNCA筛选槲皮素作用的关键靶点为p53.Western blot检测结果显示:与control组相比,H2O2组p53蛋白表达显著升高(P<0.05),而与H2O2组相比,QUE组p53蛋白表达则明显下降(P<0.001).CCK-8结果显示,与shRNA-NC组相比,shR1NA+H2O2组细胞存活率明显降低(P<0.001);而与shRNA+H2O2组相比,shTP53+H2O2组的细胞存活率则明显升高(P<0.001).结论 榔皮素通过抑制p53蛋白的表达减少H2O2诱导的神经细胞死亡.
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编辑人员丨2023/9/16
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循环血浆中miR-150-5 p表达与原发性高血压的关系
编辑人员丨2023/8/5
目的 分析循环血浆中微RNA(miR)-150-5p表达与原发性高血压的关系.方法 选取2019年5—11月在盐城市第一人民医院住院的80例原发性高血压[收缩压≥140 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)和(或)舒张压≥90 mmHg]患者作为高血压组,选取同期31例非高血压(收缩压<140 mmHg和舒张压<90 mmHg)患者作为非高血压组.应用问卷收集两组患者的一般资料,包括性别、年龄、体重、体质指数(BMI)、空腹血糖、血红蛋白、总蛋白、白蛋白、总胆固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、血尿酸等;采用实时定量聚合酶链反应测定并比较两组患者的血浆miR-150-5p相对表达水平,采用Pearson积矩相关分析miR-150-5p相对表达水平与血压的相关性,并采用生物信息学方法预测miR-150-5p作用的靶基因及其可能参与调节的细胞信号通路.结果 高血压组的体重、BMI、收缩压、舒张压均高于非高血压组[(70±11)kg比(59±11)kg,(25±4)kg/m2比(22±3)kg/m2,(158.0±16.5)mmHg比(121.8±11.9)mmHg,(91.0±2.2)mmHg比(74.7±8.4)mmHg,均P<0.01].高血压组血浆miR-150-5p的相对表达水平低于非高血压组[2.33(1.96,3.29)×104 AU比5.46(3.98,7.01)×104 AU](Z=-6.080,P<0.001);受试者血浆miR-150-5p的相对表达水平与其收缩压、舒张压均呈负相关(r=-0.521、r=-0.503,均P<0.01);miR-150-5p结合靶基因转录因子特异性蛋白1、锌指E盒同源结合蛋白1、基质金属蛋白酶14、蛋白激酶Cα、VPS53、程序性细胞死亡因子4、EPH受体B2、核受体亚家族2 F组成员2、高尔基体SNAP受体复合物成员1、缺氧诱导的脂滴相关蛋白、锌指和含BTB结构域的蛋白7A、脂联素受体2、Cbl原癌基因、肿瘤蛋白p53、E1A结合蛋白EP300、早期生长反应蛋白2和转录因子原癌基因MYB,参与血压调节.结论 原发性高血压患者循环血浆中的miR-150-5p表达水平降低,且其表达水平与血压呈负相关,生物信息学分析发现miR-150-5p可与多种靶基因结合,参与高血压的发生发展.
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编辑人员丨2023/8/5
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基于网络药理学和动物实验研究红花-葶苈子药对通过改善心脏微环境抑制心肌纤维化的机制
编辑人员丨2023/8/5
前期已证实红花-葶苈子药对作用于成纤维细胞抑制心肌纤维化,该研究则联合网络药理学和实验验证进一步探究红花-葶苈子药对通过改善心脏微环境抑制心肌纤维化的可能机制.通过检索中药系统药理学数据库与分析平台(Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform,TCMSP)筛选红花-葶苈子药对活性成分及靶点,Gene-Cards、药物遗传学与药物基因组学知识库(Pharmacogenetics and Pharmacogenomics Knowledge Base,PharmGKB)、在线孟德尔人类遗传数据库(Online Mendelian Inheritance in Man,OMIM)等数据库获取心肌纤维化靶点,运用Cytoscape 3.8.1软件绘制"活性成分-靶点-疾病"网络.采用STRING数据库构建靶点相互作用网络,CluoGo插件进行生物过程分析,联合使用京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)和Funrich数据库进行通路富集分析.构建血管紧张素Ⅱ诱导心肌纤维化大鼠,观察红花-葶苈子药对抑制心肌纤维化疗效;选取网络药理学预测与血管内皮细胞相关的信号通路,RT-PCR、ELISA验证红花-葶苈子药对对其相关靶标的影响.结果 共筛选出红花-葶苈子药对活性成分31个及相应靶点204个,心肌纤维化靶点4671个,交集靶点174个.红花-葶苈子药对治疗心肌纤维化的关键靶点包括RAC-α丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(RAC-alpha serine/threonine-protein kinase,AKT1)、转录因子激活蛋白-1(transcription factor AP-1,JUN)、丝裂原激活的蛋白激酶1 (mitogen-activated protein kinase 1,MAPK1)、p53蛋白(cellular tumor antigen p53,TP53)、转录因子p65(transcription factor p65,RELA)、丝裂原激活的蛋白激酶8(mitogen-activated protein kinase 8,MAPK8)等,生物过程涉及血管直径调节、血管内皮细胞迁移调节、氧化应激引起的细胞死亡等.通路富集分析涉及晚期糖基化产物(advanced glycation end products,AGE)-晚期糖基化终末产物受体(receptor for advanced glycation end products,RAGE)通路、磷脂酰肌醇-3-羟激酶(phosphati-dylinositol 3-hydroxy kinase,PI3K)-丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(serine/threonine protein kinase,AKT)通路、缺氧诱导因子-1(hy-poxia-inducible factor-1,HIF-1)通路、整合素通路、转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)通路等,检索显示其中AGE-RAGE、PI3K-AKT、HIF-1α、p53、转录因子激活蛋白-1(the transcription factor activator protein-1,AP-1)、整合素、p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase,p38 MAPK)、TGF-β与血管内皮细胞密切相关.实验验证红花-葶苈子药对可改善血管紧张素Ⅱ诱导的大鼠心肌纤维化,显著抑制RAGE、HIF-1α、整合素β6、TGF-β1表达.红花-葶苈子药对抑制心肌纤维化具有多成分、多靶点、多通路的特点,可通过调节心脏微环境内血管内皮细胞活性,抑制心肌纤维化.
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编辑人员丨2023/8/5
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基于网络药理学及体外实验探讨柴胡-黄芩-人参治疗流行性感冒的作用机制研究
编辑人员丨2023/8/5
目的 采用网络药理学和体外实验探讨小柴胡汤扶正祛邪的核心配伍"柴胡-黄芩-人参"治疗流行性感冒的作用靶点及信号通路.方法 筛选"柴胡-黄芩-人参"有效成分并对应靶点基因,并检索流感疾病靶点.应用Cytoscape3.6.1软件构建"柴胡-黄芩-人参"-流感-靶点-通路网络,筛选核心靶点基因,进行GO功能和KEGG富集分析.根据网络药理学结果,基于自噬途径以甲型H1N1流感病毒感染的狗肾(MDCK)细胞为研究对象,以柴胡-黄芩-人参和自噬抑制剂3-MA为干预药物,孵育12 h后,用Westernblot法检测自噬标志蛋白LC3-Ⅰ、LC3-Ⅱ及自噬降解底物P62的表达量.结果 预测获得"柴胡-黄芩-人参"治疗流感的靶点102个,其主要活性成分有豆甾醇、β-谷甾醇、二甲氧基黄酮、千层纸甲素A、黄芩新素、荠苎黄酮、汉黄芩素等,其核心基因为AKT1、IL6、VEGFA、TNF、TP53、JUN、CXCL8等54个,涉及生物过程及相关代谢通路多与炎症反应、各种代谢、免疫反应、细胞死亡等相关.根据以上网药预测结果及相关文献,筛选自噬途径进行细胞生物学层面的实验验证,结果显示,甲型H1N1病毒感染组与空白对照组相比,LC3-Ⅱ蛋白表达水平显著升高(P<0.01)."柴胡-黄芩-人参"颗粒剂与病毒感染组相比,有下调LC3-Ⅱ蛋白表达的作用(P<0.01),并上调 自噬降解底物P62蛋白的表达(P<0.05).结论 小柴胡汤扶正祛邪的核心配伍"柴胡-黄芩-人参"对流感病毒抑制(如干预病毒吸附)和宿主因素调节(如免疫应答、活性氧调节、细胞死亡、各种代谢等)两方面都发挥着抗流感的作用,尤以调节宿主内环境的稳态(如自噬)为主,并通过体外实验初步验证,"柴胡-黄芩-人参"可能是通过调节AKT抑制甲型H1N1流感病毒诱导的细胞自噬,从而调控甲型H1N1流感病毒的致病作用,这也正与其体现的"扶正祛邪"治法高度吻合.
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编辑人员丨2023/8/5
