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第44卷第2期      石诺林,倪中亚,袁富文. 基于网络药理学及实验研究探讨臭椿皮散治疗结直肠癌的潜在机制[J].
                  2024年2月                    南京医科大学学报(自然科学版),2024,44(2):170-177,184                     ·173 ·


                GAPDH(1∶2 000)、STAT3抗体(1∶2 000)和p⁃STAT3                  A        GeneCards  PharmGKB
                抗体(1∶2 000),TBST洗涤3遍,洗涤后与辣根过氧化                                                  4
                                                                           GrugBank  9 029            TTD
                物酶(HRP)标记的羊抗兔或羊抗鼠二抗(1∶5 000)室                                             16
                                                                                  33               0
                温孵育 2 h,用增强型电化学发光(ECL)液进行曝
                                                                                      0         0
                                                                               10
                光,用Image J软件对条带进行灰度值分析。                                                               8
                1.3  统计学方法                                                          0      0     89
                    采 用 GraphPad Prism 8.0.2 软 件 进 行 数 据 分                             0       3
                析。结果以均数±标准差(x ± s)表示,实验数据两组                                                0
                间差异采用独立样本 t 检验,多组件差异采用单因                                 B       臭椿皮散靶点    结直肠癌靶点
                素方差分析。P < 0.05为差异有统计学意义。


                2  结 果
                                                                                 227     787    8 407
                2.1  臭椿皮散活性成分和靶点的获取
                    经 TCMSP 和 HERB 数据库共同检索臭椿皮散
                各组成的化学成分,筛选其中椿皮31种、鸡冠花5种、
                槐耳 2 种、附子 29 种、干姜 64、甘草 93 种,共检索出                    A:Venn diagram of CRC targets. B:Venn diagram of the intersec⁃
                化合物227种。去除重复成分后共获得臭椿皮散的                           tion betwee CRC and CCPS targets.
                有效成分共计117个。通过Swisstarget Prediction 数                  图1  臭椿皮散治疗结直肠癌相关靶点的韦恩图
                                                                  Figure 1  Venn diagram of the intersection of CCPS and
                据库筛选各成分的治疗靶点共计 7 836 个,再利用
                                                                           CRC targets
                蛋白质数据库(Uniprot)对筛选出来的靶点进行分
                析和注释,转换成基因名并删除重复值后,获得潜                            标准对关键基因进行分析和筛选,获得了17个核心
                在治疗靶点共920个。                                       基因(见图2B、C),结果分析显示STAT3在网络中的
                2.2  臭椿皮散治疗结直肠癌疾病相关靶点的获取                          相关度为 13,相似度为 0.84,中间性为 14.5,预测
                    从GeneCards数据库中以关键词“colorectal can⁃            STAT3是臭椿皮散治疗结直肠癌的最主要靶点。其
                cer”检索结直肠癌靶点,以相关性得分(relevance                     余基因为相对重要的靶点(表1)。
                score)≥10 位标准进行筛选,根据经验设定 Score 大                  2.4  KEGG和GO分析结果
                于中位数的目标靶点为结直肠癌的潜在靶点,同时                                使用R语言对臭椿皮散治疗结直肠癌相关靶点
                在 GrugBank、PharmGKB、TTD 数据库进行检索,几                 进行 KEGG 通路分析及 GO 功能富集分析。结果表
                组数据合并,去除重复值后共获得疾病靶点 9 194                         明多个靶点的功能与结直肠癌的发生密不可分。
                个(图1A);将筛选的臭椿皮散活性成分靶点与结直                          臭椿皮散主要参与的生物学过程涉及对细胞凋亡、
                肠癌靶点取交集,通过绘制韦恩图,得到臭椿皮散⁃                           细胞衰老、外来生物刺激反应、细胞穿膜肽反应、氧
                结直肠癌共同靶点787个(图1B)。                                化应激反应、对细胞外刺激的反应等过程,参与的
                2.3  中药⁃疾病调控网络的构建和分析                              通路主要涉及癌症通路、脂质与动脉粥样硬化相关
                    利用 Cytoscape 软件构建“臭椿皮散⁃化合物⁃靶                  的信号通路、AGE⁃RAGE 信号通路、PI3K⁃Akt 信号
                点⁃结直肠癌”网络(图2A),臭椿皮散治疗结直肠癌                         通路等(图3)。
                存在多个化合物作用于同一个靶点和1个化合物与                            2.5  分子对接验证
                多个靶点发生作用的现象。通过软件的分析模块                                 根据网络药理学分析的最关键靶点 STAT3 与
                对网络图进行分析,结果表明相关度(degree)排名                        其 对 应 的 1 个 核 心 化 合 物 分 子 licochalcone A

                前 5 的 是 licochalcone A(MOL000497)、odoratin       (MOL000497)对接后,配体在靶标中的位置和作用
               (MOL005016)、licoricone(MOL004855)、licocouma⁃       方式的可视化处理(图4)。由图可见,STAT3与lico⁃
                rone(MOL004882)、quercetin(MOL000098)。 在           chalcone A结合能为-5.0 kJ/mol,接着用AutodockVina

                STRING 平台进行蛋白互作网络分析,使用 Cyto⁃                      软件进行受体蛋白⁃小分子配体评估两者的结合能
                scape 软件,以相关度(degree)≥2 倍中位数,并且相                  力,当结合能≤-5.0 kJ/mol时,认为配体可以和受体较
                似度(closeness)和中间性(betweenness)>中位数为               好的结合,并且结合能力越低,越有利于构象的稳定。
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