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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。