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黑龙江中医药大学等基于“入血清成分-作用靶点关键通路”分析方法预测大承气汤治疗结直肠癌的机制

2022/12/1 15:47:57  阅读:439 发布者:

【写在前面】:本期推荐的是由黑龙江中医药大学血清药物化学国家中医药重点实验室国家中医药组学研究中心等研究团队合作近期发表于Journal of Ethnopharmacology (IF5.195)的一篇文章,揭示基于“入血清成分-作用靶点关键通路”分析方法预测大承气汤治疗结直肠癌的机制。

【期刊简介】

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【题目及作者信息】

    Prediction of the mechanism of Dachengqi Decoction treating colorectal cancer based on the analysis method of " into serum components -action target-key pathway"

【摘要】(阅读原文为主)

民族药物相关性

结直肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤,其发病率和死亡率严重影响人体健康。目前,大承气汤(DCQ)是一种中药配方,已被临床用作CRC的辅助治疗。然而,药效物质基础和治疗机制尚不清楚。

研究目的

基于“入血清成分、作用靶点和关键途径”的分析方法,探讨了DCQ给药后血液中吸收的主要成分和可能的活性靶点,为研究大承气汤治疗CRC的药效物质基础和作用机制提供参考。

材料和方法

以中药血清药物化学为基础,采用超高效液相色谱-四极飞行时间质谱技术(UPLC-Q-TOF-MSE)鉴定了小鼠血清样品中DCQ的处方原型成分。以被吸收到血清中的原型成分为研究对象,通过网络药理学证明了DCQ在体内的可能靶点和关键途径。最后,使用分子对接验证了原型组分和潜在作用靶标的结合活性。

结果

在小鼠血清中共鉴定出46DCQ原型成分,其中大部分来源于枳实和掌叶大黄中的黄酮类化合物和蒽醌类化合物,血管内皮生长因子(VEGF)等和主要途径如(磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶BPI3K-AKT信号通路、晚期糖基化终产物AGE受体(AGE-RAGE)信号通路和IL-17信号通路等,哈维大鼠肉瘤病毒癌基因同源物(HRAS)和MAPK1

结论

本研究阐明了DCQ在体内的主要直接作用物质为黄酮类和蒽醌类,它们可能在调节细胞增殖和凋亡以及抑制炎症方面发挥作用,为DCQ治疗CRC的药效学物质基础和机制研究提供了参考。

图文摘要

【前言】

结直肠癌(CRC)是由结肠上皮细胞突变引起的常见恶性肿瘤。据统计,它在世界新发病例中排名第三,在死亡人数中排名第二,在一些发展中国家,发病率和死亡率仍在上升。目前,手术或放疗和化疗联合治疗是CRC的新治疗方法,但治愈率和生存率几乎没有变化,治疗后仍会发生肿瘤复发和转移,这给患者带来了心理负担。由于中医药(TCM)的快速发展,中西医结合治疗作为替代疗法已逐渐应用于治疗CRC,其效果安全、有效,并延长了患者的生存期。因此,不断完善中医治疗策略,治疗CRC,为患者提供有力帮助,是非常必要和迫切的。

基于“百病生于气”的理论,杜怀棠认为气虚和癌毒生长是大肠癌的起源。因此,他提出“理气”和“疏通脏腑”是大肠癌治疗的重要原则。大承气汤(DCQ)是符合这一治疗原则的最具代表性的处方,由大黄、芒硝、厚朴、枳实组成。掌叶大黄与芒硝配伍,具有温和的消肠滞积作用。枳实与厚朴联合用药的主要作用,调理肠气,温腹,消除腹胀。当这四种草药一起使用时,“理气”和“通腑”是并行进行的。因此,DCQ在临床上通常用于治疗CRC相关的肠道疾病,如肠粘连、肠梗阻和肠炎。然而,CRC治疗或辅助治疗的药效学物质基础和作用机制尚不清楚。

中药血清药物化学是一门应用学科,利用多种现代技术分离和鉴定血清中吸收的潜在药效成分,以确定中药制剂的活性物质。超高效液相色谱-四极飞行时间质谱技术(UPLC-Q-TOF-MSE)技术具有高灵敏度,能够提供准确的相对分子质量和分子结构,因此它已成为中药化学成分快速表征和结构分析的常用方法。因此,在本实验中,我们使用UPLC-Q-TOF-MSE技术来鉴定吸收到血清中的原型成分,并结合网络药理学分析方法来阐明DCQ治疗CRC的可能靶点和机制。最后,通过分子对接验证了预测的机理。

【结果部分】

1.PCA分析和OPLS-DA分析。

2.获得的血清样本的S-Plot评分图和VIP评分图。

3.DCQ (Q)与对照(C).的环内酯含量差异。

4.UPLC/Q-TOF MSE检测小鼠血清中DCQ的总离子色谱图。

5.CRC相关靶点和SPC相关靶点的交叉靶点。

6.药物-SPCs-潜在的药效学靶点网络。

7.组分-蛋白质-蛋白质相互作用(C-PPI)网络(A)和蛋白质排名(B)

8.GO功能富集分析包括生物过程(A)、细胞组成(B)、分子功能(C)KEGG通路富集分析(D)

9.镁寡聚糖CHRAS的相互作用。

【结论与讨论】

      本研究通过中药血清药代化学方法,共鉴定出46DCQ生物活性化合物,应用网络药理学预测,调节肿瘤细胞和免疫系统的增殖和凋亡可能是其治疗的核心机制。最后,通过分子对接技术对潜在的关键药效学成分和核心靶点的结合活性进行评分,验证了预测的机制。综上所述,本研究为后续的DCQ治疗结直肠癌的研究提供了有益的见解。

转自:“如沐风科研”微信公众号

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