目的运用网络药理学结合实验验证探讨白头翁汤治疗结直肠癌的作用机制。方法在中药系统药理学分析平台(traditional Chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform,TCMSP)数据库中寻找与白头翁、黄连、黄柏、...目的运用网络药理学结合实验验证探讨白头翁汤治疗结直肠癌的作用机制。方法在中药系统药理学分析平台(traditional Chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform,TCMSP)数据库中寻找与白头翁、黄连、黄柏、秦皮相关的活性分子及靶点。在人类基因数据库(GeneCards)、靶点数据库(therapeutic target database,TTD)、孟德尔遗传数据库(online mendelian inheritance in man,OMIM)搜索结直肠癌相关靶点。将白头翁汤有效成分的靶点与结直肠癌靶点取交集获得共同靶点,利用Cytoscape 3.7.2软件构建“药物-成分-靶点-疾病”网络。采用蛋白质互作数据库(search tool for recurring instances of neighbouring genes,STRING)平台进行蛋白质相互作用(protein-protein interaction networks,PPI)网络的构建与分析。同时分别利用DAVID数据库(database for annotation,visualization and integrated discovery)和Bioconductor中的R包clusterProfiler进行基因本体论(gene ontology,GO)富集和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and gnomes,KEGG)通路富集分析。采用噻唑蓝溴化四唑(methylthiazolyldiphenyl-tetrazolium bromide,MTT)实验检测白头翁汤处理过的人结肠癌细胞SW480增殖情况,同时在细胞水平利用蛋白质印迹法(Western-blotting)和定量聚合酶链反应(quantitative polymerase chain reaction,q-PCR)对网络药理学预测出的核心靶点及通路进行初步验证。结果从白头翁汤中筛选得到53个活性成分,作用于结直肠癌的交集靶点157个。网络药理学分析显示白头翁汤中的槲皮素、β-谷甾醇等活性成分通过作用于关键靶点原癌基因JUN(Jun proto-oncogene,JUN)、蛋白激酶B1(protein kinase B1,Akt1)、丝裂原活化蛋白激酶1(mitogen-activated protein kinase 1,MAPK1)等以及调控白介素17(interleukin 17,IL-17)信号通路、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)信号通路、缺氧诱导因子-1(hypoxia-inducible factor 1,HIF-1)信号通路等信号通路治疗结直肠癌。细胞实验证实白头翁汤能够有效抑制SW480细胞增殖、下调靶点蛋白p-Akt和p-p38 MAPK的表达、抑制IL-17、TNF-α、HIF-1α的mRNA水平。结论白头翁汤能够通过调控AKT1、MAPK1等靶点以及调控IL-17、TNF、HIF-1等信号通路,从而治疗结直肠癌。展开更多
文摘目的运用网络药理学结合实验验证探讨白头翁汤治疗结直肠癌的作用机制。方法在中药系统药理学分析平台(traditional Chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform,TCMSP)数据库中寻找与白头翁、黄连、黄柏、秦皮相关的活性分子及靶点。在人类基因数据库(GeneCards)、靶点数据库(therapeutic target database,TTD)、孟德尔遗传数据库(online mendelian inheritance in man,OMIM)搜索结直肠癌相关靶点。将白头翁汤有效成分的靶点与结直肠癌靶点取交集获得共同靶点,利用Cytoscape 3.7.2软件构建“药物-成分-靶点-疾病”网络。采用蛋白质互作数据库(search tool for recurring instances of neighbouring genes,STRING)平台进行蛋白质相互作用(protein-protein interaction networks,PPI)网络的构建与分析。同时分别利用DAVID数据库(database for annotation,visualization and integrated discovery)和Bioconductor中的R包clusterProfiler进行基因本体论(gene ontology,GO)富集和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and gnomes,KEGG)通路富集分析。采用噻唑蓝溴化四唑(methylthiazolyldiphenyl-tetrazolium bromide,MTT)实验检测白头翁汤处理过的人结肠癌细胞SW480增殖情况,同时在细胞水平利用蛋白质印迹法(Western-blotting)和定量聚合酶链反应(quantitative polymerase chain reaction,q-PCR)对网络药理学预测出的核心靶点及通路进行初步验证。结果从白头翁汤中筛选得到53个活性成分,作用于结直肠癌的交集靶点157个。网络药理学分析显示白头翁汤中的槲皮素、β-谷甾醇等活性成分通过作用于关键靶点原癌基因JUN(Jun proto-oncogene,JUN)、蛋白激酶B1(protein kinase B1,Akt1)、丝裂原活化蛋白激酶1(mitogen-activated protein kinase 1,MAPK1)等以及调控白介素17(interleukin 17,IL-17)信号通路、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)信号通路、缺氧诱导因子-1(hypoxia-inducible factor 1,HIF-1)信号通路等信号通路治疗结直肠癌。细胞实验证实白头翁汤能够有效抑制SW480细胞增殖、下调靶点蛋白p-Akt和p-p38 MAPK的表达、抑制IL-17、TNF-α、HIF-1α的mRNA水平。结论白头翁汤能够通过调控AKT1、MAPK1等靶点以及调控IL-17、TNF、HIF-1等信号通路,从而治疗结直肠癌。
