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基于WGCNA和动物实验探究骨坏死康复丸治疗激素性股骨头坏死的作用机制

Exploring the Mechanism of Action of Guhuaisi Kangfu Pill for Treating Steroid-induced Osteonecrosis of the Femoral Head Based on WGCNA and Animal Experiment Validation

摘要目的 探讨骨坏死康复丸治疗激素性股骨头坏死(Steroid-induced osteonecrosis of the femoral head,SONFH)的主要药理学基础和作用机制.方法 通过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)等数据库对骨坏死康复丸的有效成分和靶点进行筛选.基于人类在线孟德尔遗传数据库(Online Mendelian Inheritance in Man,OMIM)和GeneCards数据库筛选 SONFH 的靶点.采用加权基因共表达网络分析(Weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)对SONFH基因模块和枢纽基因进行鉴定.取三者的交集,获得骨坏死康复丸治疗SONFH的潜在靶点,并利用Cytoscape软件构建的"活性成分-靶点"网络筛选关键活性成分;然后,利用STRING数据库构建蛋白相互作用网络,筛选关键靶点.进行基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)信号通路富集分析,探索"关键活性成分-关键靶点-关键信号通路"之间的关系.最后,进行了关键活性成分与关键靶点的分子对接,并使用SONFH大鼠模型进行实验验证.结果 得到骨坏死康复丸的 146 个化合物和相应的 346 个靶点,获得了 4 187 个SONFH靶点.此外,基于WGCNA筛选出SONFH的 12 个基因模块和2 556 个枢纽基因,得到槲皮素、木犀草素和山柰酚是骨坏死康复丸治疗SONFH的关键活性成分,涉及PI3K/AKT等多条信号通路.分子对接显示关键活性成分与关键靶点之间存在较好的结合活性.动物实验结果证明骨坏死康复丸可通过上调AKT1、PI3K、RUNX2,下调Caspase-3 和IL-6 的表达改善骨生物学改变(P<0.01),验证了网络药理学部分预测结果.结论 通过网络药理学和动物实验分析了骨坏死康复丸治疗SONFH的潜在作用机制,可为进一步研究其药理基础和靶点提供参考.

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作者 李文茜 [1] 田亮玉 [1] 张瑾 [1] 沈彩红 [1] 杨志敏 [1] 郭家巧 [1] 曹玉举 [1] 学术成果认领
作者单位 郑州中医骨伤病医院,河南 郑州 450016;河南省骨坏死研究中医药重点实验室,河南 郑州 450016;河南省骨伤病中医诊疗工程技术研究中心,河南 郑州 450016 [1]
分类号 R285.5
栏目名称 药效与毒理学研究
DOI 10.19378/j.issn.1003-9783.2024.09.004
发布时间 2024-10-14
基金项目
河南省自然科学基金项目 河南省科技攻关项目
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中药新药与临床药理

中药新药与临床药理

2024年35卷9期

1306-1318页

ISTICPKUCSCDCA

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