摘要目的:<br> 雷公藤(TwHF)是一种具有广泛抗炎、免疫调节和抗肿瘤作用的中草药。越来越多的证据表明TwHF中的活性成分有助于口腔鳞状细胞癌等多种恶性肿瘤的治疗。然而,目前对TwHF治疗口腔鳞状细胞癌(OSCC)的整体作用机制知之甚少。本研究旨在通过网络药理学分析和分子对接的方法系统地探讨TwHF治疗OSCC的整体作用机制。<br> 方法:<br> 从中药系统药理学数据库和分析平台(TCMSP)获取TwHF的主要活性成分及其靶基因,并通过Uniprot数据库将基因名标准化。利用GeneCards数据库和人类孟德尔遗传在线数据库(OMIM)确定OSCC的基因。通过韦恩图在线工具将成分靶基因和OSCC基因取交集,确定TwHF抗OSCC的潜在治疗靶点。通过STRING数据库获取潜在治疗靶点的蛋白质互作关系,借助Cytoscape软件构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络,拓扑学分析筛选出关键作用靶点。借助Cytoscape软件构建“药物-成分-靶点-疾病”网络,拓扑学分析筛选出核心活性成分。利用Metascape数据库对潜在治疗靶点进行基因本体(GO)和通路富集分析,借助Cytoscape软件构建“药物-靶点-通路”网络。从TCMSP中获取潜在治疗靶点相关疾病进行疾病本体(DO)富集分析。利用Kaplan-Meierplotter在线工具对潜在治疗靶点进行生存分析。最后,利用Autodock和PyMOL软件将从RCSBPDB数据库获取的关键靶蛋白的晶体结构和从PubChem数据库中获取的核心活性成分结构进行分子对接验证并进行可视化。<br> 结果:<br> 基于上述方法,我们得到的结果如下:<br> 1.从TCMSP数据库共筛选出28种活性成分和167个候选靶基因,从GeneCards和OMIM数据库中共确定了1257个OSCC相关基因,并且通过韦恩图在线工具确定了84个TwHF治疗OSCC的潜在治疗靶点。<br> 2.84个潜在治疗靶点构建的PPI网络拓扑学分析结果显示,TwHF治疗OSCC的关键靶点为STAT3、TNF、JUN、TP53和AKT1。<br> 3.“药物-成分-靶点-疾病”网络拓扑分析显示山奈酚(MOL000422)、雷公藤甲素(MOL003187)、雷公藤红素(MOL003186)、川陈皮素(MOL005828)和表儿茶素(MOL006505)为核心活性成分。<br> 4.GO功能富集分析共富集1906个GO条目,包括1732个生物过程(biologicalprocesses,BP)条目、46个细胞组分(cellularcomponents,CC)条目和128个分子功能(molecularfunctions,MF)条目,主要涉及细胞对脂质的反应(cellularresponsetolipid)、凋亡信号通路(apoptoticsignalingpathway)、细胞粘附调控(regulationofcelladhesion)、细胞增殖的负调控(negativeregulationofcellproliferation)、细胞增殖的负调控(responsetolipopolysaccharide)和细胞迁移的正调控(positiveregulationofcellmigration)等生物学功能,Plt;0.01。主要影响OSCC的增殖、凋亡、侵袭和迁移等。<br> 5.通路富集分析共富集到51条通路,主要包括PI3K-Akt、AGE-RAGE(糖尿病)、TNF、MAPK和IL-17等信号通路。其中,PI3K-Akt信号通路为关键信号通路。<br> 6.DO富集分析显示84个潜在治疗靶点共富集了130种相关疾病,与癌症(非特异性)、乳腺癌、炎症性疾病、前列腺癌、类风湿性关节炎和肺癌等疾病密切相关。<br> 7.生存分析显示,有45个潜在治疗靶点与OSCC的预后密切相关,Plt;0.05,其中有8个(AKT1、TNF、CXCL8、ESR1、FOS、IL6、MAPK8和MYC)为TwHF治疗OSCC的重要作用靶点。<br> 8.此外,分子对接显示核心活性成分与关键靶蛋白之间的最低结合能均低于-5kcal/mol,说明它们之间具有良好的结合活性,能形成稳定的结合构象,且与阿霉素相比,雷公藤红素与5个关键靶蛋白结合能更低。<br> 结论:<br> 本研究系统地揭示了TwHF治疗OSCC的潜在作用机制。TwHF可能主要通过山奈酚、雷公藤甲素、雷公藤红素、川陈皮素和表儿茶素等活性成分作用于STAT3、TNF、JUN、TP53和AKT1等关键靶点以及PI3K-Akt等信号通路来调控OSCC的增殖、凋亡和迁移等生物学过程,进而影响OSCC的预后。体现了多成分、多靶点和多途径的协同作用特点。提示TwHF在治疗OSCC方面具有广阔的应用前景,为未来治疗OSCC的药物开发和临床应用提供了参考依据和新的方向。
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