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联合网络药理学和转录组学探讨参芪扶正注射液改善顺铂诱导的急性肾损伤的分子机制
1
作者 马颖瑞 白不凡 +2 位作者 刘登 张艺菲 周钱梅 《新中医》 CAS 2024年第16期185-194,共10页
目的:运用网络药理学和转录组学方法,探究参芪扶正注射液改善顺铂诱导的急性肾损伤(AKI)的潜在作用靶点,为进一步指导临床提供实验依据。方法:(1)网络药理学分析:在本草组鉴数据库(HERB)、中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)、中草... 目的:运用网络药理学和转录组学方法,探究参芪扶正注射液改善顺铂诱导的急性肾损伤(AKI)的潜在作用靶点,为进一步指导临床提供实验依据。方法:(1)网络药理学分析:在本草组鉴数据库(HERB)、中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)、中草药化合物蛋白质靶标数据库(HIT)、化合物靶点预测平台(Swiss Target Predictio)、有机小分子生物活性数据库(PubChem)、蛋白质分析数据库(UniProt)、蛋白质相互作用(PPI)关系数据库(STRING)中检索得到参芪扶正注射液主要成分的潜在靶点;使用在线人类孟德尔遗传数据库(OMIM)、人类基因综合数据库(GeneCards)、治疗靶点数据库(TTD)检索获得AKI的潜在靶点;利用STRING数据库和Cytoscape 3.9.1软件构建参芪扶正注射液主要成分和AKI共同潜在靶点的PPI网络图并进行网络拓扑分析;使用R语言软件进行基因本体(GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。(2)动物实验和转录组学分析:建立4T1乳腺癌荷瘤小鼠模型,分为4组(模型组、参芪扶正注射液组、顺铂组、参芪扶正注射液联合顺铂组),给药4周后取血检测肌酐(CRE)与尿素氮(BUN),取肾脏组织进行转录组学测序分析,运用实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)法进行实验验证。结果:通过网络药理学数据库和Cytoscape 3.9.1软件预测出65个参芪扶正注射液主要成分和AKI的共同潜在靶点。PPI网络图和共同潜在靶点网络图表明,参芪扶正注射液的主要成分和AKI与65个共同潜在靶点之间存在着多种作用关系。GO功能富集分析和KEGG通路富集分析结果表明,参芪扶正注射液改善AKI的作用与氧化和抗氧化、炎性和免疫反应以及T细胞受体信号通路、缺氧诱导因子-1信号通路等途径密切相关。顺铂组血清CRE、BUN水平均高于模型组(P<0.05)。参芪扶正注射液组血清CRE水平低于模型组(P<0.05)。参芪扶正注射液组血清CRE、BUN水平均低于顺铂组(P<0.05)。参芪扶正注射液联合顺铂组血清CRE、BUN水平均低于顺铂组(P<0.05)。参芪扶正注射液联合顺铂组血清CRE水平高于参芪扶正注射液组(P<0.05)。参芪扶正注射液联合顺铂组血清BUN水平与参芪扶正注射液组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。4组小鼠肾脏组织HE染色结果表明,参芪扶正注射液改善了顺铂诱导的肾组织损伤。结合网络药理学和转录组学分析,得到9个共同潜在靶点,其中参芪扶正注射液下调基因包括黄嘌呤脱氢酶、白细胞介素10、E-钙黏蛋白、干扰素因子-γ、雌激素受体α基因、前列腺素内过氧化物合酶1,上调基因包括过氧化物酶体增殖物激活受体-γ、白细胞介素6、CD4^(+)T细胞。结论:参芪扶正注射液能够通过影响氧化应激、炎性与免疫反应来改善顺铂诱导的AKI,且具有多途径、多靶点的优势。 展开更多
关键词 乳腺癌 顺铂 急性肾损伤 参芪扶正注射液 网络药理学 转录组学
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基于UPLC-Q-TOF-MS的参芪扶正注射液主要成分鉴定及其治疗三阴性乳腺癌的网络药理学研究 被引量：1
2
作者 颜彬 马颖瑞 +2 位作者 白不凡 刘登 周钱梅 《上海中医药杂志》 CSCD 2024年第2期52-61,共10页
目的 应用超高效液相色谱串联四极杆飞行时间质谱联用(UPLC-Q-TOF-MS)技术和网络药理学方法,鉴定参芪扶正注射液的主要成分,探究其治疗三阴性乳腺癌(TNBC)的作用机制,为其药效物质基础研究提供依据。方法 (1)参芪扶正注射液主要成分鉴定... 目的 应用超高效液相色谱串联四极杆飞行时间质谱联用(UPLC-Q-TOF-MS)技术和网络药理学方法,鉴定参芪扶正注射液的主要成分,探究其治疗三阴性乳腺癌(TNBC)的作用机制,为其药效物质基础研究提供依据。方法 (1)参芪扶正注射液主要成分鉴定:采用UPLC-Q-TOF-MS技术,结合天然产物高分辨质谱数据库及相关文献,明确参芪扶正注射液的主要成分。(2)网络药理学研究:基于中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)、中草药化合物蛋白质靶标数据库(HIT)、有机小分子生物活性数据库(PubChem)、化合物靶点预测平台(Swiss Target Prediction)、本草组鉴数据库(HERB)获取参芪扶正注射液主要成分的潜在靶点,利用人类基因综合数据库(GeneCards)、在线人类孟德尔遗传数据库(OMIM)、治疗靶点数据库(TTD)获得TNBC疾病潜在靶点,二者相结合得到参芪扶正注射液治疗TNBC的潜在靶点;运用蛋白互作关系数据库(STRING)平台、Cytoscape 3.9.1软件构建蛋白互作网络图并进行网络拓扑分析,获得参芪扶正注射液治疗TNBC的关键靶点;运用R语言进行京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。(3)动物实验验证:制备异种移植瘤乳腺癌小鼠模型,分为模型组与参芪扶正注射液低、中、高剂量(20、40、60 mL/kg)组,干预4周后取肿瘤组织,运用Western blot方法检测肿瘤组织中磷酸化磷脂肌醇3激酶(p-PI3K)、磷脂肌醇3激酶(PI3K)、P-糖蛋白(P-gp)、乳腺癌耐药蛋白(ABCG2)表达情况,并对预测潜在靶点进行实验验证。结果 (1)参芪扶正注射液的主要成分为党参炔苷、鸟苷、毛蕊异黄酮苷、壬二酸、黄芪甲苷、美迪紫檀苷等。(2)网络药理学研究结果显示,参芪扶正注射液的主要成分主要作用于肿瘤蛋白p53(TP53)、白介素-2(IL-2)、白介素-6(IL-6)、白介素-10(IL-10)、己糖激酶2(HK2)、缺氧诱导因子1亚基α(HIF1A)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶9(CASP9)、ABCG2、ATP结合盒转运体B1(ABCB1)、原癌基因(MYC)等关键靶点,调控磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)、缺氧诱导因子-1(HIF-1)、T细胞受体等信号通路。(3)动物实验验证结果显示,参芪扶正注射液降低了实验动物肿瘤组织中p-PI3K水平,抑制了P-gp和ABCG2的表达。结论 参芪扶正注射液中的主要成分为党参炔苷、鸟苷、毛蕊异黄酮苷、壬二酸、黄芪甲苷、美迪紫檀苷等,其抗TNBC的作用机制与其通过调控PI3K信号通路和调节耐药相关蛋白表达有关。 展开更多
关键词 三阴性乳腺癌 参芪扶正注射液 化学成分 网络药理学 小鼠模型 中药研究
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绿色杜氏藻香叶基焦磷酸合成酶基因(GPS)生物信息学与诱导表达分析 被引量：3
3
作者 马颖瑞 龚一富 +3 位作者 周静 刘浩 朱帅旗 王何瑜 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期248-254,共7页
香叶基焦磷酸合成酶(GPS)在植物体内催化二甲烯丙基焦磷酸与异戊烯基焦磷酸结合成萜类化合物前香叶基香叶基焦磷酸(GPP)。为深入理解GPS蛋白在类胡萝卜素生物合成过程中的作用,本研究采用高通量测序方法获得绿色杜氏藻GPS基因(Gen Bank... 香叶基焦磷酸合成酶(GPS)在植物体内催化二甲烯丙基焦磷酸与异戊烯基焦磷酸结合成萜类化合物前香叶基香叶基焦磷酸(GPP)。为深入理解GPS蛋白在类胡萝卜素生物合成过程中的作用,本研究采用高通量测序方法获得绿色杜氏藻GPS基因(Gen Bank序号:KT751181)c DNA全长序列,并研究乙酰水杨酸(ASA)、硫酸铈铵(CAS)和花生四烯酸(AA)3种诱导子对绿色杜氏藻GPS基因表达的影响。测序结果表明,绿色杜氏藻GPS基因c DNA全长2 281 bp,开放阅读框为1 449 bp,编码463个氨基酸。绿色杜氏藻GPS蛋白的分子量为53 714.9,理论等电点(p I)为6.66,该蛋白分子呈亲水性,无信号肽和跨膜结构域。二级结构分析显示,该蛋白分子中螺旋结构占主导地位,占47.7%。系统进化树结果表明,绿色杜氏藻GPS蛋白与莱茵衣藻亲缘关系最相近。诱导表达分析显示,62.5 mg·L-1AA、0.2~0.8 mg·L-1ACS和10 mg·L-1ASA可极显著提高绿色杜氏藻GPS基因表达;同时,类胡萝卜素含量也极显著升高,这一结果表明GPS基因与类胡萝卜素合成有关,GPS基因可能通过控制GPP的去向,间接影响绿色杜氏藻类胡萝卜素合成。本研究结果为揭示藻类类胡萝卜素合成机理及利用代谢工程策略提高类胡萝卜素含量奠定了理论基础。 展开更多
关键词 绿色杜氏藻 GPS基因 生物信息学 类胡萝卜素
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绿色杜氏藻DvGGPS生物信息学及转录差异研究 被引量：3
4
作者 周静 龚一富 +4 位作者 马颖瑞 刘浩 朱帅旗 王何瑜 严小军 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期635-642,共8页
香叶酰香叶酰焦磷酸合成酶(GGPS)能够催化焦磷酸异戊烯酯(IPP)与二甲基丙烯焦磷酸(DMAPP)反应形成二萜化合物通用前体香叶酰基香叶酰焦磷酸(GGPP)。为深入了解GGPS蛋白在类胡萝卜素合成途径中的作用,通过Illumina Hi Seq TM 2000高通量... 香叶酰香叶酰焦磷酸合成酶(GGPS)能够催化焦磷酸异戊烯酯(IPP)与二甲基丙烯焦磷酸(DMAPP)反应形成二萜化合物通用前体香叶酰基香叶酰焦磷酸(GGPP)。为深入了解GGPS蛋白在类胡萝卜素合成途径中的作用,通过Illumina Hi Seq TM 2000高通量测序获得Dv GGPS基因c DNA全长序列,对GGPS基因序列进行生物信息学分析,并研究花生四烯酸(AA)、乙酰水杨酸(ASA)和硫酸铈铵(ACS)对Dv GGPS基因转录水平的影响及绿色杜氏藻类胡萝卜素含量变化。生物信息学分析结果表明,Dv GGPS基因c DNA全长2 229 bp,含1 041 bp开放阅读框,编码346个氨基酸。GGPS蛋白质序列理论等电点(p I)为5.82,相对分子质量为37.66 k Da,该蛋白为疏水性蛋白,无信号肽和跨膜区域。二级结构预测显示该蛋白分子中α-螺旋结构最多,占57.23%。同源比对结果表明,绿色杜氏藻GGPS蛋白与雨生红球藻亲缘关系最近。qRT-PCR结果表明,62.5 mg·L^(-1)AA、50 mg·L^(-1)ASA和0.8 mg·L^(-1)ACS处理的Dv GGPS基因转录水平达到最高,此时类胡萝卜素含量也均有提高,说明绿色杜氏藻类胡萝卜素的生物学合成可能是通过诱导Dv GGPS基因表达实现的,Dv GGPS基因在类胡萝卜素生物合成中起关键作用。Dv GGPS基因的克隆及表达调控研究为今后探明类胡萝卜素积累的分子机理提供了重要参考,也为进一步通过代谢工程手段提高绿色杜氏藻类胡萝卜素含量奠定了理论基础。 展开更多
关键词 绿色杜氏藻 GGPS基因 生物信息学分析 类胡萝卜素
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绿色杜氏藻异戊烯基焦磷酸异构酶基因(DvIPI)的生物信息学与诱导表达分析 被引量：2
5
作者 陈俊粤 龚一富 +2 位作者 马颖瑞 周丽亚 王何瑜 《生命科学研究》 CAS CSCD 2017年第3期201-207,共7页
异戊烯基焦磷酸异构酶(isopentenyl diphosphate isomerase,DvIPI)是绿色杜氏藻中类胡萝卜素等萜类物质合成过程中甲羟戊酸途径(mevalonate pathway,MVA)通路上一个重要的限速酶。实验中获得绿色杜氏藻IPI基因的全长序列(Gen Bank序号:K... 异戊烯基焦磷酸异构酶(isopentenyl diphosphate isomerase,DvIPI)是绿色杜氏藻中类胡萝卜素等萜类物质合成过程中甲羟戊酸途径(mevalonate pathway,MVA)通路上一个重要的限速酶。实验中获得绿色杜氏藻IPI基因的全长序列(Gen Bank序号:KX189195),该基因全长4 641 bp,开放阅读框(ORF)为1 147 bp,编码382个氨基酸,并含有3个CBS结构域。蛋白质预测结果表明,DvIPI分子呈亲水性,不含信号肽,也不存在跨膜区域;同时,DvIPI中α-螺旋所占比例最高,中部呈现不规则的扭曲缠绕,两边各自有一个扭曲的多肽链单独远离中心。系统进化树分析显示,DvIPI与细菌IPI亲缘关系较近,而与被子植物以及其他藻类IPI亲缘关系较远。定量检测结果与RT-PCR结果表明,茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,Me JA)浓度为50~100μmol/L时,对绿色杜氏藻类中类胡萝卜素含量、叶绿素含量以及绿色杜氏藻IPI基因表达水平的影响最为明显,且三者的变化趋势基本一致,推测Me JA对绿色杜氏藻类中类胡萝卜素、叶绿素的诱导作用可能与绿色杜氏藻类IPI基因有关。 展开更多
关键词 绿色杜氏藻 异戊烯基焦磷酸异构酶基因(IPI) 生物信息学 CBS结构域蛋白(CDCP) 茉莉酸甲酯(Me JA)
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