基于网络药理学探讨骨碎补治疗骨质疏松症的作用机制Δ
成骨细胞,靶点,关键,1资料与方法,1骨碎补中活性化合物及其作用靶点预测,2OP相关疾病靶点检索,3骨碎补-OP疾病交集靶点相互作用网络构建,4基因本体论分析,5KEGG通路富集分析,6关键基因的筛选及其对O
林适,吴潇烁,陈柏行,陈超,吴宇航,周琦石,何才勇,#(1.广州中医药大学第一临床医学院,广州510006;2.广州中医药大学第一附属医院一骨科,广州 510405)
骨质疏松症(Osteoporosis,OP)是一种严重危害人类健康、以骨量及骨组织微结构异常为特征的代谢性骨疾病,其可引起骨脆性增加,增加患者骨折风险[1-2]。随着社会人口老龄化,OP的发生率不断上升,严重影响了老年人的健康及生活质量[3]。由于其高发病率、高致残率的特点,OP已经成为世界普遍关注的公共卫生问题[3]。目前,针对OP的防治药物以骨吸收抑制剂、骨生成促进剂、骨矿化物为主(包括降钙素、双膦酸盐、氟化物等),但这些药物只能改善患者临床症状、延缓病情,并不能从根本上改善骨代谢情况,亦不能恢复成骨与破骨进程的动态平衡,并且存在一定的副作用[2]。
目前,中医药治疗OP已引起了国内外学者的关注[4]。已有研究表明,骨碎补总黄酮能增强成骨细胞的活性,调节骨代谢过程中的细胞因子,降低破骨细胞活性,促进肠道对钙的吸收和钙在骨内的沉积[5],有望用于OP的治疗。但中药具有多组分特性,其作用于机体的机制也相对复杂,通过动物实验或细胞试验的方法研究中药分子机制相对困难,而且会耗费大量人力物力。随着系统生物学的发展,越来越多的相关研究成果使明确中医药发挥疗效的分子机制成为可能[6-8]。因此,本研究基于网络药理学的方法,分析骨碎补的有效活性成分、作用靶点及其可能的作用机制,同时通过网络分析的方法进一步预测骨碎补抗OP的靶点,并对相关靶点进行通路富集分析,探讨骨碎补治疗OP的潜在作用机制。
1 资料与方法
1.1 骨碎补中活性化合物及其作用靶点预测
通过中药系统药理学成分分析平台(BATMANTCM)数据库(http://bionet.ncpsb.org/batman-tcm)和GeneCards数据库(https://www.genecards.org/)来预测骨碎补作用靶点。BATMAN-TCM是一个在线中药分子机制的生物信息学分析工具,它的主要功能有中药成分靶点预测、靶点的功能分析、相关网络的可视化及中药的对比分析[9],可通过“相似产物靶点相近”的原理进行靶点预测,用“留一法”(Leave-one-drug-out)互作交叉验证进行预测的验证,用已验证过的化合物与蛋白的相互作用作为“金标准”来进行互作验证[9]。GeneCards是一个综合数据库,参考了UniProt、AKS、PharmGKB等几大数据库对于基因的分析数据 ......
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