Cistanche и Morinda Officinalis при лечението на AVN
Apr 19, 2022
Автор:Guo Xuefeng, Hou Decai, Yu Rui
Университет за традиционна китайска медицина в Ляонин, Шенянг 110847;
Shenyang Orthopedic Hospital, Shenyang 110041;
Партньорска болница на Университета за традиционна китайска медицина Ляонин, Шенянг 110032
Резюме:Цел Да се изследва механизмът наЦистанчеи Morinda officinalis лекарство при лечението наAVN(Аваскуларна некроза)въз основа на мрежовата фармакология.
Щракнете тук, за да научите повече за предимствата на Cistanche в AVN
Методи: Активните компоненти наЦистанче- Двойката Morinda officinalis беше скринирана от Системата за фармакологична база данни и анализ на традиционната китайска медицина (TCMSP) и мишените на болестта на некроза на главата на бедрената кост бяха извлечени от бази данни GeneCards и OMIM, а гените за пресичане бяха получени и установени с помощта на Cytoscape 3.7.1 .
Регулаторната мрежа за съединение-болест-мишена, базирана на базата данни за анотация на биологична информация (DAVID), извършва функционален анализ на обогатяване на генната онтология (GO) и анализ на обогатяване на пътя на енциклопедия на геномите (KEGG) за основните цели.
Резултати: Бяха получени общо 21 активни компонента и 182 потенциални мишени от лекарствената двойка Cistanche-Morinda Officinalis и 727 мишени за свързани болести. Анализът на обогатяване на GO включва главно функции като апоптоза, анормален липиден метаболизъм и реакция на реактивни кислородни видове. пътека; Анализът на пътя на KEGG включва главно сигнален път на индуцируем от хипоксия фактор-1, сигнален път на р53, сигнален път на фактор на туморна некроза и др.
Заключение: Въз основа на мрежова фармакология, общият регулаторен ефект на Cistanche и Morinda officinalis върху лечението на некроза на главата на бедрената кост с множество компоненти, множество цели и множество пътища е предварително разкрит. Механизмът на действие може да е свързан с анормален липиден метаболизъм, апоптоза и предизвикване на хипоксия. Сигналния път на фактор-1 и сигналният път на p53 са тясно свързани.
Ключови думи:Аваскуларна некроза (AVN) на главата на бедрената кост, мрежова фармакология, некроза на главата на бедрената кост, Cistanche,Cistanche Ползи,Morinda officinalis
Остеонекроза на главата на бедрената кост е ортопедично ставно заболяване, причинено от прекъсване или трайно увреждане на кръвоснабдяването на главата на бедрената кост, което води до структурни промени и дисфункция на главата на бедрената кост. Епидемиологичните резултати показват, че има около 28 до 30 милиона пациенти с некроза на главата на бедрената кост по целия свят и новото разпространение се увеличава всяка година [1-2].
Тъй като патогенезата на некрозата на главата на бедрената кост не е напълно изяснена и това е хронично прогресивно развитие, ако не може да бъде открита и лекувана навреме, тя ще засегне сериозно качеството на живот на пациентите, което е медицински проблем, който трябва да бъде разрешен спешно. С трансформирането на режима на лечение на заболяването, традиционната китайска медицина за лечение на некроза на главата на бедрената кост се отразява в подобряване на реологичния статус и структурата на главата на бедрената кост, насърчаване на микроваскуларното възстановяване и регенерация и намаляване на липидите в кръвта. Той се използва широко за профилактика и лечение на некроза на главата на бедрената кост. Ефектът е забележителен.
Cistanche е сухото, люспесто стъбло на Cistanche от семейство Lidangaceae; Morinda officinalis е сухото коренище на Morinda officinalis, което е сладко и пикантно на вкус, леко топло по природа и се връща към меридианите на бъбреците и черния дроб.
Проучванията показват, че Cistanche-Morinda officinalis има определен ефект върху лечението на некроза на главата на бедрената кост, но поради сложността на съставките на традиционната китайска медицина, механизмът му на действие не е напълно ясен. Въз основа на мрежовата фармакология, активните компоненти на съединенията на традиционната китайска медицина могат да бъдат идентифицирани, могат да бъдат намерени целеви цели и мрежи могат да бъдат конструирани със заболявания, което е в съответствие с многокомпонентните и многоцелеви пътища на действие на традиционната китайска медицина. Въз основа на мрежовата фармакология, ние проучихме механизма нацистанче-morinda officinalis при лечението на некроза на главата на бедрената кост, целяща да разкрие механизма на cistanche-morinda officinalis при лечението на некроза на главата на бедрената кост от молекулярна гледна точка и да предостави изследователска насока за лечение на некроза на главата на бедрената кост с традиционен китайски лекарство. и научна основа.
Таблица 1 База данни и платформа за анализ
Материали и методи за изследване на ползите от Cistanche при лечението на AVN
1.1 База данни и платформа за анализ
Базата данни и платформата за анализ са описани подробно в таблица 1.
1.2 Скрининг и целево прогнозиране на активните съставки в лекарствената двойка Cistanche-Morinda Officinalis Чрез Фармакологичната база данни и платформа за анализ на системата на традиционната китайска медицина (TCMSP) условията за скрининг са свойства, подобни на лекарството (DL), по-големи или равни на {{4} }.18, перорална бионаличност (OB) По-голяма или равна на 30 процента, Предварителен скрининг на активните съставки на Cistanche и Morinda Officinalis и целево прогнозиране на скринираните активни съставки, допълнено от литературни запитвания чрез PubMed и бази данни CNKI.
Имената на химическите съставки бяха количествено определени с помощта на базите данни на Chemical Book и AiChem, а имената на скрининговите целеви протеини бяха стандартизирани с помощта на базата данни UniProt.
1.3 Придобиване на болестни цели за некроза на главата на бедрената кост
Използвайки „остеонекроза на главата на бедрената кост“ като ключова дума, търсените бази данни включват бази данни GeneCards и OMIM.
1.4 Скрининг на основна цел и изграждане на PPI мрежа
Лекарствената двойка Cistanche-Morinda Officinalis беше картографирана с целта за некроза на главата на бедрената кост и диаграмата на Venn беше използвана за получаване на пресечната точка за скрининг на основната цел.
Мрежата за взаимодействие протеин-протеин (PPI) на основната мишена беше конструирана с помощта на онлайн платформата на базата данни STRING, изследваният вид беше зададен на човек и стойността на резултата за взаимодействие беше зададена на 0.400. Да се създаде регулаторна мрежа за триизмерно представяне на механизма на действие на Cistanche и Morinda Officinalis върху некроза на главата на бедрената кост.
1.5 Анализ на обогатяване на GO и анализ на пътя на KEGG на основните цели
За да се илюстрира допълнително ролята на основния целеви протеин в генната функция, базата данни DAVID беше използвана за анализ на обогатяването на GO на основния целеви анализ на пътя на KEGG. Видът беше ограничен до хора и прагът беше зададен на PValue<0.05. at="" the="" same="" time,="" the="" omicshare="" cloud="" platform="" was="" used="" to="" complete="" the="" data.="" results="" are="">
2 резултата
2.1 Скрининг на активна съставка и целево прогнозиране на двойката Cistanche-Morinda Officinalis TCMSP бяха скринирани според DL и OB параметрите и бяха получени общо 25 активни съставки на двойката Cistanche-Morinda Officinalis, с изключение на 4 ефективни мишени, които не са получили съответните насочва съставките и накрая получава 21 активни съставки, ефективни
Има 182 цели, съответстващи на компонентите, а специфичните компоненти и резултатите от информацията за целите са показани в таблица 2.
2.2 Установяване на болестни цели за некроза на главата на бедрената кост
277 известни цели, свързани с некроза на главата на бедрената кост, бяха открити чрез търсене в GeneCards, а 453 известни цели, свързани с некроза на главата на бедрената кост, бяха открити от базата данни OMIM. След обработката бяха получени общо 727 свързани цели, които бяха включени в изследването.
2.3 Скрининг на основните мишени на Cistanche и Morinda officinalis за лечение на некроза на главата на бедрената кост и изграждане на взаимовръзката на мрежовото взаимодействие Използвайки онлайн платформата на диаграмата на Venn, 727 мишени за заболяване на некроза на главата на бедрената кост и 182 билки Cistanche и Morinda Officinalis бяха използвани за анализиране на ефекта на активни съставки. Картографирането на целта беше използвано за начертаване на диаграма на Venn. Според резултатите от пресичащите се гени са получени 33 основни мишени за лечение на некроза на главата на бедрената кост от Cistanche и Morinda officinalis (Фигура 1). 33-те основни цели бяха импортирани в онлайн платформата на базата данни STRING, беше конструиран мрежовият модел на PPI и мрежовите данни на PPI на основните цели бяха експортирани (Фигура 2).
Регулаторната мрежа е конструирана с помощта на Cytoscape 3.7.1 (Фигура 3). Мрежата съдържа 54 възела и 62 ръба. По отношение на активните съставки, MOL000098 (кверцетин) има 30 цели, а MOL000358 (бета-ситостерол) има 6 цели. По отношение на основните мишени, стероидният рецептор-активиращ протеин 2 (NCOA2) може да бъде свързан с 13 активни съставки, а калциево-активираният калиев канален протеин 1 (KCNMA1) може да бъде свързан с четири активни съставки. Това отразява механизма на Cistanche-Morinda Officinalis върху многокомпонентното и многоцелевото лечение на некроза на главата на бедрената кост.
Фигура 1 Диаграма на Venn на основната цел на Cistanche и Morinda officinalis при лечението наАваскуларна некроза (AVN) на главата на бедрената кост
Фигура 2 PPI мрежова диаграма на основната цел на Cistanche и Morinda officinalis за лечение наАваскуларна некроза (AVN) на главата на бедрената кост
2.4 Анализ на обогатяване на GO на основните цели при лечението на некроза на главата на бедрената кост с Cistanche и Morinda officinalis
Чрез анализ на обогатяване на GO бяха получени общо 210 елемента, свързани с биологичния процес (BP), 34 елемента, свързани с молекулярната функция (MF), и 20 елемента, свързани с клетъчния състав (CC) (Фигура 4 ~ Фигура 7). Резултатите показват, че биологичните процеси на Cistanche и Morinda officinalis при лечението на некроза на главата на бедрената кост са основно обогатени с липидна реакция, реакция на реактивни кислородни видове, апоптоза и др. Молекулните функции са основно обогатени с циклин-зависимия протеин серин/треонин . Аминокиназа и активност на растежен фактор, транскрипционни фактори, рецептори на растежен фактор, рецептори на ядрени хормони и капацитет за свързване на йони на преходен метал; клетъчният състав е основно обогатен в мембранната кухина и интимната система, тромбоцитните гранули, секреторните гранули и
Секреторни везикули, екстрацелуларен матрикс и др.
2.5 Прицелните гени на Cistanche и Morinda officinalis при лечението на некроза на главата на бедрената кост
Анализ на пътя на KEGG Чрез анализа на пътя на KEGG бяха получени общо 67 записа на KEGG (Фигура 8-Фигура 9). Резултатите показват, че биологичните пътища на Cistanche и Morinda officinalis при лечението на некроза на главата на бедрената кост включват главно р53 сигнален път, сигнален път на индуциран от хипоксия фактор-1, сигнален път на фактор на туморна некроза и интерлевкин-17 сигнален път.
3 Дискусия на Cistanche
Бъбреците са в основата на вродените, главно костите и мозъка. Ако бъбречната есенция е достатъчна, костният мозък е биохимично активен и силен. Ако бъбречната есенция е дефицитна, костният мозък има дефицит на биохимичен източник и костите са слаби и слаби. Следователно, в ранните и средните стадии на лечение на некроза на главата на бедрената кост, растежът на бъбреците и костите трябва да се използва като основно лечение. Основните принципи на лечение се основават главно на традиционните китайски лекарства като Cistanche, Morinda officinalis и Epimedium.
Въз основа на количественото приложение на характерните индикатори на omics технологията, свързани физични и химични показатели за изследване, технически индикатори за изображения и технически индикатори за некодираща РНК в обективизирането на диференциацията на TCM синдром на некроза на главата на бедрената кост, е възможно по-ефективно да се изследва причини за класификацията на TCM за некроза на главата на бедрената кост. Характеристики на заболяването. Мрежовата фармакология може изчерпателно да разкрие потенциалния механизъм на съединенията на традиционната китайска медицина при лечението на некроза на главата на бедрената кост. Чрез изграждането на регулаторна мрежа "съединение-заболяване-мишена" е възможно цялостно да се анализира ефектът на съединенията на традиционната китайска медицина върху мишените на болестта чрез активните съставки на съединенията на традиционната китайска медицина. Разработката осигурява теоретична и техническа поддръжка. Двойката лекарства Cistanche - Morinda Officinalis е често използвана двойка лекарства в традиционната китайска медицина за укрепване на бъбреците и укрепване на костите.
В това проучване 21 активни съставки на двойки Cistanche - Morinda Officinalis са получени чрез предварителен скрининг и 33 основни мишени на двойки Cistanche - Morinda Officinalis са изследвани за лечение на некроза на главата на бедрената кост. Механизмът на действие на Morinda Officinalis при лечението на некроза на главата на бедрената кост е сложен и разнообразен, с множество мишени, а не с една мишена. Следователно, ефективните компоненти на лекарствената двойка Cistanche-Morida Officinalis имат близък синергичен ефект и целта играе важна роля при лечението на некроза на главата на бедрената кост.
Анализът на активните съставки наCistanche и Morinda officinalisпоказа товакверцетинима различни фармакологични ефекти катоимуносупресивно, противотуморно, антиоксидантно, противовъзпалителнои т.н. Може да регулира баланса на остеобласти/остеокласти и да инхибира разграждането на извънклетъчния матрикс. Както и изразяването напровъзпалителни фактори, повлияващи възпалителните сигнални пътищаи т.н.
Фигура 3 Мрежова диаграма на съединение-болест-целева регулация наЦистанчеи Morinda officinalis за лечение наАваскуларна некроза (AVN)на главата на бедрената кост
-ситостеролът има различни фармакологични ефекти като противовъзпалителни, антитромбоцитни агрегации, хиполипидемични, имуносупресивни и т.н. Той може да играе роля в костния метаболизъм чрез стимулиране на диференциацията на овариалните гранулозни клетки и насърчаване на пролиферацията на остеобластите. Регламент. Целевият анализ на лекарствената двойка Cistanche и Morinda Officinalis показа, че KCNMA1 може да се регулира както от мембранния волтаж, така и от вътреклетъчните калциеви йони и е широко експресиран в човешки остеосаркомни клетки и остеогенни прекурсорни клетки. Клетъчна пролиферация и остеогенна диференциация на мезенхимни стволови клетки от костен мозък; тумор некрозисфактор-, интерлевкин-10 и интерлевкин-6 са значително повишени при пациенти с некроза на главата на бедрената кост, които са свързани с генетична предразположеност към некроза на бедрената глава Полиморфизмите на гена на туморнекрозисфактора rs1800629 и rs1800630, и полиморфизмът на гена за интерлевкин-10 rs1800872 са значително свързани с появата на некроза на главата на бедрената кост;
Индуцираното от глюкокортикоиди инхибиране на индуцируемия от хипоксия фактор -1 играе важна роля в патогенезата и развитието на некроза на главата на бедрената кост; трансформиращият растежен фактор 1 може да индуцира прекомерна секреция на васкуларен ендотелен растежен фактор, от една страна, причинявайки фиброза на костната тъкан, за да предотврати възстановяването на костната тъкан. От друга страна, недиференцираните мезенхимни клетки се индуцират да се диференцират във фибробласти, за да намалят костната плътност.
Фигура 4 Хистограма на анализ на обогатяването на GO функцията на Cistanche и Morinda officinalis при лечението наАваскуларна некроза (AVN) на главата на бедрената кост
Анализът на обогатяване на GO показа, че лекарствената двойка Cistanche и Morinda упражнява главно своя терапевтичен ефект върху некрозата на главата на бедрената кост чрез липиден метаболизъм, клетъчна апоптоза, експресия на цитокини и реакция на реактивни кислородни видове.
① Апоптоза: Масивната апоптоза на остеобластите може да доведе до загуба на кост, изтъняване и намаляване на трабекуларната кост и промени в костната микроструктура, като пореста и тънка кортикална кост. Тези патологични процеси постепенно се натрупват и засягат главата на бедрената кост. Нормалното кръвоснабдяване в крайна сметка ще доведе до аваскуларна некроза на главата на бедрената кост. Фосфорилирането и гените на серин/треонин-протеин киназа са ключови фактори, участващи в апоптозата на костните клетки.
Проучванията показват, че туморният протеин p53 и свързаните с Паркинсон протеини могат ефективно да устоят на апоптозата при стрес и клетъчното стареене на мезенхимните стволови клетки на костния мозък чрез регулиране на митофагията и подобряват възстановителния ефект на мезенхимните стволови клетки на костния мозък при ранна индуцирана от стероиди некроза на бедрената кост глава. Проучванията показват, че полизахаридът на Morinda officinalis, активният екстракт от Morinda officinalis, може да регулира баланса на костния метаболизъм чрез стимулиране на диференциацията на стромалните клетки на костния мозък в остеобласти [25].
② Експресия на цитокини: инсулиноподобен растежен фактор, костен морфогенетичен протеин, васкуларен ендотелен растежен фактор, простагландин Е2, тромбоцитен растежен фактор, трансформиращ растежен фактор и други растежни фактори могат да насърчат ангиогенезата на главата на бедрената кост, да подобрят пролиферацията и диференциацията на костите и хрущялите, за да играят роля в лечението на некроза на главата на бедрената кост.
В допълнение, ядрени хормонални рецептори, като глюкокортикоиди, андрогени, естрогени и витамин D, и рецептори на транскрипционен фактор, като транскрипционни фактори, свързани с Runt, и транскрипционен фактор О на виловидната кутия също участват във формирането и развитието на некроза на главата на бедрената кост. Проучванията потвърждават, че медикаментозният серум на Cistanche може да стимулира експресията на костен морфогенетичен протеин 2, за да се диференцира в остеобласти.
③ Липиден метаболизъм: отлагането на липиди може да попречи на баланса и възстановяването на вътрекостната микроциркулация, да активира или инхибира транскрипцията на остеогенни и адипогенни клетки, което води до нарушение на метаболизма на мазнините и в крайна сметка води до некроза на главата на бедрената кост. Проучванията са установили, че дисбалансът на редокс реакцията може да доведе до липидна пероксидация, водеща до остеобластна дисфункция, нарушение на диференциацията и апоптоза, и нарушение на липидния метаболизъм, причинено от нетравматична некроза на главата на бедрената кост и активиране на пероксизомен пролифератор. Сигналният път на тялото, сигналният път, свързан с калциевите йони, и сигналният път, активиран с аденилат протеин киназа, са тясно свързани.
Снимки на Cistanche tubulosa
④ реакция на реактивни кислородни видове: повишените реактивни кислородни видове могат да насърчат увреждане на съдовия ендотел, да намалят костните клетки и
Остеобластите, анормалното активиране на остеокластите и насърчаването на разграждането на хрущялните колагенови влакна и протеогликани водят до обструкция на кръвоснабдяването на главата на бедрената кост, увреждане на механичната опорна структура, сплескване и колапс на главата на бедрената кост в зоната на напрежение, и накрая некроза на главата на бедрената кост.
Фигура 5 Анализ на обогатяването на GO функцията на Cistanche и Morinda officinalis при лечението наАваскуларна некроза (AVN) на главата на бедрената кост- мехурчеста диаграма за анализ на BP
Фиг. 6 Анализ на обогатяване на GO функцията на Cistanche deserticola и Morinda officinalis при лечението наАваскуларна некроза (AVN) на главата на бедрената кост- MF анализ балон диаграма
Фигура 7 Анализ на обогатяването на функцията GOЦистанчеи Morinda officinalis при лечението наАваскуларна некроза (AVN) на главата на бедрената кост- CC анализ балонна диаграма
Анализът на пътя на KEGG показа, че лекарствената двойка Cistanche - Morinda Officinalis упражнява главно некроза на главата на бедрената кост чрез сигналния път на p53, сигнален път на интерлевкин-17, сигнален път на индуцируем от хипоксия фактор-1, сигнален път на фактор на туморна некроза и други сигнални пътища. Терапевтичен ефект.
①p53 сигнален път: Като туморен супресор, p53 може да индуцира апоптоза чрез регулиране на ендогенния път на апоптоза, пътя на протеиновия рецептор на сигнал за смърт и митохондриалното освобождаване на свободни кислородни радикали. Активиран от фактори на околната среда, сигналният път на р53 играе важна роля в некрозата на главата на бедрената кост чрез регулиране на апоптозата и клетъчния цикъл. Проучванията показват, че експресията на р53 може да се увеличи при некрозата на главата на бедрената кост.
②Сигнална пътека на индуцируемия от хипоксия фактор-1: Сигналната пътека на индуцирания от хипоксия фактор-1 е от решаващо значение в реакцията на тялото към ниска концентрация на кислород или хипоксия. Хипоксичната среда на некрозата на главата на бедрената кост може да повлияе на остеокластогенезата и фактора, предизвикан от хипоксия. -1 сигналният път може да свърже ангиогенезата, костната резорбция и образуването на нова кост, за да упражни терапевтични ефекти. Проучванията са установили, че индуцируемият от хипоксия фактор -1 може да участва в процеса на ангиогенеза чрез медииране на васкуларен ендотелен растежен фактор и в същото време може да играе роля в регулирането на транспорта на хранителни вещества и да повлияе на функцията на остеокластите, като по този начин причинявайки некроза на главата на бедрената кост и нарушения на костната резорбция.
③Сигнален път на фактора на туморната некроза: TNF играе роля в некрозата на главата на бедрената кост чрез свързване с неговия рецептор. Проучванията показват, че експресията на серумен тумор некрозисфактор е значително повишена при индуцираната от стероиди некроза на главата на бедрената кост в моделната група на зайци, а полиморфизмът на гена на тумор некрозисфактор и хипоксичната среда могат значително да повлияят на клиничния резултат от хормонално индуцирана некроза на главата на бедрената кост. развитие. Като най-честият клиничен възпалителен фактор, факторът на туморната некроза - играе важна роля в увреждането на васкуларните ендотелни клетки на главата на бедрената кост и може също да повлияе на кръвоснабдяването на главата на бедрената кост чрез интраваскуларна коагулация; може също така да причини абсорбцията на костни клетки и хондроцити. Може да насърчи пролиферацията на фибробласти; може също така да индуцира производството на свободни кислородни радикали, липидна пероксидация, апоптоза на остеобласти и други патологични процеси и взаимодействието на горните връзки в крайна сметка ще доведе до появата на некроза на главата на бедрената кост.
Фигура 8 Хистограма на анализ на обогатяване на пътя на KEGGЦистанчеи Morinda officinalis при лечението наАваскуларна некроза (AVN) на главата на бедрената кост
Фигура 9 Мехурчеста диаграма на анализ на обогатяването на пътя на KEGGЦистанчеи Morinda officinalis при лечението наАваскуларна некроза (AVN) на главата на бедрената кост
За да обобщим, Cistanche и Morinda officinalis имат характеристиките на много активни съставки, разнообразни мишени и широк спектър от пътища на действие при лечението на некроза на главата на бедрената кост, включващи биологични пътища, включително p53 сигнален път, хипоксия-индуцируем фактор{{2 }} сигнален път, сигнален път на фактор на туморна некроза, интерлевкин-
17 Сигнални пътища и т.н., биологичните процеси включват апоптоза, експресия на цитокини, липиден метаболизъм, реакция на реактивни кислородни видове и други функционални пътища. Резултатите от това проучване осигуряват основа за последващи изследвания на механизма на Cistanche и Morinda officinalis при лечението наАваскуларна некроза (AVN) на главата на бедрената кост.
НАМЕРЕТЕ НАЙ-ДОБРАТА БОТАНИЧЕСКА ХОЛИСТИЧНА ГРИЖА ЗА AVN
Нашата внимателно ръчно изработена формула за защита на черния дроб включва най-добре проучените билки иCistanche продукти. Всеки от тях показва невероятен потенциал за управление на подобряване на имунитета, плюс обща подкрепа на нервите и невроните като цяло.
Включва:
Tтой Cistanche Ползи:– Екстрактът от Cistanche не повлиява остеокластогенезата. В допълнение, екстрактът от Cistanche предотвратява загубата на кост, предизвикана от овариектомия in vivo. cistanche може да бъде нов агент за образуване на кости за лечение на AVN и остеопороза
