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文檔簡介
目錄TOC\o"1-3"\f\h1緒論 網(wǎng)絡藥理學和分子對接研究沙棘保健作用機制摘要目的:從網(wǎng)絡藥理學和分子對接技術的角度,探討沙棘發(fā)揮保健的作用機制。方法:在TCMSP數(shù)據(jù)庫中收集沙棘成分與靶點,保健靶點在GeneCards和OMIM數(shù)據(jù)庫中獲取,沙棘與保健的交集靶點借助Venny2.1.0獲得。沙棘有效成分與保健靶點蛋白互作(PPI)網(wǎng)絡在STRING數(shù)據(jù)庫完成構建。借助David數(shù)據(jù)庫展開GO和KEGG富集分析。在Cytoscape3.9.0軟件中完成沙棘活性成分-疾病靶點-信號通路網(wǎng)絡圖的形成。通過AutodockTools1.5.6和Pymol2.3.4進行分子對接,最后對結果進行可視化處理。結果:共得出33個沙棘活性成分,154個交集靶點和47個沙棘保健核心靶點。其有效活性成分主要包括槲皮素、β-谷甾醇、豆甾醇、β-胡蘿卜素等。GO及KEGG分析結果顯示,沙棘活性成分通過多條通路共同發(fā)揮保健功能。分子對接最終表明6個核心成分均與靶點對接良好,其中靶點MAPK8與β-谷甾醇表現(xiàn)出最高的親和力。結論:本研究闡明了沙棘可以通過多成分、多靶點、多通路共同發(fā)揮保健作用,為將來沙棘發(fā)揮保健作用及其分子機制的深層次研究提供依據(jù)。關鍵詞:沙棘;保健;網(wǎng)絡藥理;分子對接NetworkpharmacologyandmoleculardockingtostudythemechanismofseabuckthornhealtheffectsAbstractOBJECTIVE:Toexplorethemechanismofactionofseabuckthorninexertinghealthcarefromtheperspectiveofnetworkpharmacologyandmoleculardockingtechnology.METHODS:ThecomponentsandtargetsofseabuckthornwerecollectedinTCMSPdatabase,thehealthcaretargetswereobtainedfromGeneCardsandOMIMdatabase,andtheintersectiontargetsofseabuckthornandhealthcarewereobtainedwiththehelpofVenny2.1.0.Theprotein-proteininteraction(PPI)networkofseabuckthornactiveingredientsandhealthcaretargetswasobtainedwiththehelpofSTRINGdatabase.GOandKEGGenrichmentanalysiswascarriedoutwiththehelpofDaviddatabase.Theformationofseabuckthornactiveingredient-diseasetarget-signalingpathwaynetworkdiagramwascompletedinCytoscape3.9.0software.MoleculardockingwasperformedbyAutodockTools1.5.6andPymol2.3.4,andfinallytheresultswerevisualized.RESULTS:Atotalof33seabuckthornactiveingredients,154intersectingtargetsand47seabuckthornhealthcoretargetswerederived.Theeffectiveactiveingredientsmainlyincludedquercetin,β-sitosterol,stigmasterol,β-carotene,etc.TheresultsofGOandKEGGanalysesshowedthattheseabuckthornactiveingredientsexertedtheirhealthcarefunctionsthroughmultiplepathwaystogether.Moleculardockingfinallyshowedthatallsixcorecomponentsdockedwellwiththeirtargets,amongwhichthetargetMAPK8showedthehighestaffinitywithβ-sitosterol.CONCLUSION:Thepresentstudyelucidatedthatseabuckthorncanexerthealtheffectsthroughmulti-components,multi-targetsandmulti-pathwaystogether,whichwillprovideabasisforfuturein-depthstudiesonthehealtheffectsexertedbyseabuckthornanditsmolecularmechanisms.Keywords:seabuckthorn;healthcare;networkpharmacology;moleculardocki1緒論近年來由于疫情和其他易感疾病的影響,讓民眾對健康的重要性有了更為深刻的認識。為了加強免疫力,人們普遍采納了健康飲食、積極健身以及選擇適合自己的保健品等策略。此外,國家層面還提出了“以人民健康為中心”的理念ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>王玉宏</Author><Year>2022</Year><RecNum>133</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[1]</style></DisplayText><record><rec-number>133</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="2txv9xs250r0z3erxe4p5vwgpwvff0wr5szf"timestamp="1711556808">133</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>王玉宏</author></authors></contributors><auth-address>廈門市市場監(jiān)督管理局;</auth-address><titles><title>大健康時代下保健品市場發(fā)展現(xiàn)狀、存在問題及對策探討</title><secondary-title>中國市場</secondary-title></titles><periodical><full-title>中國市場</full-title></periodical><pages>128-130</pages><number>27</number><keywords><keyword>大健康產業(yè)</keyword><keyword>保健品市場</keyword><keyword>新冠肺炎疫情</keyword></keywords><dates><year>2022</year></dates><isbn>1005-6432</isbn><call-num>11-3358/F</call-num><urls></urls><electronic-resource-num>10.13939/ki.zgsc.2022.27.128</electronic-resource-num><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[1]。這些政策的實施,不僅提升了民眾的健康意識,也為產業(yè)發(fā)展提供了堅實的政策保障。近幾年,我國保健品市場展現(xiàn)出堅實的增長趨勢。由此可見,保健品行業(yè)前景廣闊,未來發(fā)展可期。而沙棘作為藥食同源的一種中藥,同樣也備受關注。沙棘是一種胡頹子科沙棘屬植物,其中含有維生素、黃酮類化合物(如異鼠李素、槲皮素等)、萜類和甾體類化合物(如豆甾醇、β-谷甾醇等)、有機酸和揮發(fā)油等多種活性成分ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>金嫘</Author><Year>2006</Year><RecNum>131</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[2]</style></DisplayText><record><rec-number>131</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="2txv9xs250r0z3erxe4p5vwgpwvff0wr5szf"timestamp="1711270043">131</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>金嫘</author><author>王宏</author></authors></contributors><auth-address>錦州醫(yī)學院畜牧獸醫(yī)學院,沈陽農業(yè)大學食品學院沈陽110161,錦州醫(yī)學院畜牧獸醫(yī)學院,,錦州121001,錦州121001</auth-address><titles><title>沙棘的營養(yǎng)與保健</title><secondary-title>中國食物與營養(yǎng)</secondary-title></titles><periodical><full-title>中國食物與營養(yǎng)</full-title></periodical><pages>53-54</pages><number>02</number><keywords><keyword>沙棘</keyword><keyword>營養(yǎng)</keyword><keyword>保健</keyword></keywords><dates><year>2006</year></dates><isbn>1006-9577</isbn><urls><related-urls><url>/kcms2/article/abstract?v=3LSEuSA6cGDc4KcsBdaoniQiQihX1UdfzgiTWyJ_fc8wS-fwrDZQF2Pcr3vLcep-9-KHKQquUi9UedjxDAsj-BuwU2_1Kv0R98ojnYb3JQxxvtZaC3MIozjxAxAII6Txe8eYG2c7NEs=&uniplatform=NZKPT&language=CHS</url></related-urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[2]。沙棘作為一種具有豐富營養(yǎng)和藥用成分的植物,其保健作用主要體現(xiàn)在抗氧化、抗炎、抗腫瘤、降血糖等多個方面,這些特性使其成為一種具有廣闊應用前景的保健食品和藥用原料。除以上生物活性外,沙棘還被報道有調節(jié)免疫、增強肝臟功能的作用ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>王峰</Author><Year>2018</Year><RecNum>132</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[3]</style></DisplayText><record><rec-number>132</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="2txv9xs250r0z3erxe4p5vwgpwvff0wr5szf"timestamp="1711290992">132</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>王峰</author><author>王海平</author><author>劉金鳳</author><author>高芬</author><author>徐琳</author><author>曹盛</author></authors></contributors><auth-address>山西省農業(yè)科學院農產品加工研究所;</auth-address><titles><title>分析沙棘的營養(yǎng)保健功能及其開發(fā)利用研究進展</title><secondary-title>農業(yè)開發(fā)與裝備</secondary-title></titles><periodical><full-title>農業(yè)開發(fā)與裝備</full-title></periodical><pages>159+163</pages><number>02</number><keywords><keyword>沙棘</keyword><keyword>營養(yǎng)成分</keyword><keyword>保健功能</keyword><keyword>開發(fā)利用</keyword></keywords><dates><year>2018</year></dates><isbn>1673-9205</isbn><urls><related-urls><url>/kcms2/article/abstract?v=3LSEuSA6cGCpLkOzXH8O8ozTK9IvfcskyxSZqRgrGEgCHylsmhaBmO-h4g6w35zo_hHxWyo03xXOFjKKGtL37I3-6do5e7CT_cOJxrfEqkbQSQV_SrtTpAPblCEmX3NgCLASCcoISNV1p1sT_k2row==&uniplatform=NZKPT&language=CHS</url></related-urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[3],大量研究已經說明沙棘及其活性成分在保健方面有良好的前景。近期,生物信息學領域的顯著進步極大地促進了網(wǎng)絡藥理學分析技術的發(fā)展,這為傳統(tǒng)天然藥物的現(xiàn)代探索注入了新的活力。這種技術不僅提供了更深層次的思考角度、更為先進的理論框架和更加有效的研究方法,而且還能夠全面揭示多成分天然植物藥物中的潛在藥用活性與其相關疾病靶點之間的復雜相互作用機制。因此,它為藥物研發(fā)領域提供了一個更為精準的研究視角和堅實的理論支持。這一創(chuàng)新技術的應用不僅深化了我們對天然藥物療效和作用機制的認識,而且為未來的醫(yī)學研究和臨床應用奠定了穩(wěn)固的基礎。目前對沙棘的研究多集中于某類成分或某一通路靶點,本研究的目的是利用網(wǎng)絡藥理學及分子對接的技術,探究沙棘通過多成分、多靶點、多途徑保健的協(xié)同作用機制,以及沙棘保健潛在的藥效物質基礎和作用機制,為進一步研究和臨床應用提供指征。2所用數(shù)據(jù)庫和實驗方法2.1相關數(shù)據(jù)庫網(wǎng)址表1相關數(shù)據(jù)庫網(wǎng)址數(shù)據(jù)庫名稱相關網(wǎng)址中藥系統(tǒng)藥理學分析平臺(TCMSP)/tcmsp.phpUniprot數(shù)據(jù)庫/GeneCards數(shù)據(jù)庫/OMIM數(shù)據(jù)庫/Veeny2.1.0String數(shù)據(jù)庫/David數(shù)據(jù)庫/summary.jspPDB數(shù)據(jù)庫/structurePubChem數(shù)據(jù)庫/2.2沙棘活性成分及其對應靶點篩選應用TCMSP搜索沙棘的活性成分,并把藥物口服生物利用度(OB)≥30%,藥物相似性(DL)≥0.18ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Liu</Author><Year>2013</Year><RecNum>136</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[4]</style></DisplayText><record><rec-number>136</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="2txv9xs250r0z3erxe4p5vwgpwvff0wr5szf"timestamp="1711718692">136</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>HuiLiu</author><author>JinanWang</author><author>WeiZhou</author><author>YonghuaWang</author><author>LingYang</author></authors></contributors><auth-address>BioinformaticsCenter,CollegeofLifeSciences,NorthwestA&FUniversity,Yangling,Shaanxi712100,China;;LabofPharmaceuticalResourceDiscovery,DalianInstituteofChemicalPhysics,ChineseAcademyofSciences,Dalian,Liaoning116023,China</auth-address><titles><title>Systemsapproachesandpolypharmacologyfordrugdiscoveryfromherbalmedicines:Anexampleusinglicorice</title><secondary-title>JournalofEthnopharmacology</secondary-title></titles><periodical><full-title>JournalofEthnopharmacology</full-title></periodical><pages>773-793</pages><volume>146</volume><number>3</number><keywords><keyword>Licorice</keyword><keyword>Chineseherbalmedicine</keyword><keyword>Systemspharmacology</keyword><keyword>Networkanalysis</keyword><keyword>Drugdiscovery</keyword></keywords><dates><year>2013</year></dates><isbn>0378-8741</isbn><urls><related-urls><url>/kcms2/article/abstract?v=7P8mTOHD94HxvuSMgNyFoWpp-WtOrXtB8kMwziXAJFGziDFslhFI55vSraCFyhyffP0901FE9wwrUDMqfJfG1NC7MMtunqP-RRa9CD2XOFocgoGS7Gi_ptsctFho6sVjK1WoXKU91OPdAySFqbqE0g==&uniplatform=NZKPT&language=CHS</url></related-urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[4]作為篩選條件,得到沙棘潛在有效成分及其相關作用靶點。在Uniprot數(shù)據(jù)庫上進行成分靶點基因名的標準化,并排除無對應目標的靶點蛋白,即得沙棘活性成分的靶點。在Cytoscape3.9.0軟件中導入制作好的network文件和type文件,生成“活性成分-作用靶點”相互關系網(wǎng)絡圖,并篩選核心成分。2.3疾病靶點基因的獲取以“healthcare”為搜索詞,對GeneCards和OMIM兩個數(shù)據(jù)庫進行關鍵詞檢索,把得到的全部靶點進行整合并清除重復靶點,得到保健靶點。2.4繪制韋恩圖及蛋白質相互作用(PPI)網(wǎng)絡借助Venny2.1.0繪制沙棘活性成分靶點及保健靶點的交集靶點Venn圖,得到沙棘保健的潛在靶點數(shù)。把交集靶點輸入至STRING數(shù)據(jù)庫中,完成沙棘有效成分與保健靶點蛋白互作(PPI)網(wǎng)絡,結果以TSV格式導出。將結果導入Cytoscape3.9.0軟件進行拓撲分析,利用其插件ClasssViz的MCODE算法,提取沙棘保健的核心靶點,并進行可視化處理。2.5GO功能富集分析和KEGG通路富集分析將上述所得共有靶點導入David數(shù)據(jù)庫,“selectidentifier”項選為officialgenesymbol,種屬選為Homosapiens,進行基因本體論GeneOntology(GO)富集分析和京都基因與基因組百科全書KyotoEncyclopediaofGenesandGenomes(KEGG)通路分析,得到GO功能富集分析圖和KEGG通路分析圖。2.6成分-靶點-信號通路網(wǎng)絡的構建在Cytoscape3.9.0軟件上輸入上述得到的沙棘活性成分、共同靶點和KEGG富集結果的前二十條信號通路所制的network文件和type文件,并形成沙棘成分-靶點-信號通路網(wǎng)絡圖。2.7分子對接PPI網(wǎng)絡中核心靶標的蛋白質受體結構是從PDB數(shù)據(jù)庫中下載的,沙棘的核心活性成分配體結構是從PubChem數(shù)據(jù)庫中得到。運用Chem3D18.0軟件對小分子配體進行能量最小化來優(yōu)化力學結構,再由PyMol2.3.4軟件對蛋白受體采取去水分子以及其他不必要的小分子配體的操作,接著依靠AutoDockTools1.5.6軟件進行加氫操作并保存。通過AutoDockVina軟件對其完成對接,記錄其親和性,再利用jupyternotebook、pandas和numpy對分子對接結果進行熱力圖分析。借助Pymol2.3.4對得到的結果進行可視化處理。3結果與分析3.1沙棘活性成分及其對應靶點按照2.2的篩選條件在TCMSP數(shù)據(jù)庫中獲取沙棘活性成分共33個,其中有對應靶點的活性成分只有22個(表2),沙棘活性成分有對應靶點蛋白去重后共160個。在Cytoscape3.9.0軟件中輸入22個活性成分和160個靶點的network文件和type文件,建立沙棘活性成分與靶點網(wǎng)絡圖(圖1),體現(xiàn)了沙棘具有多成分、多靶點的特點。網(wǎng)絡中共有183個節(jié)點,331條邊,利用CytoNCA插件分析該網(wǎng)絡,計算degree值并篩選出前6個核心成分(表3)。表2沙棘活性成分表編號成分ID活性成分中文名稱OB(%)DLSJ1MOL001004pelargonidin天竺葵色素37.990.21SJ2MOL01021214-methyl-alpha-sitosterol14-甲基-α-谷甾醇43.490.78SJ3MOL010241ergostenol麥角甾醇35.410.71SJ4MOL001979LAN隱甾醇42.120.75SJ5MOL001420ZINC04073977β-植物甾醇380.76續(xù)表2沙棘成分活性表編號成分ID活性成分中文名稱OB(%)DLSJ6MOL001494Mandenol亞油酸乙酯420.19SJ7MOL00151024-epicampesterol22,23-二氫菜子甾醇37.580.71SJ8MOL002268rhein大黃酸47.070.28SJ9MOL002588(3S,5R,10S,13R,14R,17R)-17-[(1R)-1,5-dimethyl-4-methylenehexyl]-4,4,10,13,14-pentamethyl-2,3,5,6,7,11,12,15,16,17-decahydro-1H-cyclopenta[a]phenanthren-3-ol齒孔醇42.370.77SJ10MOL002773beta-caroteneβ-胡蘿卜素37.180.58SJ11MOL000354isorhamnetin異鼠李素49.60.31SJ12MOL000358beta-sitosterolβ-谷甾醇36.910.75SJ13MOL000359sitosterol谷甾醇36.910.75SJ14MOL000422kaempferol山奈酚41.880.24SJ15MOL000433FA葉酸68.960.71SJ16MOL000449Stigmasterol豆甾醇43.830.76SJ17MOL000492(+)-catechin(+)兒茶素54.830.24SJ18MOL0051005,7-dihydroxy-2-(3-hydroxy-4-methoxyphenyl)chroman-4-one橙皮素47.740.27SJ19MOL006756Schottenol仙人掌甾醇37.420.75SJ20MOL000073ent-Epicatechin(+)-表兒茶素48.960.24SJ21MOL000953CLR膽甾醇37.870.68SJ22MOL000098quercetin槲皮素46.430.28圖1沙棘活性成分與靶點注:左邊藍色方形圖代表160個基因,右邊綠色圓圈代表22個沙棘活性成分,紅色三角形代表藥物沙棘3.2保健靶點借助GeneCards和OMIM數(shù)據(jù)庫收集得到7333個保健靶點。3.3韋恩圖及PPI網(wǎng)絡見圖2,借助Venny2.1.0繪制沙棘活性成分靶點及保健靶點的交集靶點Venn圖,得到沙棘保健的潛在靶點數(shù)為154,包括AKT1、CASP3、MAPK8、IL6、TNF、CXCL8。在STRING數(shù)據(jù)庫中導入以上靶點,獲得含有154個節(jié)點,2396條邊,平均節(jié)點度值31.1,平均介數(shù)0.603的網(wǎng)絡,如圖3所示。根據(jù)Cytoscape3.9.0里的ClusterViz的MCODE算法,得到47個核心靶點(表4)及其核心靶點PPI網(wǎng)絡(圖4)。結合圖3-4可知,絲裂原激活蛋白激酶8(MAPK8)、絲氨酸和蘇氨酸激酶1(AKT1)、半胱氨酸-天冬氨酸蛋白酶3(CASP3)、腫瘤壞死因子(TNF)、白細胞介素-8(CXCL8)、白細胞介素-6(IL6)等與細胞凋亡和癌癥有關,故猜測這些靶點在沙棘保健機制中可能發(fā)揮關鍵作用。圖2沙棘靶點與保健靶點的交集veen圖注:成分靶點用shaji表示,疾病靶點用Healthcare表示,重疊部分是共同靶點表3沙棘6個核心成分編號名稱中文名稱degreeSJ22quercetin槲皮素122SJ14kaempferol山奈酚48SJ12beta-sitosterolβ-谷甾醇26SJ16Stigmasterol豆甾醇24SJ11isorhamnetin異鼠李素22SJ10beta-caroteneβ-胡蘿卜素19圖3PPI蛋白網(wǎng)絡圖注:從里到外,第一圈代表83-178個節(jié)點的5個基因,第二圈代表節(jié)點58-82的16個基因,第三個圓圈代表節(jié)點37-57的30個基因,第四圈代表節(jié)點19-36的44個基因,第五個圓圈代表節(jié)點1-18的58個基因。顏色的深淺代表基因的重要程度,氣泡大小代表連接邊數(shù)的多少。圖4核心靶點PPI圖注:顏色越綠代表基因越重要,氣泡越大代表連接邊數(shù)越多。表4沙棘靶點與保健靶點交集的47個核心靶點編號nameDegreeBetweennessCentralityClosenessCentrality1TNF460.00944907712MAPK8460.00944907713CASP3460.00944907714AKT1460.00944907715CXCL8460.00944907716IL6460.00944907717TP53450.0086622310.9787234048PTGS2450.0082573920.9787234049MMP9450.0084945330.97872340410MAPK1440.0078090950.95833333311IL10430.0062032420.9387755112EGF430.0073106150.9387755113CCL2410.0047428550.90196078414MAPK14410.0061101530.90196078415IFNG410.0053990530.90196078416IL1B410.0051459590.90196078417ICAM1410.0046583020.90196078418MMP2410.0061331790.90196078419MYC400.0055174360.88461538520IL2400.0050813350.88461538521EGFR390.0048607340.86792452822HMOX1380.0047600870.85185185223CCND1370.0043589060.83636363624VCAM1370.0036241960.83636363625RELA360.0036366390.821428571續(xù)表4沙棘靶點與保健靶點交集的47個核心靶點編號nameDegreeBetweennessCentralityClosenessCentrality26CASP8350.0028516130.80701754427PPARG350.0029281380.80701754428BCL2L1350.0028828130.80701754429STAT1350.0028169680.80701754430CAT340.0028307540.79310344831SERPINE1340.0027098390.79310344832CXCL10330.0018590520.77966101733MMP1330.0022532640.77966101734NFKBIA330.0028456540.77966101735SPP1320.0015443920.76666666736MPO310.0010918080.75409836137CD40LG310.0022779480.75409836138ERBB2300.0019645750.74193548439SELE300.0015514660.74193548440MMP3309.68E-040.74193548441CASP9290.0010675770.7301587342CRP290.0013680980.7301587343NOS2287.10E-040.7187544NR3C1260.0011308530.69696969745CDKN1A269.41E-040.69696969746AR250.0010687980.68656716447HSPB1246.06E-040.6764705883.4GO功能富集分析在David數(shù)據(jù)庫里提交共有靶點完成GO分析,共得到927條GO條目。GO功能分析包括生物過程(BP)(700條)、分子功能(MF)(138條)和細胞組分(CC)分析(89條)。選取前二十條(根據(jù)FDR值由小到大排序)的GO各項富集分析結果進行氣泡圖展示,結果見圖。GO-BP分析結果顯示表示沙棘主要通過基因表達的正調控、RNA聚合酶Ⅱ啟動子轉錄的正調控、對外源刺激的反應、轉錄正調控和DNA模板化、細胞對脂多糖的反應、凋亡過程的負調控等生物過程發(fā)揮保健的作用(叫圖5);GO-CC分析結果表示可通過細胞外空間、大分子復合物、核質、膜筏、質膜的組成部分、核染色質等細胞組分達到發(fā)揮保健的效果(見圖6);GO-MF分析結果表示沙棘可通過酶結合、RNA聚合酶Ⅱ轉錄因子活性、配體激活的序列特異性DNA結合、蛋白質結合、同蛋白質結合、蛋白質同二聚化活性轉錄因子活性、序列特異性DNA結合等分子功能進行保?。ㄒ妶D7)。以上結果表明沙棘保健呈現(xiàn)多靶點、多途徑的作用特點。在氣泡圖中,橫坐標以FDR(富集倍數(shù))進行展示,而縱坐標則代表了Term(富集的名字)。對于氣泡圖而言,顏色由紅色漸變至綠色,這一變化恰好反映了P值的增大趨勢,即紅色表示P值較小,而綠色表示P值較大。而PValue值越小,意味著所展示的信息越可靠,因此紅色氣泡通常更為可信。此外,氣泡的大小還代表了富集的基因數(shù)量,聚集的基因數(shù)量越多,氣泡圈越大,這在某種程度上也反映了富集效果的顯著性。3.5KEGG通路富集分析將交集靶點輸入David數(shù)據(jù)庫,用于KEGG富集分析。結果顯示,共有175條富集信號通路,按照FDR值由小到大的排序,用氣泡圖對前20條通路進行顯示,結果見圖8。其中癌癥通路(Pathwaysincancer)顯示出較強關聯(lián)。沙棘保健的其他相關信號通路有:脂質和動脈粥樣硬化通路(Lipidandatherosclerosis)、前列腺癌通路(Prostatecancer)、糖尿病并發(fā)癥中的AGE-RAGE信號通路(AGE-RAGEsignalingpathwayindiabeticcomplications)、丙型肝炎(HepatitisC)、乙型肝炎(HepatitisB)等。在氣泡圖中,橫坐標以FDR(富集倍數(shù))進行展示,而縱坐標則代表了Term(富集的名字)。對于氣泡圖而言,顏色由紅色漸變至綠色,這一變化恰好反映了P值的增大趨勢,即紅色表示P值較小,而綠色表示P值較大。而PValue值越小,意味著所展示的信息越可靠,因此紅色氣泡通常更為可信。此外,氣泡的大小還代表了富集的基因數(shù)量,聚集的基因數(shù)量越多,氣泡圈越大,這在某種程度上也反映了富集效果的顯著性。圖5GO-BP分析圖6GO-CC分析圖7GO-MF分析圖8KEGG通路分析3.6沙棘成分-靶點-信號通路網(wǎng)絡在Cytoscape3.9.0軟件中建立沙棘成分-靶點-信號通路網(wǎng)絡圖,結果見圖9。此網(wǎng)絡圖共計204個節(jié)點和881條邊。從該圖中可知活性成分SJ22(Quercetin)、SJ14(Kaempferol)、SJ12(Beta-sitosterol)、SJ16(Stigmasterol)、SJ11(Isorhamnetin)、SJ10(Beta-carotene)可能是沙棘保健的關鍵活性成分,癌癥的發(fā)病(Pathwaysincancer)、脂質和動脈粥樣硬化(Lipidandatherosclerosis)、人類巨細胞病毒感染(Humancytomegalovirusinfection)可能是關鍵作用通路。該分析結果展示出沙棘保健過程中多成分、多靶點、多通路協(xié)同作用的特點。圖9沙棘成分-靶點-信號通路網(wǎng)絡圖注:22個黃色圓形節(jié)點表示沙棘活性成分,20個綠色圓形節(jié)點表示信號通路,154個藍色矩形節(jié)點表示交集靶點蛋白,左邊紅色三角形代表藥物沙棘,右邊粉色三角形代表疾病通路。3.7分子對接把2.4的核心靶點(AKT1、CASP3、TNF、MAPK8、IL6、CXCL8)與2.2篩選到的核心成分[槲皮素(Quercetin)、山奈酚(Kaempferol)、β-谷甾醇(Beta-sitosterol)、豆甾醇(Stigmasterol)、異鼠李素(Isorhamnetin)、β-胡蘿卜素(Beta-carotene)]一一進行分子對接,借助AutoDockVina和jupyternotebook對結果分析并生成熱力圖(圖10)。在AutoDockVina分子對接中,結合能的絕對值可用于評估靶點與活性成分的對接穩(wěn)定性。絕對值較高意味著對接較為牢固。一般來說,當配體與受體對接后的結合能小于或等于-5.0kcal/mol時,可被視為優(yōu)良對接的標準。根據(jù)經驗規(guī)則,結合能值達到或低于-7.0kcal/mol時,則表明具有較強的結合力。β-谷甾醇作為沙棘的活性成分與MAPK8的親和性結合能為-11.0kcal/mol,是親和性表現(xiàn)最高的組合。部分分子對接結果可視化見圖11。圖106個核心靶點與6個核心成分之間的對接親和性熱力圖注:配體S1、S2、S3、S4、S5、S6分別是槲皮素、山奈酚、β-谷甾醇、豆甾醇、異鼠李素、β-胡蘿卜素。圖11β-谷甾醇與MAPK8分子對接可視化結果圖圖12β-谷甾醇與AKT1分子對接可視化結果圖圖13β-谷甾醇與CASP3分子對接可視化結果圖圖14β-谷甾醇與TNF分子對接可視化結果圖圖15豆甾醇與CASP3分子對接可視化結果圖圖16豆甾醇與TNF分子對接可視化結果圖4討論β-谷甾醇和豆甾醇是一種植物甾醇,植物甾醇可能通過NF-kB通路抑制炎癥因子的表達,β-谷甾醇和豆甾醇可顯著抑制與炎癥相關的細胞因子如IL-6的表達ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>馮思敏</Author><Year>2018</Year><RecNum>140</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[5]</style></DisplayText><record><rec-number>140</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="2txv9xs250r0z3erxe4p5vwgpwvff0wr5szf"timestamp="1711878450">140</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>馮思敏</author><author>寧可</author><author>邵平</author><author>任國平</author><author>孫培龍</author><author>羅自生</author></authors></contributors><auth-address>浙江工業(yè)大學;浙江大學;杭州萬向職業(yè)技術學院;</auth-address><titles><title>β-谷甾醇和豆甾醇對小鼠急性結腸炎的治療作用研究</title><secondary-title>中國糧油學報</secondary-title></titles><periodical><full-title>中國糧油學報</full-title></periodical><pages>80-86+94</pages><volume>33</volume><number>12</number><keywords><keyword>β-谷甾醇</keyword><keyword>豆甾醇</keyword><keyword>急性結腸炎</keyword><keyword>葡聚糖酸鈉</keyword><keyword>炎癥性腸病</keyword></keywords><dates><year>2018</year></dates><isbn>1003-0174</isbn><urls><related-urls><url>/urlid/11.2864.TS.20181130.1706.020</url></related-urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[5]。β-谷甾醇在發(fā)揮抗炎、抗氧化、抗腫瘤等生物功能ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>陳元堃</Author><Year>2021</Year><RecNum>138</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[6]</style></DisplayText><record><rec-number>138</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="2txv9xs250r0z3erxe4p5vwgpwvff0wr5szf"timestamp="1711878450">138</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>陳元堃</author><author>曾奧</author><author>羅振輝</author><author>何樹苗</author><author>李春梅</author><author>林樹真</author><author>盧群</author></authors></contributors><auth-address>廣東藥科大學生命科學與生物制藥學院;廣東金妮寶科技發(fā)展有限公司;</auth-address><titles><title>β-谷甾醇藥理作用研究進展</title><secondary-title>廣東藥科大學學報</secondary-title></titles><periodical><full-title>廣東藥科大學學報</full-title></periodical><pages>148-153</pages><volume>37</volume><number>01</number><keywords><keyword>谷甾醇</keyword><keyword>性質與結構</keyword><keyword>分離鑒定</keyword><keyword>生理活性</keyword><keyword>臨床藥用</keyword></keywords><dates><year>2021</year></dates><isbn>2096-3653</isbn><urls><related-urls><url>/doi/10.16809/ki.2096-3653.2020040801</url></related-urls></urls><electronic-resource-num>10.16809/ki.2096-3653.2020040801</electronic-resource-num><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[6],還可以抑制癌細胞增殖和促進癌細胞凋亡來抑制肝癌細胞的發(fā)生ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>王凱</Author><Year>2022</Year><RecNum>148</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[7]</style></DisplayText><record><rec-number>148</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="2txv9xs250r0z3erxe4p5vwgpwvff0wr5szf"timestamp="1711904417">148</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>王凱</author><author>李衛(wèi)</author><author>李志芳</author><author>紀會瓊</author><author>郭志偉</author><author>曹俊秋</author></authors></contributors><auth-address>達州中醫(yī)藥職業(yè)學院公共基礎部;達州市疾病預防控制中心附屬醫(yī)院;南充市中心醫(yī)院影像科;四川大學華西醫(yī)院肝膽外科;</auth-address><titles><title>β-谷甾醇靶向CDC25B抑制肝癌細胞增殖</title><secondary-title>中山大學學報(醫(yī)學科學版)</secondary-title></titles><periodical><full-title>中山大學學報(醫(yī)學科學版)</full-title></periodical><pages>675-684</pages><volume>43</volume><number>04</number><keywords><keyword>肝癌</keyword><keyword>β-谷甾醇</keyword><keyword>細胞分裂周期25B</keyword><keyword>細胞增殖</keyword></keywords><dates><year>2022</year></dates><isbn>1672-3554</isbn><urls><related-urls><url>/doi/10.13471/ki.j.sun.yat-sen.univ(med.sci).20220509.001</url></related-urls></urls><electronic-resource-num>10.13471/ki.j.sun.yat-sen.univ(med.sci).20220509.001</electronic-resource-num><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[7]。豆甾醇能與MAPK3的活性基團以氫鍵結合來抑制目標蛋白的活性,如巨噬細胞受到脂多糖刺激后,MAPK3激活下游細胞因子參與炎癥反應ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>吳力超</Author><Year>2022</Year><RecNum>149</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[8]</style></DisplayText><record><rec-number>149</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="2txv9xs250r0z3erxe4p5vwgpwvff0wr5szf"timestamp="1711952806">149</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>吳力超</author><author>李俊峰</author><author>張婷婷</author><author>陶方方</author><author>劉文洪</author></authors></contributors><auth-address>浙江中醫(yī)藥大學基礎醫(yī)學院;浙江中醫(yī)藥大學研究生院;</auth-address><titles><title>基于網(wǎng)絡藥理學和細胞實驗探討豆甾醇抗炎作用</title><secondary-title>中成藥</secondary-title></titles><periodical><full-title>中成藥</full-title></periodical><pages>609-615</pages><volume>44</volume><number>02</number><keywords><keyword>豆甾醇</keyword><keyword>炎癥</keyword><keyword>網(wǎng)絡藥理學</keyword><keyword>雌激素信號通路</keyword></keywords><dates><year>2022</year></dates><isbn>1001-1528</isbn><urls><related-urls><url>/kcms2/article/abstract?v=1aGKlzgJW-pXlL87PJOzlOYhsrhTbIp5uX-gohwLA45wqPxH9Ohfvgb6B1ZRq1hNwzfiYPIeUa9BS4o-lQJLwI0esO0gyC3yjJH608xW6NGzDdzbtpNzNuYWu3M7cwXgkXEYPbxA_CcsszbIkkfARw==&uniplatform=NZKPT&language=CHS</url></related-urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[8]。槲皮素的抗氧化作用主要體現(xiàn)在調節(jié)癌癥相關通路、高級糖基化終末產物-受體(AGE-RAGE)信號途徑、血脂和動脈粥樣硬化等方面ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>席銀秀</Author><Year>2024</Year><RecNum>150</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[9]</style></DisplayText><record><rec-number>150</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="2txv9xs250r0z3erxe4p5vwgpwvff0wr5szf"timestamp="1711958351">150</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>席銀秀</author><author>安麗霞</author><author>張艷媛</author><author>張海明</author></authors></contributors><auth-address>晉中信息學院;</auth-address><titles><title>槲皮素抗氧化作用的網(wǎng)絡藥理學研究</title><secondary-title>現(xiàn)代畜牧獸醫(yī)</secondary-title></titles><periodical><full-title>現(xiàn)代畜牧獸醫(yī)</full-title></periodical><pages>25-28</pages><number>01</number><keywords><keyword>槲皮素</keyword><keyword>抗氧化</keyword><keyword>網(wǎng)絡藥理學</keyword><keyword>蛋白互作</keyword><keyword>靶點</keyword></keywords><dates><year>2024</year></dates><isbn>1672-9692</isbn><urls><related-urls><url>/doi/10.20154/ki.issn1672-9692.2024.01.005</url></related-urls></urls><electronic-resource-num>10.20154/ki.issn1672-9692.2024.01.005</electronic-resource-num><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[9]。β-胡蘿卜素被人證明可以通過調節(jié)細胞周期和多種細胞信號途徑來實現(xiàn)抑制腫瘤細胞增殖的作用,包括調節(jié)轉錄因子(如NF-B、AP-1)和環(huán)氧合酶等ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>王景川</Author><Year>2008</Year><RecNum>163</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[10]</style></DisplayText><record><rec-number>163</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="2txv9xs250r0z3erxe4p5vwgpwvff0wr5szf"timestamp="1711996399">163</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>王景川</author><author>龐廣昌</author></authors></contributors><auth-address>天津市食品生物技術重點實驗室,天津商業(yè)大學生物技術與食品科學學院;</auth-address><titles><title>β-胡蘿卜素的抗腫瘤作用及其分子機制研究進展</title><secondary-title>食品科學</secondary-title></titles><periodical><full-title>食品科學</full-title></periodical><pages>665-669</pages><number>10</number><keywords><keyword>β-胡蘿卜素</keyword><keyword>腫瘤</keyword><keyword>細胞凋亡</keyword><keyword>分子機制</keyword></keywords><dates><year>2008</year></dates><isbn>1002-6630</isbn><call-num>11-2206/TS</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[10]。山柰酚可以促使人類炎性乳腺癌細胞SUM190凋亡,其機制是通過降低PI3K、Akt、糖原合成酶激酶-3(GSK-3)蛋白的磷酸化水平ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>單麗芳</Author><Year>2021</Year><RecNum>168</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[11]</style></DisplayText><record><rec-number>168</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="2txv9xs250r0z3erxe4p5vwgpwvff0wr5szf"timestamp="1712044757">168</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>單麗芳</author><author>康國嬌</author><author>張超</author><author>繆瑋</author><author>宋曉坤</author></authors></contributors><auth-address>普洱市中醫(yī)醫(yī)院藥劑科;天津醫(yī)科大學腫瘤醫(yī)院;</auth-address><titles><title>基于網(wǎng)絡藥理學和分子對接探討四物湯抗乳腺癌的作用機制</title><secondary-title>中草藥</secondary-title></titles><periodical><full-title>中草藥</full-title></periodical><pages>3943-3953</pages><volume>52</volume><number>13</number><keywords><keyword>網(wǎng)絡藥理學</keyword><keyword>分子對接</keyword><keyword>四物湯</keyword><keyword>乳腺癌</keyword><keyword>山柰酚</keyword><keyword>β-谷甾醇</keyword><keyword>豆甾醇</keyword><keyword>沒食子酸</keyword></keywords><dates><year>2021</year></dates><isbn>0253-2670</isbn><urls><related-urls><url>/kcms2/article/abstract?v=C06iYwc_NfQYGy2DNSvn9bmjX6Z1a_yvwbpCM9vE-BWIBvU2oowDYmQIz6JT6sBfxt7ZHYgA9g55Ql1Ta8VOz0Yc6icHTMNZktS_fvXHLKe50ayLuFi2XKg2ol3rRGYYeub0eYPl6C4I-0PgZVn7XA==&uniplatform=NZKPT&language=CHS</url></related-urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[11],還具有良好的抗炎、抗腫瘤等作用ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>李卓群</Author><Year>2022</Year><RecNum>164</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[12]</style></DisplayText><record><rec-number>164</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="2txv9xs250r0z3erxe4p5vwgpwvff0wr5szf"timestamp="1712044637">164</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>李卓群</author></authors><tertiary-authors><author>寇玉,</author><author>戴小軍,</author></tertiary-authors></contributors><titles><title>基于數(shù)據(jù)挖掘和網(wǎng)絡藥理學的人參—黃芪藥對抗腫瘤的機制研究</title></titles><keywords><keyword>中藥</keyword><keyword>腫瘤</keyword><keyword>山奈酚</keyword><keyword>腫瘤相關巨噬細胞</keyword><keyword>機制研究</keyword></keywords><dates><year>2022</year></dates><work-type>碩士</work-type><urls><related-urls><url>/doi/10.27441/ki.gyzdu.2022.002507</url></related-urls></urls><electronic-resource-num>10.27441/ki.gyzdu.2022.002507</electronic-resource-num><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[12]。因此,篩選出來的有效成分是沙棘發(fā)揮保健功能的基礎,沙棘通過這些成分發(fā)揮抗氧化、抗腫瘤、抗炎、抗動脈粥硬化等保健作用。MAPK8屬于絲蘇氨酸蛋白激酶,參與細胞信號傳導,炎癥狀態(tài)下可以通過活化巨噬細胞炎性標志物JNK蛋白磷酸化起到調控細胞增殖、分化、凋亡等生物功能ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>衡霞</Author><Year>2018</Year><RecNum>169</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[13]</style></DisplayText><record><rec-number>169</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="2txv9xs250r0z3erxe4p5vwgpwvff0wr5szf"timestamp="1712337058">169</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>衡霞</author><author>朱寶杰</author><author>孫莉敏</author><author>潘林梅</author><author>段金廒</author><author>張啟春</author><author>朱華旭</author></authors></contributors><auth-address>南京中醫(yī)藥大學江蘇省中藥資源產業(yè)化過程協(xié)同創(chuàng)新中心;南京中醫(yī)藥大學江蘇省方劑高技術研究重點實驗室;</auth-address><titles><title>基于網(wǎng)絡藥理學的黃連解毒湯調節(jié)巨噬細胞炎癥反應和代謝的作用機制研究</title><secondary-title>藥學學報</secondary-title></titles><periodical><full-title>藥學學報</full-title></periodical><pages>1449-1457</pages><volume>53</volume><number>09</number><keywords><keyword>網(wǎng)絡藥理學</keyword><keyword>黃連解毒湯</keyword><keyword>炎癥</keyword><keyword>代謝</keyword></keywords><dates><year>2018</year></dates><isbn>0513-4870</isbn><call-num>11-2163/
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