Name: network pharmacology prediction and experimental validation of trichosanthes-fritillaria thunbergii action mechanism against lung adenocarcinoma
Uploaded: 2023-03-03T14:35:00
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本研究得到了北京中医药大学创新培训计划（编号：202110026036）的支持。

所有网络药理学程序均按照《网络药理学评价方法指南》18进行。所有实验程序均按照北京中医药大学实验室管理规定进行。
1.网络药理预测
<ol><li>有源组件的选择<ol><li>打开HERB数据库（http://herb.ac.cn）19，以“Gualou”（ Trichosanthes kirilowii Maxim的中文名称）和“Zhebeimu”（Bulbus Fritillariae thunbergii的中文名称）作为关...

通常，一个完整的网络药理学研究包括从数据库中识别活性成分，获取活性成分和疾病对应的靶点，构建药物-成分-疾病-靶点网络，以及核心靶点和途径的预测。通过计算机技术初步预测活性成分与核心蛋白之间的关联（分子对接），并通过实验进行最终验证。
相关数据库的选择是网络药理学最关键的部分，因为这决定了研究的质量。HERB数据库整合了Syμmap、TCMID、TCMSP和TCM-I...

肺癌是指起源于肺支气管黏膜的恶性肿瘤，包括鳞状细胞癌、腺癌、大细胞癌、小细胞癌1。肺腺癌（LUAD）是最常见的肺癌类型，约占肺癌病例总数的40%2。大多数患者被诊断为晚期或有远处转移，因此失去了手术的机会3。在目前的临床治疗中，同步放化疗是治疗LUAD最常用的策略，但由于严重的不良反应，其应用受到限制4。
中医可有效缓解LUAD患者的临床症状，减少放化疗引起的不良反应，成为研究热点5，6，7。在中医中，肺癌属于“肺蓄积”和“肺岩”的范畴。气虚和痰、瘀、毒的相互作用是肺癌发病的重要因素。因此，补气、化痰止血是临床上治疗肺癌的主要方法8 根据中医理论9.基里洛维特里科桑特斯Maxim（Gualou）和Fritillaria thunbergii Miq（Zhebeimu）代表了治疗肺癌的常见药物对，这种组合具有清热降痰的作用10，11，12。然而，其作用机制仍不清楚，需要进一步研究。
网络药理学是一种基于系统生物学和多向药理学理论的综合方法，旨在揭示多种药物和疾病之间的复杂网络关系13。中国传统处方具有多组分、多靶点的特点，非常适合网络药理学研究14，15。近年来，网络药理学已成为中药方剂研究的有力途径，成为研究热点16，17。
然而，据我们所知，所有关于网络药理学的研究都是以文本形式呈现的。通过视频展示这项技术将大大降低学习门槛，促进这项技术的推广，这是本文的优势之一。本研究以 毛滴虫抗 肺腺癌为例，开展网络药理学预测和实验验证。

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.25% trypsin-EDTA</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>R001100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>A549&#160;cell line</td>
			<td>Procell</td>
			<td>CL-0016</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AKT antibody</td>
			<td>CST</td>
			<td>4691S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BCA Protein Assay Kit</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>PC0020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chemiluminescence detection system</td>
			<td>Shanghai Qinxiang Scientific Instrument Factory</td>
			<td>ChemiScope 6100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#39;s modified eagle medium (DMEM)</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>11995</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Enhanced chemiluminescence (ECL) kit&#160;</td>
			<td>ABclonal</td>
			<td>RM00021</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal bovine serum</td>
			<td>ScienCell</td>
			<td>0025</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HRP Goat Anti-Rabbit IgG (H+L)</td>
			<td>ABclonal</td>
			<td>AS014</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MTS assay kit</td>
			<td>Promega</td>
			<td>G3580</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>p-AKT antibody</td>
			<td>CST</td>
			<td>6040S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin streptomycin</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>C14-15070-063</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phenylmethanesulfonyl fluoride (PMSF)</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>P0100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphatase inhibitor</td>
			<td>Beyotime</td>
			<td>P1081</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate buffered saline (PBS)</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>P1020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyvinylidene difluoride (PVDF) membranes</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>ISEQ00010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RIPA lysis solution</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>R0010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotary evaporator</td>
			<td>Shanghai Yarong Biochemical Instrument Factory</td>
			<td>RE52CS-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vacuum freeze-drying mechanism</td>
			<td>Ningbo Scientz Biotechnology</td>
			<td>SCIENTZ-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#946;-Actin antibody</td>
			<td>ABclonal</td>
			<td>AC026</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

network pharmacology prediction and experimental validation of trichosanthes-fritillaria thunbergii action mechanism against lung adenocarcinoma

本文旨在基于网络药理学和实验验证，研究毛 滴虫 治疗肺腺癌（LUAD）的机制。采用中药高通量实验和参考引导（HERB）数据库和相似合体法（SEA）数据库收集毛 滴虫 和 枸杞 子的有效成分和潜在靶点，并通过GeneCards和在线孟德尔遗传（OMIM）数据库查询LUAD相关靶点。利用Cytoscape软件构建了药物-成分-疾病-靶点网络。通过蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络、基因本体（GO）功能、京都基因和基因组百科全书（KEGG）通路富集分析，获得核心靶点和关键通路。毛滴虫 -毛滴虫 和A549细胞的水提取物用于随后的实验验证。通过HERB数据库和文献检索，筛选出毛滴 虫 的有效化合物和157个潜在靶基因，其中144个是毛 滴 虫治疗肺腺癌的调控靶点。GO功能富集分析表明， 毛滴虫 对肺腺癌的作用机制主要是蛋白质磷酸化。KEGG通路富集分析表明， 毛滴虫 对肺腺癌的治疗主要涉及PI3K/AKT信号通路。实验验证表明， 毛滴虫 水提取物可以抑制A549细胞的增殖和AKT的磷酸化。通过网络药理学和实验验证，验证了PI3K/AKT信号通路在毛 滴虫 治疗肺腺癌中的作用中起着至关重要的作用。

共鉴定出31个毛滴虫-松柏相关活性成分，包括21个毛滴虫和10个毛滴虫组分，以及144个相应的靶点。总体而言，分别从GeneCards数据库和OMIM数据库中提取了9，049个和67个LUAD相关基因。删除重复基因后，鉴定出9，057个与LUAD相关的基因。将LUAD相关基因与毛滴虫活性成分相关靶点进行交集，以获得潜在的治疗靶点。毛滴虫-毛滴虫对LUAD的药物-成分-疾病-靶点相互作用网?...

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Network Pharmacology Prediction and Experimental Validation of Trichosanthes-Fritillaria thunbergii Action Mechanism Against Lung Adenocarcinoma

本研究基于网络药理学和实验验证，揭示了毛 滴虫治疗肺腺癌的机制 。该研究还表明，PI3K / AKT信号通路在 Trichosanthes-Fritillaria thunbergii 治疗肺腺癌中的作用中起着至关重要的作用。

毛滴虫对肺腺癌作用机制的网络药理学预测及实验验证

We aimed to study the mechanism of Trichosanthes-Fritillaria thunbergii in treating lung adenocarcinoma (LUAD) based on network pharmacology and ...

中药，我们来谈谈靶材多组分的特点。这是网络和生物研究的最基本框。我们演示了将降低阈值的技术。网络药理学是系统分析技术，构建了多因素相互作用网络工作的工具。它可以有效地预测中医药在网络药理学数据中来自数据库的单一途径，虽然无法预测与药物、蛋白质的关系，这仍需要通过后续实验来验证。开始打开HERB数据库，以瓜刘和哲碧木为关键词，获取两种药物的成分。下载两种药物相关成分的清单和规范的微笑结构。现在，通过在HERB组数据库中包括具有口服生物利用度和药物样值的组分来确定获得的组分是否具有活性。如果该组分没有口服生物利用度和类似药物的值，请将该组分输入瑞士ADME数据库以获取每种成分的信息。包括具有高 GI 吸收和至少两个是类药物值的成分作为活性成分。要预测活性成分的目标，请打开HERB数据库。搜索并复制活动组件的规范 SMILES 结构。然后打开相似性集成方法，并将活动组件的规范 SMILES 结构粘贴到搜索框中。单击“尝试 SEA”以获取目标关键目标名称 P 值，以及每个活动组件的最大 TC。将数据复制到电子表格中，并使用电子表格文件过滤功能按目标键筛选活动组件目标。将所有靶标复制到电子表格中并删除重复项以获取药物靶标。现在打开基因卡数据库和在线孟德尔遗传在人类中预测疾病靶点。使用“肺腺癌”作为关键字，获取肺腺癌的疾病靶点。下载疾病靶点的电子表格并删除重复靶点，以获得肺腺癌靶点。通过将肺腺癌相关靶点和药物靶点复制到新电子表格中的同一列中，构建药物成分疾病靶标网络。使用工具栏中的数据识别重复项功能，获取肺腺癌相关靶点和毛滴虫活性成分相关靶点的交叉靶点。打开细胞景观 3.8.0。单击菜单栏中的文件，然后选择导入。其次是来自文件的网络。要导入电子表格文件，请通过左侧控制面板中的样式栏优化网络节点的大小和颜色。使用分析网络功能进行网络拓扑分析。单击菜单栏中的工具，然后选择分析网络。在表格面板上，单击标题栏中的度数以按度数降序排列组件。以前10个成分和目标为主要有源成分和核心目标。构建PPI网络并筛选核心蛋白。打开字符串数据库，并将针对肺腺癌的毛滴虫潜在靶点的文本格式列表粘贴到名称列表对话框。然后在生物体中选择智人。单击搜索并选择继续按钮，当结果可用时，单击设置 并勾选高置信度 0.700 在基本设置中，在所需的最低交互分数下，在高级设置中，在网络中断开连接的节点中勾出高。然后单击更新按钮。接下来，单击标题栏中的导出，并以 TSV 格式下载 PPI 关系的简短表格文本。打开细胞景观 3.8.0。单击文件，选择，导入，然后从文件导入网络以导入TSV格式文件以进行可视化分析。使用网络分析器功能进行拓扑分析。通过左侧控制面板中的样式栏优化网络节点的大小和颜色。通过打开Medscape平台，将潜在治疗靶点的文本格式列表粘贴到对话框中，然后单击提交按钮来执行KEGG富集分析。在输入中勾选智人作为物种“和分析作为物种”，然后单击自定义分析按钮。选择扩充。仅勾选KEGG途径，然后单击富集分析。进度条达到 100% 后，单击分析报告页面橙色按钮查看丰富结果。单击一个zip文件中的所有内容'下载浓缩结果，然后在Enrichment_GO'文件夹中打开_FINAL_GO'csv文件以获取结果。打开 R-软件并键入安装包 GG 图二'和库 GG 图二'在 R 中用于安装 GG 图二 R 包。按回车键运行 KEGG 可视化程序。为了检测细胞活力，用一毫升0.25%胰蛋白酶在37摄氏度下消化对数生长期A 549细胞一分钟。加入一毫升DMEM完全培养基以中和胰蛋白酶，并轻轻吹气以促进细胞脱落。然后离心混合物以获得细胞沉淀，并使用DMEM完全培养基重悬获得的细胞。将细胞悬液添加到血细胞计数器中并使用自动细胞计数器计数，将其稀释至五倍 10 至每毫升第四个细胞，使用 DMEM 完全培养基 现在将一克毛滴虫水提取物溶解在 10 毫升 PBS 中，并通过 0.22 微米过滤器对其进行过滤灭菌。使用PBS将混合物稀释至不同浓度。将100微升稀释的细胞板放入96孔板的每个孔中。细胞粘附后，加入一微升不同浓度的毛滴虫水提取物，调节每个孔的浓度。培养24小时后丢弃原始培养基，加入100微升DMEM。碱性培养基，用于在37摄氏度和5%二氧化碳下进一步孵育两小时。在孵育结束时，加入20微升MTS溶液并将细胞再孵育一小时。将孵育的混合物转移到不同的板上。使用酶标仪测量490纳米波长下的吸光度并计算细胞活力。将对数生长期A 549细胞稀释至每毫升10至第五个细胞的五倍。将两毫升细胞悬液加入六孔板中并生长12小时。如前所述，在获得不同PBS稀释度的毛滴虫水提取物后，向空白对照组加入20微升PBS溶液，向不同浓度组加入20微升毛滴虫水提取物的各种稀释液。干预24小时后，弃去上清液并用PBS清洁细胞三次。向每个孔中加入250微升RIPA缓冲液，并裂解细胞30分钟。收集裂解物进行离心，得到上清液。显示了毛滴虫与肺腺癌的药物成分疾病靶向相互作用网络。在相互作用网络中，获得的前10个活性成分是毛滴虫治疗肺腺癌作用的关键活性成分。PPI网络包括122种功能蛋白和210种相互作用关系。排名前10位的核心蛋白主要参与新生血管、细胞增殖、细胞凋亡和细胞膜转运。在KEGG排名前20位的通路中，PI3K-AKT信号通路、Rap1信号通路、磷脂酶-D信号通路和MAPK1信号通路与肺癌密切相关，其中PI3K-AKT通路排名第一。浓度超过400微克/毫升的毛滴虫提取物可以抑制细胞增殖，浓度高达800微克/毫升时对A-549细胞的抑制作用接近抑制浓度的一半。毛滴虫提取物的干预使各组AKT蛋白表达无显著变化。然而，p-AKT丝氨酸-473表达受到抑制，并显示出剂量依赖性作用。毛滴虫的关键组分与PI3K AKT通路的关键蛋白分子对接，结果表明，地奥司美汀和山奈酚与AKT1的结合能小于负7，表明结合活性强。最重要的是在中药的靶点上取得了活性成分。以及其靶点是网络药理学的核心。

Research

JoVE Journal

Medicine

Network Pharmacology Prediction and Experimental Validation of Trichosanthes-Fritillaria thunbergii Action Mechanism Against Lung Adenocarcinoma

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