基于GEO数据库及网络药理学探讨乌梅丸治疗腹泻型肠易激综合征的分子机制

被引量 : 0次 | 上传用户:yaci
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目的:(1)运用生物信息学的方法,分析IBS-D的关键差异基因及相关信号通路,探究潜在的病理机制。(2)本研究利用网络药理学和分子对接技术,对乌梅丸治疗IBS-D的关键活性成分、核心靶点和信号通路进行研究,阐明相关的作用机制,为乌梅丸治疗IBS-D的潜在机制提供新的见解并为临床用药提供一定的参考。方法:(1)生物信息学分析:利用R 4.1.2软件对GEO数据库中的GSE36701数据集进行系统分析;使用Normalize函数对数据进行归一化处理并获取归一化后的样本图;运用Limma程序包筛选出差异基因和表达矩阵;利用Ggplot2、Pheatmap等程序包将筛选出的差异基因绘制成火山图和热图。为了更深入地了解起作用的生物网络,将差异基因导入Cytoscape 3.8.0软件,利用插件Cyto NCA对基因进行分析,筛选出关键基因并绘制PPI网络图;使用Clusterprofiler程序包对DEGs进行基因本体的GO功能富集分析与京都基因与基因组百科全书KEGG通路分析,并对相关结果进行可视化分析,为潜在的治疗性干预打开新的途径。(2)网路药理学:为探索乌梅丸对IBS-D的潜在疗效,本研究利用中药系统药理学数据库及分析平台(TCMSP数据库)对乌梅丸中各药物的有效成分及相应靶点进行检索和预测;在“GENECARDS”、“OMIM”、“TTD”、“DRUGBANK”和“PHARMGKB”共五个数据库中筛选IBS-D靶点,并结合生物信息学分析得到的差异基因,分别构建Venn图、“中药-活性成分-靶点”作用网络图及PPI蛋白互作网络图;为了进一步了解乌梅丸对IBS-D的潜在治疗作用,对差异基因进行GO、KEGG分析和分子对接分析及相关结果的可视化。结果:(1)通过对GSE36701数据集进行生物信息学分析,结果显示,数据集中有77个正常样本和53个IBS-D患病样本,总共筛选出17137个差异基因,其中包含25个表达上调和17112个表达下调。通过蛋白互作分析得到17个关键基因,分别为“RUVBL1、MCRS1、BMS1、IMP4、NAT10、SNRNP200、DDX49、SART1、DDX55、PRPF8、R RP9、SNRPD2、PRPF19、PSMC3、SNRNP40、MAP3K14和PSMC5”,且表达水平在IBS-D患者中明显下调。此外,GO富集分析显示,DEGs主要与核糖核蛋白复合体生物发生、线粒体基因表达、线粒体含蛋白复合体、线粒体内膜、线粒体基质、解旋酶活性、ATP水解活性、RNA解旋酶活性等关系密切。KEGG富集结果可知,TNF信号通路、细胞凋亡、PI3K-Akt信号通路等与IBS-D发病机制密切相关。(2)运用网络药理学和分子对接技术,分析了乌梅丸治疗IBS-D的活性成分、核心靶点、信号通路,共得出乌梅丸治疗IBS-D的活性成分129个,治疗靶点147个;其中排名前10的主要活性成分为“槲皮素、β-谷甾醇、山奈酚、豆甾醇、延胡索碱、四氢非洲方己碱、巴马汀、四氢小檗碱、小檗碱和R-氢化小檗碱”等。PPI网络分析得到30个核心靶点,其中包括“HSP90AA1、MAPK1、JUN、RELA、AKT1、IL6、ESR1、FOS、MAPK8和EGFR”等。GO功能富集分析可见,乌梅丸通过在膜筏、膜微区、质膜筏等处影响DNA结合转录因子结合、RNA聚合酶Ⅱ特异性DNA结合转录因子结合、细胞因子受体结合、泛素样蛋白连接酶结合和细胞因子活性等主要功能,在脂多糖反应、对细菌来源分子的反应、对异生物质刺激的反应生物进程中发挥作用。根据KEGG通路结果显示,在乌梅丸治疗IBS-D的过程中,IL-17信号通路、TNF信号通路和Toll样受体等信号通路起着关键作用。同时,分子对接结果显示,乌梅丸中的小檗碱、巴马汀、四氢小檗碱、β-谷甾醇、槲皮素和延胡索碱能够与HSP90AA1、MAPK1、JUN、RELA、IL6、IL2、ESR1和FOS等分子对接较好。结论:(1)通过生物信息学分析,发现17个关键基因表达水平在IBS-D患者中明显下调,这些基因可能与IBS-D的发病密切相关。(2)网络药理学结果显示乌梅丸治疗IBS-D涉及HSP90AA1、MAPK1、JUN和RELA等多种基因及IL-17信号通路、TNF信号通路和Toll样受体等多条通路,可见乌梅丸治疗IBS-D主要是作用于多个活性成分、靶点、通路,达到减少炎症反应、调节肠道微生物、提高免疫力来达到治疗IBS-D的目的。
其他文献
文章概括了20世纪80-90年代文化语言学对汉语汉字文化属性探索的意义和特点,总结了百余年间我国语文现代化中“汉语拼音方案”的研制与推行、汉字的规范化标准化、通用语言文字的推广普及等三大任务的历史过程,论述了党的十八大以来对推广国家通用语言文字的重视与布局,以期更深刻地学习领会习近平总书记的文化理论,了解“汉语汉字是中华文化的根脉与维系”“强国需要强语、强语助力强国”的意义,更自觉地做好国家通用语
期刊
学生亲历学习过程,其感知体验更为深刻,教师适时引入单元主题教学模式,利用多种学习任务、学习活动、学习实践进行课堂调度,引导学生主动参与单元主题学习环节,在感知体验中完成认知内化。研究教学内容、梳理知识结构、创新情境设计、延伸训练维度,教师针对学生学习表现进行教学调整、学法传授、实践推演、训练延伸设计,为学科核心素养培养创造有利条件。
期刊
背景银屑病是一种免疫介导的慢性复发性炎症性疾病,皮损表现为全身泛发的红斑、鳞屑,常累及关节,还可伴发代谢综合征、心血管疾病、焦虑、抑郁等疾病。银屑病发病机制复杂,病情顽固。目前银屑病系统治疗药物有甲氨蝶呤、阿维A、环孢素、生物小分子靶向药物等,尤其是靶向于IL-23/Th17轴的生物制剂,疗效确切。但这些药物也存在全身免疫抑制、免疫偏移、停药后复发率高及价格昂贵、医保负担重等各种问题,而且对于合并
学位
<正>新课程改革对于语文教学提出了越来越高的要求,尤其是对于教学方法和教学资源的要求更是有所提高。为了丰富学生的知识,开拓学生的视野,实现新课程改革的要求,教师应该不断地开发课程资源,切实有效地提高学生的语文素养。语文是一门开放性的学科,它需要丰富的教学资源来支撑,而恰恰生活中又有很多资源可以加以开发并运用到语文教学中。为此,本文将对初中语文课程资源开发的必要性以及开发的策略进行研究,以供参考。
期刊
<正>数学有着较强的抽象性和逻辑性,对学生的思维能力也有着较高要求。受限于传统教育思想,当前小学数学教学模式存在较大局限,难以促进学生思维品质的发展。而基于深度学习理念,推动小学数学课堂教学模式的革新,解决小学数学教学中长期存在的问题,有利于提高教学质量,促进学生学习能力的提升。
期刊
读后续写作为一种新题型,集结了阅读、分析、写作和创造的能力,是对学生英语综合能力的一种考查,是语言输入和输出的交互过程,是思维与语言的转化过程,在推动高中英语教学发展方面具有重要的现实意义。读后续写不仅是讲授浅层次的基础语言知识,更是促进学生英语核心素养提升,进而提升其思维品质,为学生的终身学习和发展打下坚实的基础,本文对读后续写的背景、写作中遇到的问题障碍及应对的方法策略等方面展开分析。
期刊
<正>引言当前,高中英语教学正处于从应试教育阶段到素质教育阶段的过渡期,集中表现在培养学生语言综合能力的重视程度与日俱增,尤其是高考英语写作题型的转变,即由传统模式下的命题作文逐渐转变为读后续写。显而易见,读后续写作为综合性考试题型,充分表现出高中英语教学改革的思想与趋势,兼具读与写的要素,将英语阅读和写作进行有机结合,并在很大程度上加速了以写促学的教学成效达成。与此同时,学生在实际读后续写过程中
期刊
<正>在信息技术支持下,小学数学的教学模式更加灵活,教学活动实施资源愈加丰富、互动空间广阔,可以显著激发学生的学习积极性和创造性。但信息技术与数学教学的深度融合,也对小学数学教师的专业能力提出更高要求。有的教师虽然能应用信息技术开展数学教学活动,但依然沿用传统的教学理念、教学模式和教学方法,导致信息技术应用的实效性较低,教学质量提升速度缓慢。
期刊
随着教学的不断发展和演变,高中英语课也在不断发展和完善。新高考下,高中英语的阅读与写作成为英语高考试卷的"落脚点",读后续写也成为新的教学方式,与以往的教学方式相比,读后续写的英语教学方式更有趣,更能激发学生的学习兴趣。读后续写要求高中生阅读原文,掌握原文的主旨内容,用准确的语言写出与原文内容相关的作文。因此,在教学中,教师必须了解英语读后续写的重要性,了解英语读后续写的细节,并考虑学生身心发展的
会议
“单元主题”教学以“主题”为抓手,不断优化学生“学”的路径,在“课时教学”中渗透结构,在“单元教学”中彰显结构,在“项目教学”中应用结构。“单元主题”学习,能有效提升学生的数学学习力,发展学生的数学学科核心素养。“单元主题”教学能帮助学生实现从“碎”到“整”的数学学习样态转型。
期刊