基于生物信息学探讨骨质疏松症与2型糖尿病的关系

目的：基于生物信息学探讨骨质疏松症与 2 型糖尿病的关系。方法：通过基因表达汇编（GEO）数据库检索骨质疏松症和2型糖尿病的相关数据集,并筛选骨质疏松症-2型糖尿病共同差异表达基因,将数据导入STRING数据库找寻关键基因,以一个单细胞测序数据集作为检验集验证关键基因细胞层面的表达水平,对筛选结果进行基因本体（GO）功能及京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析,并对关键靶点、相关中药进行频数统计及功效分类。结果：骨质疏松症与 2 型糖尿病相关通路集中在 ErbB信号通路、丝活化蛋白激酶（MAPK）信号通路、神经营养素信号通路、NOD样受体信号通路。频数统计结果显示,与骨质疏松症-2型糖尿病关键基因相关的中药有51味,以功效分类,可分为清热解毒药、止痛药、祛风药、补虚药、止呕药。结论：骨质疏松症和2型糖尿病都是复杂的代谢性疾病,涉及众多基因表达网络和信号通路。尽管两种疾病存在复杂的基因网络背景,但是分析结果表明两种疾病之间仍存在高度重合的差异基因表达和信号通路。这表明两种疾病的分子机制密切相关,可能存在共同调控的靶点,因此这些靶点可能成为药物同时干预两种疾病的治疗靶点。     

基于网络药理学及分子对接研究桃仁-红花治疗膝骨关节炎的作用机制

目的：基于网络药理学及分子对接技术研究桃仁-红花治疗膝骨关节炎（KOA）的作用机制。方法：采用TCMSP及Uniprot数据库收集整合桃仁、红花的活性成分及其药理作用靶点,在GeneCards数据库检索KOA的靶点基因,通过Venny获取疾病-药物交互靶点,借助STRING 数据库及Cytoscape软件构建蛋白互作网络图并上传Metascape数据库进行GO功能和 KEGG通路富集分析,最后运用 AutoDock和Pymol将核心有效成分与相应的关键靶点进行分子对接预测。结果：1）桃仁-红花有效活性成分45个,主要成分为槲皮素、山柰酚、木犀草素等;2）KOA与药物的共同靶点120个,丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1（AKT1）、转录因子AP-1（JUN）、肿瘤坏死因子（TNF）、细胞肿瘤抗p53（TP53）、转录因子p65（RELA）、丝裂原激活的蛋白激酶1（MAPK1）、白细胞介素6（IL-6）、热休克蛋白（HSP90AA1）、血管内皮生长因子A （VEGFA）、丝裂原激活的蛋白激酶8（MAPK8）等为关键靶点;3）分子对接结果显示山柰酚可靶向结合AKT1、TNF;4）GO功能富集分析得出桃仁-红花治疗KOA主要涉及细胞增殖、生长因子的反应、细胞应激反应的调节、细胞死亡的正调控等生物合成过程;5）KEGG通路富集分析显示白细胞介素17（IL-17）、雌激素信号通路为桃仁-红花干预KOA的主要信号通路。结论：桃仁-红花中的槲皮素、山柰酚、木犀草素等有效成分通过AKT1、JUN、TNF、TP53、RELA、MAPK1、IL-6、HSP90AA1、VEGFA、MAPK8等关键靶点与IL-17和雌激素信号通路等主要通路发挥抗炎、调控细胞增殖、凋亡及应激反应的方式治疗KOA。