摘要:
本研究旨在应用网络药理学和生物信息学方法探讨黄芩-黄连药对(SRCR)治疗幽门螺杆菌(Hp)相关性消化性溃疡(PU)的分子网络调控机制,并筛选出其作用的核心基因和关键microRNA。首先通过中药系统药理学数据库和分析平台(TCMSP)检索SRCR的主要活性成分和可能的作用靶点;从GEO数据库获取GSE70394基因表达谱数据,采用R软件对Hp感染人胃黏膜上皮细胞(GES)涉及差异表达基因(DEG)的芯片数据进行均一化处理,并绘制DEG火山图和聚类热图;再通过STRING数据库构建SRCR成分靶点与Hp感染人GES细胞DEG的蛋白交互网络;运用DAVID数据库对上述特征性基因进行GO功能和KEGG通路富集分析;然后利用Cytohubba筛选出SRCR治疗Hp相关性PU涉及的核心基因;采用TargetScan和miRBase数据库对调控核心基因的关键microRNA进行预测。最终在TCMSP中共检索到SRCR的41个主要活性成分和216个可能的作用靶点。GEO芯片数据质量良好,以P < 0.05和︱logFC︱≥ 2为筛选条件,共获得128个Hp感染人GES细胞的DEG,其中上调基因77个,下调基因51个。取交集网络得到SRCR治疗HpPU的特征性基因靶点127个。对这些靶点进行GO分析发现,生物学过程涉及炎症反应、免疫反应等55个条目;细胞组分包含细胞外空间、外泌体、细胞核等11个条目;分子功能包含生长因子活性、表皮生长因子受体结合等15个条目。KEGG结果显示细胞因子受体相互作用通路、NOD样受体信号通路、NF-κB信号通路等33条信号通路与SRCR治疗Hp相关性PU密切相关。经Cytohubba筛选得到CXCL8、IL10、IL1B等十个SRCR调控的核心基因。进一步筛选得到miR-93-5p、miR-374b-5p、miR-3937等十个SRCR调控的最具功能性的microRNA。上述结果表明,SRCR治疗HpPU具有多成分、多靶点、多通路协同作用的特点,SRCR可通过调控编码RNA(基因)和非编码RNA(microRNA)发挥其抗HpPU的效应。
中图分类号:
R285
陈新怡, 宋厚盼, 陈小娟, 曾梅艳, 杨焘, 林也, 刘恒铭, 冯瑶. 黄芩-黄连药对治疗幽门螺杆菌相关性消化性溃疡的核心基因与关键microRNA筛选研究[J]. 天然产物研究与开发, 2020, 32(9): 1456-1469.
CHEN Xin-yi, SONG Hou-pan, CHEN Xiao-juan, ZENG Mei-yan, YANG Tao, LIN Ye, LIU Heng-ming, FENG Yao. Screening of core genes and key microRNAs in the treatment of Helicobacter pylori related peptic ulcer by Scutellariae Radix and Coptidis Rhizoma[J]. NATURAL PRODUCT RESEARCH AND DEVELOPMENT, 2020, 32(9): 1456-1469.