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移动免费网站建设,扬州做网站的科技公司,西宁企业网站开发定制,如何查询网站已经提交备案一、网络药理学的核心作用 网络药理学以 “多靶点、多通路” 为核心#xff0c;通过生物信息学、系统生物学等技术#xff0c;整合药物成分、靶点、疾病通路之间的关联#xff0c;实现#xff1a; 1、预测药物潜在作用靶点与分子机制#xff08;如中药复方的协同作用解析…一、网络药理学的核心作用网络药理学以 “多靶点、多通路” 为核心通过生物信息学、系统生物学等技术整合药物成分、靶点、疾病通路之间的关联实现1、预测药物潜在作用靶点与分子机制如中药复方的协同作用解析2、揭示疾病发生发展的核心通路网络发现新的治疗靶点3、指导药物组合筛选、老药新用及副作用预测4、为基础实验如细胞、动物实验提供明确的验证方向减少盲目性。二、多因子检测在网络药理学中的关键助力多因子检测如 Luminex、MSD、Olink等技术是网络药理学 “预测 - 验证” 闭环的核心实验手段主要帮助1、靶点 / 通路验证同步检测关键信号通路中多个蛋白因子如细胞因子、炎症因子、激酶、受体等的表达水平验证网络药理学预测的靶点或通路是否真实激活 / 抑制2、疾病分型与机制解析量化疾病模型与正常组的多因子差异表达谱为网络药理学构建 “疾病 - 靶点 - 因子” 关联网络提供实验数据支撑3、药物疗效评价检测药物干预后多靶点相关因子的表达变化验证药物是否通过预测通路发挥作用如抗炎、抗肿瘤、免疫调节等4、协同作用验证针对复方药物或联合治疗方案通过多因子同步检测揭示不同成分 / 药物在调控网络中的协同或拮抗效应5、生物标志物筛选结合网络药理学预测的核心节点通过多因子检测发现具有诊断或预后价值的潜在生物标志物如肿瘤微环境中的细胞因子组合。简言之网络药理学负责 “精准预测”多因子检测负责 “高效验证”二者结合可大幅提升科研效率助力从 “理论网络” 到 “实验证据” 的转化。下面用1篇文献展开介绍导读肝癌HCC位列全球癌症死亡率第三预后欠佳亟需有效治疗手段。Small 期刊IF:11.4592020 年 1 月发表的 “人参皂苷 Rg3 纳米颗粒偶联物抑制 HCC 的发生和转移” 一文通过 FeFe3O4 纳米颗粒与人参皂苷 Rg3 偶联制备出高适配性纳米药物 NpRg3该药物可改善体内肠道菌群与代谢失衡进而抑制 HCC 进展及转移为肿瘤治疗提供了全新策略。论文 ID题目Nanoparticle Conjugation of Ginsenoside Rg3 Inhibits Hepatocellular Carcinoma Development and Metastasis译名人参皂苷 Rg3 纳米颗粒偶联物抑制 HCC 的发生和转移期刊SmallIF11.459发表时间2020.1DOI 号10.1002/smll.201905233主要内容1、人参皂苷 Rg3 纳米颗粒的偶联和表征为增强人参皂苷 Rg3 的抗肿瘤活性本研究对其结构进行优化并合成 NpRg3通过程序微流控工艺制备 FeFe3O4 纳米粒子借助自主开发的偶联流程实现两者结合并明确了 NpRg3 的分子结构图 1a。透射电子显微镜观察显示FeFe3O4I 和 II与 NpRg3III 和 IV均呈核壳结构且 NpRg3 的有机偶联特征显著颗粒间距更短图 1b。傅里叶变换红外光谱分析证实 NpRg3 含大量 - OH 基团及 CH2/CH 基团对应纳米粒子与人参皂苷 Rg3 的表面 - OH且相比 FeFe3O4NpRg3 出现 2 个人参皂苷 Rg3 特有的双吸收峰图 1c。此外研究还检测了两者的流体动力尺寸、Zeta 电位及稳定性NpRg3 因氨基存在Zeta 电位显著高于 FeFe3O4稳定性更优合成过程中经 2 次干燥以去除杂质、校准产物受干燥团聚及磁吸引影响干燥状态下两者的流体动力尺寸均大于分散状态且 NpRg3 因偶联作用流体动力尺寸大于 FeFe3O4图 1d-f。通过检测不同质量比反应后溶液中残留的人参皂苷 Rg3确定最佳偶联比例为 11图 1g高效液相色谱进一步验证人参皂苷 Rg3 与 NpRg3 均在约 12 min 达到基线分离图 1h。生理条件下人参皂苷 Rg3 从复合物中的释放量随时间推移逐步上升。2、人参皂苷 Rg3 纳米偶联物可延长原位 HCC 小鼠的存活周期研究采用二甲基亚硝胺DEN诱导 2 周龄小鼠构建原位 HCC 模型图 2a结果显示 DEN 诱导的 HCC 呈动态进展趋势小鼠注射 DEN 后第 28 周出现 HCC 病灶随后持续增殖并侵袭远端器官这一结论已通过肝脏组织病理学检查证实图 2b。实验将 HCC 小鼠随机分为对照组、纳米粒子组、Rg3 组及 NpRg3 组每组 n5其中 15 只 / 组随访观察存活情况至 70 周剩余 10 只 / 组于 42 周时处死以评估 HCC 进展。数据表明与其他三组相比NpRg3 处理组能显著延长原位 HCC 小鼠的存活时间图 2c。3、人参皂苷 Rg3 纳米偶联物可抑制原位 HCC 小鼠的 HCC 进展小鼠注射 DEN 第 42 周后对照组与纳米粒子组出现明显的多发性肿瘤结节人参皂苷 Rg3 组肿瘤结节略有减少而 NpRg3 组几乎未观察到肿瘤结节图 3a。与其余三组相比NpRg3 组的肝脏 / 体重比值显著降低肝脏表面肿瘤数量明显减少且表面最大肿瘤直径也显著缩小。这表明人参皂苷 Rg3 与纳米颗粒结合后对 HCC 形成及进展的抑制效果显著优于单独使用纳米粒子或人参皂苷 Rg3。相较于对照组和纳米粒子组人参皂苷 Rg3 组的血清丙氨酸转氨酶、天冬氨酸转氨酶水平有所下降而 NpRg3 组这两项指标显著降低接近基线水平HCC 小鼠的肝功能得到有效改善图 3c。肝脏组织病理学检测显示对照组与纳米粒子组中 50%-90% 的肝脏存在肿瘤增生增生细胞的形态及分布符合 HCC 组织病理学特征人参皂苷 Rg3 组肝脏肿瘤增生面积有所减小NpRg3 组则罕见肿瘤结节肿瘤增生面积显著缩减图 3d。4、人参皂苷 Rg3 纳米偶联物可降低 HCC 肺转移风险通过透射电子显微镜观察肿瘤细胞超微结构对照组与纳米粒子组的肿瘤细胞存在异常分裂现象且含有大量完整线粒体提示肿瘤处于活跃增殖状态而 NpRg3 组肿瘤细胞呈现单细胞核特征线粒体数量显著减少图 4a。酸滴定实验显示 NpRg3 的 pH 值为 9.15具备较强碱性推测其可中和 HCC 肿瘤缺氧引发的酸性微环境改变肿瘤增殖所需的最佳酸碱条件。肺转移是 HCC 患者常见致死原因宏观观察可见对照组与纳米粒子组肺组织中存在多个转移结节NpRg3 组则未发现肺转移结节图 4b数据显示NpRg3 组 HCC 肺转移比例较对照组和纳米粒子组显著降低图 4c。肺组织病理学检查证实对照组与纳米粒子组的肺结节为血管丰富的 HCC 转移灶而 NpRg3 组无此类结节图 4d。肿瘤血管生成与循环肿瘤细胞是 HCC 转移的关键影响因素人参皂苷 Rg3 可抑制内皮祖细胞从骨髓微环境向循环系统迁移并调控 VEGF 依赖的肿瘤血管生成NpRg3 离开肝脏后铁基成分的长期循环可能激活血液免疫细胞对循环肿瘤细胞发挥杀伤作用。以上结果表明NpRg3 不仅能抑制肝脏原发性 HCC还可有效阻断 HCC 向肺的转移。5、人参皂苷 Rg3 纳米偶联物可抑制回盲肠形态及肠道微生物改变肝脏功能与状态通过肝肠循环及肠道微生物 - 肝脏轴与肠道功能、肠道微生物密切相关因此本研究观察了回盲肠形态及肠道微生物群的变化情况。与对照组和纳米粒子组相比NpRg3 处理的 HCC 小鼠其体内回盲肠结构发生明显改变盲肠长度显著缩短图 5a。研究收集正常对照组、DEN 注射后 30 周30W组及 42 周42W组的回盲肠样本分析细菌组成韦恩图结果显示四组共存在 433 个 OTUs其中 4 个 OTUs 为 NpRg3 组特有图 5b。非度量多维尺度分析显示随着 HCC 进展肠道微生物群从正常对照组到 DEN-30W 组、再到 DEN-42W 组呈现规律性变化而 NpRg3 组肠道微生物群形成独特聚类与 DEN-42W 组距离较远图 5c表明 NpRg3 能显著延缓肠道微生物改变效果甚至优于 DEN-30W 组。主成分分析计算 β 多样性以评估微生物群相似性结果显示正常对照组与 NpRg3 组的肠道微生物群落聚集在一起而 Den-30W 组与 Den-42W 组的微生物群落聚类成团图 5d。主坐标分析进一步揭示微生物群落差异证实 NpRg3 可诱导形成独特的肠道微生物结构与 DEN-30W 组、DEN-42W 组实现显著区分图 5e。6、参与 NpRg3 抗肿瘤作用的关键细菌及微生物基因功能通过分析微生物的分类组成与变化特征本研究鉴定出参与 NpRg3 抗肿瘤功能的关键细菌群落拟杆菌门、硬壁菌门和蛋白菌门为四组样本中的优势菌门。与 DEN-30W 组相比DEN-42W 组拟杆菌门与疣微菌门的丰度有所下降而 NpRg3 给药后这两类菌门的丰度显著提升反之DEN-42W 组硬壁菌门丰度较 DEN-30W 组升高NpRg3 处理后则明显降低图 6a。细菌属水平分析显示毛螺菌属与立克次体属的丰度在 DEN-30W 组和 DEN-42W 组中呈上升趋势NpRg3 给药后则显著下降图 6b另有 15 个细菌属在 DEN-42W 组的丰度较 DEN-30W 组减少而 NpRg3 处理后其丰度得到恢复性增加图 6c。肠道微生物的系统发育与基因功能密切相关基于群落系统发育调查的代谢功能分析表明与 DEN-42W 组相比NpRg3 组共有 29 种微生物功能显著富集包括核黄素生物合成、氧戊二酸铁氧还蛋白氧化还原酶、戊糖磷酸途径等同时肽镍转运系统、多糖转运系统等 7 种微生物功能的丰度明显降低图 6d。7、NpRg3 通过强化免疫应答抑制 HCC 进展本研究采用Luminex 多重技术检测肝脏组织中的细胞因子与趋化因子共检测出 29 种炎症因子并筛选出具有显著差异的炎症标志物。结果显示与 DEN-30W 组相比DEN-42W 组中 TNF-α、IFN-γ、IL-1β 等可杀伤肿瘤细胞或抑制肿瘤进展的炎症因子显著下调而 NpRg3 给药后这些因子水平明显回升反之DEN-42W 组中 KC、LIX 等促肿瘤趋化因子较 DEN-30W 组升高NpRg3 处理后则降低。可见 NpRg3 通过上调抑瘤炎症因子、下调促瘤趋化因子显著抑制 HCC 进展。8、NpRg3 调控 HCC 小鼠关键代谢物变化为明确宿主代谢与 NpRg3 抗肿瘤作用的关联研究对小鼠血清及肝脏开展代谢组学分析质控结果显示内标稳定、数据可靠。代谢组学轮廓呈现规律变化从正常对照组、DEN-30W 组到 DEN-42W 组呈渐进式改变NpRg3 组则呈反向趋势图 7a。血清中 69 种代谢物与 HCC 进展相关DEN-42W 组 3 - 吲哚丙酸、尿素水平较 DEN-30W 组升高NpRg3 组则降低图 7b肝脏中 110 种代谢物与 HCC 进展相关NpRg3 组游离脂肪酸 18_2、16_2 较 DEN-42W 组增加N8 - 乙酰亚精氨酸、肌酐则降低图 7c。9、NpRg3 重塑 HCC 小鼠肠道菌群与代谢的特异性关联网络肠 - 肝轴在 HCC 发生发展中发挥关键作用肠道微生物可调控宿主代谢功能及能量平衡其紊乱可能诱发代谢性疾病因此 HCC 进展中肠道菌群的改变会推动宿主代谢及关键代谢物的变化。本研究基于同一小鼠个体的肠道菌群与关键代谢物构建各组关联网络相关系数0.70 界定为明确关联并筛选 DEN-42W 组与 NpRg3 组间存在显著差异的菌属及代谢物进行分析。血清代谢物与肠道菌群的相关性分析显示对照组有 300 组交互关联存在统计学差异NpRg3 组则为 188 组。NpRg3 组中丁酸产生菌 Butyricicoccus有益菌显著富集其与 3 - 羟基异戊酸呈负相关、与乳酸菌呈正相关抗炎有益菌 Akkermansia 同样富集对照组中其与 IV 型梭状芽胞杆菌呈正相关而 NpRg3 组中与双歧杆菌呈正相关、与梭状芽胞杆菌 XlVb 及毛螺菌呈负相关图 8提示 NpRg3 可重建 HCC 小鼠肠道菌群与血清代谢的特异性关联网络。肝组织代谢物与肠道菌群的关联分析显示对照组有 362 组交互关联存在统计学差异NpRg3 组为 326 组。对照组中 Akkermansia 与乳酸菌、3 - 氨基水杨酸及梭状芽胞杆菌 IV 呈正相关NpRg3 组中则与梭状芽胞杆菌 XlVb 及 2 - 羟基丁酸呈负相关图 8。上述结果表明NpRg3 可重塑肠道菌群与肝组织代谢的特异性关联网络且多数关联趋势与血清水平一致。总结研究通过将 FeFe₃O₄纳米颗粒与人参皂苷 Rg3 偶联成功研发出新型纳米药物 NpRg3。实验证实该偶联物可显著延长 DEN 诱导的 HCC 小鼠生存期不仅能强效抑制 HCC 原发灶进展还可完全阻断其向肺转移。在疾病进程调控方面NpRg3 能将 HCC 小鼠回盲肠形态及肠道菌群的异常改变延迟超 12 周菌群及基因功能层面NpRg3 可上调拟杆菌门、疣微菌门丰度并下调硬壁菌门丰度同时调控 36 种预测微生物基因功能29 种富集、7 种下调。代谢组学分析显示HCC 进展中代谢组呈规律性异常而 NpRg3 可逆转该肿瘤主导的代谢紊乱降低血清 3 - 吲哚丙酸、尿素浓度升高肝组织游离脂肪酸 18_2、16_2 水平并降低 N8 - 乙酰亚精氨酸、肌酐含量提示这些代谢物为 HCC 关键治疗靶点。尤为重要的是NpRg3 可重塑 HCC 小鼠肠道菌群与代谢间失衡的关联网络。综上研究充分彰显了人参皂苷 Rg3 纳米偶联物的体内抗肿瘤潜力。通过Luminex技术检测肝组织炎症/趋化因子发现DEN诱导的HCC模型中抑瘤炎症因子如TNF-α等随病程下调、促瘤趋化因子如KC等上调而NpRg3可逆转这一变化通过调控相关因子抑制HCC进展。原文点击Luminex多因子检测在网络药理学中的应用