2024-06-16

超级适合复现的中医药研究范本！中国中医科学院&国家药监局发文7分+！经典的干湿结合思路，中医药小伙伴速来抄作业！

小途生信果 2024-03-12 19:00:36

转自公众号：生信路
http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzk0MDQ2MTU0Mg==&mid=2247493593&idx=1&sn=d5b3ce86b388eaa3c77b680735350e7b

不得不说，网络药理学助力每一个中医药小伙伴！单纯的网药文章已经是过去式了，结合代谢组学、蛋白组学、单细胞测序等，可谓是锦上添花！我国有太多的中药复方具有良好的临床疗效，然而潜在的分子机制仍未揭示。这可不就是等待您的揭晓吗？

本文旨在建立清心莲子饮（QXLZY）指标成分的含量测定方法，并通过网络药理学和代谢组学研究探讨QXLZY对糖尿病肾病（DN）的作用机制。通过网络药理学分析研究了QXLZY治疗DN的潜在治疗靶点。利用UHPLC-QQQ-MS/MS对尿液、血清和肾脏样本进行靶向代谢组学验证。本研究首次阐明了db/db小鼠肾脏中的氨基酸代谢受到干扰，可以通过QXLZY进行回调。

作为7分+的文章，这篇网药+代谢组学的文章思路值得借鉴。小塔支持多组学分析和网络药理学分析哦，如果您需要帮助，速戳！快来联系我吧~（PS：小塔这里有最新的生信热点方向，源源不断的科研思路和创作灵感！助力每一个科研er，下方扫码等你来call！）

l题目：基于网络药理学和代谢组学的清心莲子饮对db/db小鼠肾保护的潜在机制研究

l杂志：Phytomedicine

l影响因子：IF=7.9

l发表时间：2023年11月

研究背景

糖尿病肾病（DN）是糖尿病最流行和最重要的微血管并发症之一。清心莲子饮汤（QXLZY）是一种中国传统经典配方，适用于慢性泌尿系统疾病。QXLZY在早期DN中具有良好的临床疗效，但其潜在的分子机制仍未揭示。

数据来源

在SwissADME数据库上预测了潜在的成分，潜在化合物的靶标来自BATMAN-TCM和Swiss Target Prediction databases数据库。在OMIM，GeneCards和DrugBank数据库上筛选疾病靶标。为了标准化靶点并消除重复靶点，使用了Uniprot数据库。通过STRING 11.5数据库基于共同靶点构建蛋白质-蛋白质相互作用网络。从Omicshare网站分析KEGG和GO富集。

研究思路

研究建立了QXLZY中多个指标成分同时测定的方法，并通过了全面的方法学验证。其次，使用db/db小鼠对QXLZY进行药理学实验评价。UHPLC-LTQ-Orbitrap MS用于开展非靶向尿液代谢组学、血清代谢组学和肾脏代谢组学研究。利用网络药理学，分析关键成分和靶点。最后，对生物样品中的内源性成分进行靶向代谢组学研究，以根据非靶向代谢组学结果进行验证。

主要结果

1.QXLZY的多组分含量测定

采用外标法测定4种化合物的含量。用甲醇稀释的标准溶液有六种不同浓度。将每种分析物的峰面积与进样浓度的关系图绘制，以生成校准曲线。决定系数（R²）范围为0.9996至0.9999。同时制备了六种样品溶液以评估重复性，RSD值范围为0.30至0.64%。最终确定了QXLZY样品中的4种成分，平均回收率为96.10%-101.45%。RSD值范围为0.26%至1.29%，符合确定四种成分的要求（表1、表2）。

表1 4种化合物的检测条件和回归方程

表2 QXLZY中4个组分的方法学检查结果

2. QXLZY减轻db/db小鼠糖尿病诱导的肾单位损伤

在给药组中观察到显著改善。db/db小鼠的体重增加显著高于正常小鼠（P < 0.001）。结果表明，QXLZY可能对糖尿病引起的肥胖有一定的治疗作用（图1A）。在Mod组和Con组之间，在食物和水的摄入量方面观察到显着差异（P < 0.05）。给药后，Mod组与给药组没有区别（图1B-C）。Mod组的尿量明显高于Con组，每个给药组均呈下降趋势（图1D）。QXH组和QXL组的UmACR水平明显低于Mod组（P < 0.05）（图1E）。与Con组相比，Mod组肾脏中观察到PAS糖原面积的比率显著更高（P < 0.01）（图1F、H）。Irb组的病变比Mod组略有减少（图1G）。QXL和Irb对胶原在肾小球和肾小管间质中的沉积有调节作用（图1I）。

图1 QXLZY减轻了糖尿病诱导的肾单位损伤

3. QXLZY可能通过调节关键代谢物来缓解糖尿病引起的肾单位损伤

采用非靶向代谢组学分析方法探讨QXLZY对肾损伤保护的作用。为了获得更多信息，对血清、尿液和肾脏样本进行了负电离和正电离模式。db/db小鼠的血清、尿液和肾脏样本与正常小鼠的血清、尿液和肾脏样本有明显区别（图2A、C、E）。结果表明db/db小鼠代谢异常。在血清样本中，分别有55种和 52 种代谢物以阳性和阴性模式鉴定。在尿液样本中，鉴定出328种和879种代谢物。在肾脏样本中，分别鉴定出196种和51种代谢物。QC的总离子色谱图（TIC）如图2B、2D、2F所示。

图2 QXLZY干预后db/db小鼠的代谢物变化

4. 网络药理学分析结果

综合成分鉴定结果后，通过条件筛选得到65种化合物。结合数据库，共检索到996个化合物靶点。在OMIM、GeneCards和DrugBank数据库中搜索关键字“糖尿病肾病”，获得了1958个靶点，与QXLZY共同分析后，有32个交集靶点（图3A-C）。KEGG通路涉及糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路、HIF-1信号通路、胰岛素抵抗、IL-17信号通路、PI3K-Akt信号通路、FoxO信号通路、Th17细胞分化、TNF信号通路、AMPK信号通路、MAPK信号通路、Ras信号通路、细胞凋亡等（图3D-E）。

图3 基于网络药理学的QXLZY对DN的影响探讨

5. 化合物、基因和代谢物相互作用的综合分析

通过将网络药理学的关键基因与Medscape代谢组学的差异代谢物进行配对，获得了该网络。筛选了多个关键靶标，如AKT1、EGFR、PIK3R1、ESR2、ACHE、ESR1、PIK3CA、IKBKB、SRC、CA4、MMP9、AKT2、CDK2、PTGS2、MAPK1、MAPK3、IGF1R、GSK3B和ALOX5。关键差异代谢产物为瓜氨酸、2-氧代戊二酸、半胱氨酸、精氨酸、鸟氨酸、丙酮酸、丙氨酸、4-氨基丁酸酯、谷氨酸、尿素等。受影响的代谢途径包括嘧啶代谢、花生四烯酸代谢等（图4）。