留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

黄芪厚朴活性成分改善前列腺癌的网络药理研究

任李玥 赵明智 王思捷 刘勤 刘家佳

任李玥, 赵明智, 王思捷, 刘勤, 刘家佳. 黄芪厚朴活性成分改善前列腺癌的网络药理研究[J]. 昆明医科大学学报.
引用本文: 任李玥, 赵明智, 王思捷, 刘勤, 刘家佳. 黄芪厚朴活性成分改善前列腺癌的网络药理研究[J]. 昆明医科大学学报.
Liyue REN, Mingzhi ZHAO, Sijie WANG, Qin LIU, Jiajia LIU. Network Pharmacological Study on Active Compounds of Astragalus and Magnolia officinalis Against Prostate Cancer[J]. Journal of Kunming Medical University.
Citation: Liyue REN, Mingzhi ZHAO, Sijie WANG, Qin LIU, Jiajia LIU. Network Pharmacological Study on Active Compounds of Astragalus and Magnolia officinalis Against Prostate Cancer[J]. Journal of Kunming Medical University.

黄芪厚朴活性成分改善前列腺癌的网络药理研究

基金项目: 云南省教育厅科学研究基金(2022J1174)
详细信息
    作者简介:

    任李玥(1985~),女,哈尼族,云南普洱人,理学硕士,主管药师,主要从事中药质量标准研究和质量标准提高的研究工作

    通讯作者:

    刘家佳,E-mail:441603928@qq.com

  • 中图分类号: R28

Network Pharmacological Study on Active Compounds of Astragalus and Magnolia officinalis Against Prostate Cancer

  • 摘要:   目的  基于网络药理学原理全面分析黄芪和厚朴治疗前列腺癌的作用机制。  方法  通过TCMSP和Swiss数据库预测黄芪与厚朴中的活性分子靶点,并通过Genecards、DisGeNET和OMIM数据库筛选出前列腺癌相关靶点。利用Venny软件构建“疾病-活性成分-靶点”网络,得到69个候选关键靶点基因。进一步通过STRING数据库构建蛋白质互作网络,并使用R语言进行GO和KEGG富集通路分析。再用AutoDockvina对靶点对应的蛋白分子晶体结构与活性成分三维结构进行分子对接。体内实验构建裸鼠皮下瘤模型,使用黄芪-厚朴活性成分进行干预。  结果  分子对接分析表明,黄芪甲苷(MOL000438)和厚朴酚(MOL000398)等活性成分与前列腺癌关键靶点蛋白(包括ATK1、ESR1、PPARG、PTGS2及SRC)表现出显著结合活性,其中厚朴酚与雌激素受体α(ESR1,PDB:1a52)的结合能达-8.7 kcal/mol,通过LEU-391残基形成稳定氢键作用。体内实验进一步证实,黄芪-厚朴活性成分组裸鼠皮下移植瘤体积较模型组小(P < 0.05),且显示肿瘤组织PPARG和PTGS2蛋白表达显著下调(P < 0.05)。RT-qPCR检测表明,该复方可双向调控基因表达:促凋亡因子AKT1水平上调(P < 0.05),而癌相关基因PTGS2、PPARG、SRC及ESR1表达下调(P < 0.05)。  结论  黄芪与厚朴可能通过多靶点、多通路协同,具有良好结合活性和抗前列腺癌作用。
  • 图  1  韦恩图

    Figure  1.  Venny diagram

    图  2  蛋白质互作网络图

    Figure  2.  The network diagram of protein-protein interaction

    图  3  GO富集分析图

    A:GO富集分析结果点图;B:GO富集分析树状网图。

    Figure  3.  GO enrichment analysis plot

    图  4  KEGG富集分析条形图

    A:KEGG富集分析条形图;B:KEGG富集分析网络图。

    Figure  4.  KEGG enrichment plot

    图  5  分子对接图

    A:1h10与MOL000438对接结果;B:1a52与MOL000398对接结果;C:1fm6与MOL000378对接结果;D:图5d 5f19与MOL000378对接结果;E:1a07与MOL000438对接结果。注:左侧为小分子与蛋白对接全局图,绿色(蓝色)卡通结构为蛋白3D结构,蓝色(黄色)棒状结构为小分子结构。右侧框为对接放大图,图中绿色(蓝色)棒状结构为氨基酸残基,旁边的文字为残基名和位置序号,蓝色(黄色)棒状结构为小分子结构,黄色(黑色)虚线代表氢键,氢键旁边的数字为两点间的距离,单位为(Å)。

    Figure  5.  Molecular Docking Diagram

    图  6  小鼠体重、体积和肿瘤质量统计[($\bar x \pm s $),n = 6 ]

    A:各组小鼠体重数据;B:小鼠肿瘤体积数据;C:小鼠肿瘤湿重。注:与模型组比较,*P < 0.05,**P < 0.01。

    Figure  6.  Statistics of mouse body weight,volume,and tumor mass [($\bar x \pm s $),n = 6 ]

    图  7  RT-PCR检测AKT1、PTGS2、PPARG、SRC、ESR1的表达 [($\bar x \pm s $),n = 6 ]

    A:RT-PCR检测AKT1的表达;B:RT-PCR检测PTGS2的表达;C:RT-PCR检测PPARG的表达;D:RT-PCR检测SRC的表达;E:RT-PCR检测ESR1的表达。与模型组比较,*P < 0.05,**P < 0.01。

    Figure  7.  mRNA expression of AKT1,PTGS2,PPARG,SRC,and ESR1 [($\bar x \pm s $),n = 6 ]

    图  8  免疫组化检测 PPARG和PTGS2的表达情况 [($\bar x \pm s $),n = 6]图标尺:25 μm(图中白黑色短线)

    A:IHC检测PPARG的表达情况;B:IHC检测PTGS2的表达情况。与模型组比较,*P < 0.05,**P < 0.01。

    Figure  8.  Expression of PPARG and PTGS2 by immunohistochemistry [($\bar x \pm s $),n = 6]

    表  1  所用引物及序列

    Table  1.   Primer sequences

    基因名称 引物名称 引物序列 引物长度(bp)
    AKT1 AKT1 F 5'-GCACAAACGAGGGGAGTACA-3' 20
    AKT1 R 5'-AAGGTGCGTTCGATGACAGT-3' 20
    PTGS2 PTGS2 F 5'-CTCAGCCATACAGCAAATCCT-3' 21
    PTGS2 R 5'-CCGGGTACAATCGCACTTAT-3' 20
    PPARG PPARG F 5'-GTTTCTAAAGAGCCTGCGAAAG-3' 22
    PPARG R 5'-GCCAAGTCGCTGTCATCTAA-3' 20
    SRC SRC F 5'-TTCCTCGTGCGAGAAAGTG-3' 19
    SRC R 5'-AGCTTGCGGATCTTGTAGTG-3' 20
    ESR1 ESR1 F 5'-GGCATTCTACAGGCCAAATTC-3' 21
    ESR1 R 5'-GGCAGATTCCATAGCCATACT-3' 21
    GAPDH 内参H-GAPDH F 5'-CCCATCACCATCTTCCAGG-3' 19
    内参H-GAPDH R 5'-CATCACGCCACAGTTTCCC-3' 19
    下载: 导出CSV

    表  2  分子对接结合能

    Table  2.   Binding Energies from Molecular Docking

    Molecule ID Symbol PDB/
    AlphaFold ID
    Energy
    (kcal/mol)
    MOL000438 ATK1 1h10 −5.9
    MOL000398 ESR1 1a52 −8.7
    MOL000378 PPARG 1fm6 −8.0
    MOL000378 PTGS2 5f19 −7.5
    MOL000438 SRC 1a07 −6.6
    下载: 导出CSV
  • [1] Rawla P. Epidemiology of prostate cancer[J]. World J Oncol., 2019, 10(2): 63-89. doi: 10.14740/wjon1191
    [2] 闵淑慧, 胡依, 郭芮绮, 等. 1990-2019年中国前列腺癌疾病负担分析及趋势预测[J]. 中国肿瘤, 2023, 32(3): 171-177. doi: 10.11735/j.issn.1004-0242.2023.03.A002
    [3] 中国临床肿瘤学会指南工作委员会. 中国临床肿瘤学会(CSCO)前列腺癌诊疗指南 2024 [M]. 北京: 人民卫生出版社, 2024.
    [4] 陈炽炜, 林曼迪, 刘昊, 等. 去势抵抗性前列腺癌患者的中医证型分布及其早期进展原因的多因素分析[J]. 广州中医药大学学报, 2020, 37(7): 1241-1247.
    [5] 程晓金, 王春洋, 牛潇菲, 等. 基于网络药理学和分子对接法探讨黄芪治疗前列腺癌的机制[J]. 临床医学进展, 2022, 12(9): 8695-8706.
    [6] Wang XF, Liu QQ, Fu YF, et al. Magnolol as a potential anticancer agent: A proposed mechanistic insight[J]. Molecules, 2022, 27(19): 6441. doi: 10.3390/molecules27196441
    [7] 刘樊, 粟宏伟. 中医药治疗前列腺癌研究进展[J]. 海南医学, 2018, 29(20): 2946-2949. doi: 10.3969/j.issn.1003-6350.2018.20.040
    [8] 陈海群, 华其荣, 林军, 等. 女贞子-黄芪治疗转移性去势抵抗性前列腺癌的网络药理学机制[J]. 广西科学, 2023, 30(5): 1017-1024.
    [9] 张瑶, 李小江, 贾英杰. 中医“健脾利湿化瘀法”在前列腺癌治疗中的运用[J]. 天津中医药, 2021, 38(3): 317-321.
    [10] Li WN, Jiang HL, Zhang WN, et al. Mechanisms of action of Sappan lignum for prostate cancer treatment: network pharmacology, molecular docking and experimental validation [J]. Frontiers in Pharmacology, 2024, 15 1407525-1407525.
    [11] Wu LT, Chen Y, Chen MJ, et al. Application of network pharmacology and molecular docking to elucidate the potential mechanism of Astragalus-Scorpion against prostate cancer.[J]. Andrologia, 2021, 53(9): e14165-e14165.
    [12] 张瑶, 李家合. PI3K/AKT信号通路与前列腺癌关系的研究进展[J]. 肿瘤学杂志, 2021, 27(2): 153-157. doi: 10.11735/j.issn.1671-170X.2021.02.B012
    [13] Li X, Wu LH, Liu W, et al. A network pharmacology study of Chinese Medicine QiShenYiQi to reveal its underlying multi-compound, multi-target, multi-pathway mode of action[J]. Plos One, 2014, 9(5): e95004. doi: 10.1371/journal.pone.0095004
    [14] Zhang H, Tang J, Cao HL, et al. Effect and mechanism of Magnolia officinalis in colorectal cancer: Multi-component-multi-target approach [J]. Journal of Ethnopharmacology 2025, 338 (Pt 1): 119007.
    [15] Ma Q, Lu XJ, Tian W, et al. Astragaloside Ⅳ mediates the effect and mechanism of KPNB1 on biological behavior and tumor growth in prostate cancer[J]. Heliyon, 2024, 10(13): e33904-e33904. doi: 10.1016/j.heliyon.2024.e33904
    [16] Guo SQ, Ma BJ, Jiang XK, et al. Astragalus polysaccharides inhibits tumorigenesis and lipid metabolism through miR-138-5p/SIRT1/SREBP1 pathway in prostate cancer[J]. Frontiers in Pharmacology, 2020, 11: 598. doi: 10.3389/fphar.2020.00598
    [17] Kou DQ, Jiang YL, Qin JH, et al. Magnolol attenuates the inflammation and apoptosis through the activation of SIRT1 in experimental stroke rats [J]. Pharmacological Reports, 2017: 642-647.
    [18] Hsu FT, Liu WL, Lee SR, et al. Unveiling nature's potential weapon: Magnolol's role in combating bladder cancer by upregulating the miR-124 and inactivating PKC-δ/ERK axis[J]. Phytomedicine., 2023, 119: 154947. doi: 10.1016/j.phymed.2023.154947
    [19] Chan MH, Chen HH, Lo YC, et al. Effectiveness in the block by honokiol, a dimerized allylphenol from Magnolia officinalis, of hyperpolarization-Activated cation current and delayed-rectifier K+ current[J]. International Journal of Molecular Sciences, 2020, 21(12): 4260. doi: 10.3390/ijms21124260
    [20] 张明发, 沈雅琴. 厚朴酚抗肿瘤药理作用及其机制的研究进展[J]. 抗感染药学, 2022, 19(6): 783-787.
  • [1] 王伟, 刘胜, 周红庆, 刘明生, 谢平波, 郭峰, 陈冠宇.  局部晚期前列腺癌即刻根治术的临床疗效, 昆明医科大学学报. 2025, 46(1): 43-50. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20250106
    [2] 杨燕红, 贺娟, 金山, 叶飘飘, 李欣, 乔丽.  基于逆向网络药理学和分子对接预测银屑病潜在治疗中药的组分构成, 昆明医科大学学报. 2024, 45(12): 49-57. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20241207
    [3] 邓绍友, 李蓉, 李进涛, 赵玉兰, 王佩锦, 郑红.  基于网络药理学探讨恒古骨伤愈合剂治疗骨关节炎的机制及动物实验初步验证, 昆明医科大学学报. 2023, 44(7): 34-39. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20230701
    [4] 石苒羲, 杨涛, 程庆, 赵梁辰, 郭嘉晖, 王利梅.  基于网络药理学与分子对接探讨铁皮石斛抗炎性衰老的作用, 昆明医科大学学报. 2023, 44(11): 1-8. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20231101
    [5] 代华磊, 胡成成, 张桂敏, 陶四明, 陈建昆.  基于网络药理学和分子对接筛选黄芪治疗高血压心室重构的生物标记物, 昆明医科大学学报. 2023, 44(8): 27-36. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20230819
    [6] 赵斌, 段元鹏, 张国颖, 毕城伟, 杨李波, 施致裕, 杨勇, 张建朋, 高婷.  CircRNA EZH2通过调控miR-30c-5p促进前列腺癌细胞增殖和迁移, 昆明医科大学学报. 2022, 43(7): 25-32. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20220731
    [7] 张莉, 王雨婷, 石佳宁, 余丹, 杨仁华, 沈志强, 龙江, 陈鹏.  基于网络药理学分析灯盏乙素治疗动脉粥样硬化的分子机制和体内验证, 昆明医科大学学报. 2022, 43(8): 17-27. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20220804
    [8] 孙健玮, 王剑松, 刘子超, 郑立民.  PTEN基因调控Raf-1磷酸化对前列腺癌PC3细胞凋亡的影响, 昆明医科大学学报. 2020, 41(01): 18-25.
    [9] 李珲, 平秦榕, 史云强, 王春晖, 杨洋, 胡礼炳, 毕晓方, 李健, 钟一鸣.  外周血CTCs与前列腺癌临床特征的相关性, 昆明医科大学学报. 2020, 41(01): 52-56.
    [10] 冉震, 朱云莎, 海冰, 张劲松.  肿瘤组织内肿瘤浸润淋巴细胞和前列腺癌术后复发的关系, 昆明医科大学学报. 2018, 39(03): 62-66.
    [11] 赵斌, 李瑞乾, 张国颖, 雷永虹, 王启林, 刘志敏.  过表达miR-4328抑制前列腺癌细胞的增殖、迁移和上皮间质转化, 昆明医科大学学报. 2017, 38(11): 29-33.
    [12] 马寅锐.  白介素-8在前列腺癌组织中表达的临床意义, 昆明医科大学学报. 2015, 36(06): -1.
    [13] 沈红.  前列腺特异性膜抗原、α-甲基酰基辅酶A消旋酶在前列腺癌中的表达及其临床意义, 昆明医科大学学报. 2014, 35(12): -1.
    [14] 张劲松.  根治性膀胱癌标本中肿瘤侵犯前列腺及精囊的病理学研究, 昆明医科大学学报. 2014, 35(09): -1.
    [15] 刘孝东.  姜黄素对PC-3前列腺癌细胞株生长抑制的体外实验研究, 昆明医科大学学报. 2013, 34(05): -.
    [16] 雷静.  MSCT灌注成像在前列腺癌诊断中的初步研究, 昆明医科大学学报. 2013, 34(05): -.
    [17] 刘鹏杰.  内分泌治疗在89 SrCl2治疗前列腺癌骨转移中的作用, 昆明医科大学学报. 2013, 34(04): -.
    [18] 杜雄.  CgA 和 PCA3的表达在前列腺癌患者诊断中的应用研究, 昆明医科大学学报. 2013, 34(07): -.
    [19] 孙健玮.  PTEN基因与前列腺癌, 昆明医科大学学报. 2013, 34(11): -.
    [20] 超声微泡造影对前列腺癌的诊断价值研究, 昆明医科大学学报. 2011, 32(04): -.
  • 加载中
图(8) / 表(2)
计量
  • 文章访问数:  17
  • HTML全文浏览量:  10
  • PDF下载量:  0
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2025-04-07

目录

    /

    返回文章
    返回