Neurotoxicity Mechanism of Dictamni Cortex Based on Network Toxicology and Metabolomics

XU Xiaomin ,  

WO Jiameixue ,  

JIA Suxia ,  

HU Wenkai ,  

LU Fang ,  

LIU Shumin ,  

摘要

Das Ziel dieser Studie ist es, die Toxikologie von Netzwerken und die Methoden der Metabolomik zu integrieren, um die Mechanismen der Neurotoxizität der weißen Rinde zu erkunden. Die Methoden verwenden die Datenbank und Plattform zur Analyse der traditionellen chinesischen Medizinpharmakologie (TCMSP), die Datenbank für Informationen zu traditioneller chinesischer Medizin (TCM-ID) und die Datenbank für den vergleichenden Toxikogenomik (CTD) um die Ziele der durch die weiße Rinde induzierten neurologischen Schäden auszuwählen, und verwenden Swiss Target Prediction, um die Ziele der Komponenten vorherzusagen; durch Nutzung des Pharmamappers der Pharmamapierung und der Plattform zur Identifizierung potenzieller Ziele (PharmMapper), GeneCards, der Datenbank des krankheitsbezogenen Genetzwerks (DisGeNET) und der Online-Humanmendelschen Datenbank (OMIM) zur Sammlung der mit Schädigungen des Nervensystems verbundenen Ziele, nehmen Sie die Schnittmenge der Ziele, führen Sie Proteinprotein-Interaktionsanalysen (PPI), Kyoto-Signalisierungswege (KEGG) und Analysen der Genontologie (GO) durch und verwenden die Software Cytoscape zur Konstruktion eines Schemas des Wirkstoff-Verbindung-toxische Ziele-Wege Netzwerks zur Darstellung des zentralen Regulierungsnetzwerks; Basierend auf den Vorhersageergebnissen verwenden Sie die Hämatoxylin- und Eosinfärbung (HE), die Nisslfärbung, das enzymgebundene Immunosorptionsverfahren (ELISA), die Echtzeit-quantitative Polymerase-Kettenreaktion (qPCR), das Western-Blotting, um die Mechanismen von Nervenschäden bei Mäusen, die der weißen Rinde ausgesetzt sind, zu bestätigen, und integrieren Sie weiterhin die nichtzielgerichtete Metabolomik-Technologie, um die metabolischen Profile der Gehirngewebe von Mäusen, die der weißen Rinde ausgesetzt sind, zu erkunden. Die Ergebnisse der Toxikologie der Netzwerke zeigen, dass 13 Verbindungen in der weißen Rinde, 175 Ziele im Zusammenhang mit den durch die weiße Rinde induzierten neurologischen Schäden ausgewählt wurden; Die Analyse des PPI-Netzwerks zeigt, dass die zentralen Ziele die Proteinkinase 1 (Akt1) und das tumorprotein 53 (TP53) sind. Darüber hinaus zeigt die GO/KEGG-Anreicherungsanalyse, dass die weiße Rinde den Phosphoinositid-3-Kinase (PI3K)/Akt-Weg regulieren kann, oxidativen Stress, zelluläre Apoptose und andere biologische Prozesse beeinflussen kann und damit Nervenschäden auslösen kann. Das Netzwerk der Weißen Rinde-Verbindung-toxische Ziele-Wege-Nervenschäden zeigt, dass Berberin, Berberin und Bereton potenziell toxische Verbindungen sein könnten; Die Ergebnisse der Tierversuche zeigen, dass im Vergleich zur Kontrollgruppe, die Verabreichung der weißen Rinde an die Mäuse zu Schäden an den Neuronen des Gewebes des Hippocampus führt, eine signifikante Abnahme der Superoxiddismutase (SOD) und der Acetylcholin (ACh) -Werte im Gehirngewebe, ein signifikanter Anstieg des Malondialdehydgehalts, eine signifikante Abnahme der mRNA und des Proteins von Akt1 und eine signifikante Zunahme der mRNA und des Proteins von TP53. Die Ergebnisse der nichtzielgerichteten Metabolomik zeigen, dass die weiße Rinde den Level von 40 Metaboliten im Gehirngewebe der Mäuse stört, um die Homöostase von 13 metabolischen Wegen wie Phenylalanin, Phospholipide und Retinol zu regulieren. Die kombinierte Analyse zeigt, dass Akt1, p-Akt1, TP53 signifikant mit Phenylalanin, Phospholipiden und Retinol korreliert sind, was darauf hindeutet, dass die weiße Rinde durch die Regulation von Akt1, p-Akt1, TP53 Nervenschädigungen bei Mäusen durch die Regulation der metabolischen Wege von Phenylalanin, Phospholipiden und Retinol auslöst. Fazit Die weiße Rinde kann bei Mäusen Nervenschädigungen auslösen, wobei ihr potenzieller Wirkmechanismus eng mit der Aktivierung des oxidativen Stresses, der Hemmung des PI3K/Akt-Signalwegs, der Regulation der metabolischen Wegen von Phenylalanin, Phospholipiden und Retinol verbunden sein könnte.

关键词

Dictamni Cortex;network toxicology;metabolomics;neurotoxicity

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