Целью настоящего исследования является интеграция сетевой токсикологии и технологий метаболомики для изучения механизмов нейротоксичности коры белой березы. В работе использовались база данных системной фармакологии традиционной китайской медицины (TCMSP), информационная база данных традиционной китайской медицины (TCM-ID) и база данных сравнительной геномики токсикологии (CTD) для выявления мишеней для нейронаркотических повреждений, вызванных корой белой березы, а также использовалось Swiss Target Prediction для прогнозирования мишеней компонентов. Путем сопоставления фармакофоров и идентификации потенциальных мишеней с использованием платформы PharmMapper, Gene Cards, базы данных сетей генов, связанных с заболеваниями (DisGeNET) и базы данных онлайн-генетики человека (OMIM) были собраны мишени, связанные с нейронаркотическими повреждениями, и выбраны пересекающиеся мишени, проведен анализ взаимодействия белок-белок (PPI), анализ путей KEGG и анализ обогащения геномных онтологий (GO), с использованием программного обеспечения Cytoscape построена сетевая карта Препарат-соединение-токсичные мишени-пути для отображения главной контрольной сети; на основе предсказанных результатов, экспериментально подтверждены механизмы нейротоксичности коры белой березы у мышей, подвергшихся экспозиции, с использованием методов окрашивания гематоксилин-эозин (HE), окрашивания Ниссля, ферментно-связанного иммуносорбентного анализа (ELISA), реального времени полимеразной цепной реакции (Real-time PCR), метода иммунного окрашивания белков (Western blot), а также интегрированы нецеленаправленные технологии метаболомики для дальнейшего изучения влияния коры белой березы на метаболический профиль тканей мозга у мышей. В результате сетевого токсикологического отбора было обнаружено 13 соединений в коре белой березы, связанных с нейротоксическими повреждениями, а анализ PPI сети показал, что ключевые мишени - протеинкиназа 1 (Akt1), опухолевый белок 53 (TP53). Кроме того, анализ обогащения GO/KEGG показал, что кора белой березы, возможно, регулирует путь PI3K/Akt, влияет на окислительный стресс, апоптоз клеток и т. Д., Тем самым вызывая нейротоксичность. Сетевая карта Кора белой березы - соединения - токсичные мишени - пути - нейротоксичность показала, что букинские алкалоиды, берберин кетон и нарцисси могут быть потенциально токсичными соединениями; результаты экспериментов на животных показали, что экспозиция коре белой березы приводит к повреждению нейронов морского коня в тканях мозга мышей, и, кроме того, уровень супероксиддисмутазы (SOD) и ацетилхолина (ACh) в тканях мозга значительно снижается, а содержание малонового диальдегида (MDA) значительно увеличивается, уровень mRNA и белка Akt1, фосфорилированного (p) -Akt1 значительно снижается, уровень mRNA и белка TP53 значительно увеличивается; результаты нецелеевой метаболомики показали, что кора белой березы способна нарушать уровень 40 уникальных метаболитов в тканях мозга у мышей, и, таким образом, регулировать устойчивость 13 метаболических путей веществ. Интегративный анализ показал, что Akt1, p-Akt1 и TP53 имеют значительную корреляцию с фенилаланином, фосфолипидами и витамином А, что указывает на то, что кора белой березы через регулирование Akt1, p-Akt1, TP53 для контроля метаболических путей фенилаланина, фосфолипидов и витамина А вызывает нейротоксичность у мышей. Вывод Кора белой березы может вызывать нейротоксичность у мышей, ее потенциальные механизмы действия могут быть связаны с активацией уровня окислительного стресса, ингибированием сигнального пути PI3K / Akt, регуляцией фенилаланина, фосфолипидов и витамина А.

Кора белой березы; Сетевая токсикология; Метаболомика; Нейротоксичность