网络药理学预测及代谢组学验证 凤仙花抗高脂血症的机制

我们的研究包括连续实验技术，协议具有这些细节，这些细节对于读者理解我们的方法来说是必要的。我们的综合方法弥补了网络药理学和代谢组学的缺点，可用于天然药物的治疗性meta分析。该方法用于从公司成分和具有大量化学成分的慢跑者（如中药）中筛选活性化合物。

首先，通过在中药系统药理学数据库中搜索关键词 phyllanthi fructus 来选择活性成分和关键靶点。要获得叶状果实（FP）的候选活性成分和靶点列表，请在基因卡数据库中搜索关键字高脂血症，在线孟德尔遗传在人类数据库中和治疗靶点数据库，以获得高脂血症的相应候选靶点。下载疾病靶点电子表格并保存到文件夹，删除重复靶点，获取高脂血症靶点列表。

然后将 FP 活性成分、FP 目标和高脂血症目标列表复制到新的电子表格中。使用工具栏中的数据识别重复项功能获取交叉点目标。将交叉靶点列表导入UniProt知识库，以标准化基因和蛋白质名称。

要构建蛋白质相互作用网络，请将FP对抗高脂血症的交叉目标列表粘贴到String数据库11.5的名称列表对话框中。选择生物体中的智人。单击搜索，然后继续。

获得结果后，在高级设置中启用网络中的高断开连接节点。将所需的最低交互分数中的最高置信度设置为 0.900。然后单击更新按钮。

单击标题栏中的导出，然后下载PNG和TSV格式的蛋白质蛋白质相互作用网络的简短表格文本。要构建药物成分疾病靶点网络，请打开Cytoscape 3.9.1并导入TSV格式文件。通过控制面板中的样式栏优化网络节点的颜色、字体和侧面。

利用分析网络功能进行网络拓扑分析，获取CytoHubba中的枢纽基因，建立药物成分靶向疾病网络。要执行GO和KEGG富集分析，请打开David生物信息学资源。单击开始分析并将目标列表粘贴到左侧对话框中。

在选择标识符中选择官方基因符号，在选择物种中选择智人。然后在列表类型中启用基因列表并单击提交列表。接下来，单击"使用David工具之一分析上述基因列表"下的"功能注释聚类"。

启用 GO 项 BP 直接、GO 项 CC 直接、GO 项 MF 直接和基因本体进行 GO 功能富集分析。在通路中启用 KEGG 通路以进行 KEGG 通路富集分析。单击功能注释图表以显示结果。

使用 SIMCA P 软件对从 LCMS 结果中获得的积分值进行多变量统计分析。对平均中心数据和样本类建模使用正交偏最小二乘判别分析 （OPLSDA）。在OPLSDA测试之后，将学生T检验中投影中具有积分变量重要性的代谢物或VIP值大于1且P值小于0.05视为潜在的差异代谢物。

通过开放数据库来源（包括人类代谢组、京都基因和基因组百科全书以及 MetaboAnalyst 5.0）识别受干扰的代谢物和代谢途径。可视化MetaboAnalyst 5.0和Wukong平台的结果视图。从中药系统药理学数据库中下载所选FP成分3D结构。

在化学名称搜索框中搜索成分名称，并以MOL两种格式下载相应的3D结构文件。接下来，从α折叠蛋白结构数据库中下载关键靶标的晶体结构。在搜索框中搜索目标名称，下载PDB格式的相应晶体结构文件。

然后将成分和目标结构文件导入 AutoDock 工具软件。单击编辑并删除水以删除水分子。然后，单击编辑氢并添加以添加氢。

将成分设置为配体，并通过选择整个靶标作为受体来进行盲对接。在中心和大小后面的框中输入一个值，以调整新开发的空间，从而可以完全包含配体和受体。以PDBQT格式保存配体和受体文件。

使用 AutoDock Vina 执行分子对接。将受体条设置为受体点 PDBQT 的名称，将配体条设置为配体点 PDBQT 的名称。获得配体与受体结合的最佳位置，并在最佳位置记录结合能值。

将对接文件导入蛋白质配体相互作用分析器以获取视觉系统模型。下载 PSC 格式的模型文件并将其导入 PyMOL 软件以构建进一步的可视化。通过网络药理学，共发现FP的19个成分和134个成分相关靶点。

将FP相关靶点与高脂血症相关靶点匹配后，确定62个为FP抗高脂的潜在靶点。蛋白质相互作用网络由String和Cytoscape构建。GO富集结果表明，FP对抗高脂血症的生物学过程和分子功能主要与基因表达和蛋白质结合有关。

KEGG富集证明FP可以干预脂质代谢和动脉粥样硬化。采用OPLSDA分析探讨阴性对照组、高脂日粮组和高剂量FP组间代谢物分离情况，结果显示同一组样品聚集在一起，不同组样品区分良好。共有16种和6种代谢物被鉴定为影响血浆和肝脏中HFD小鼠的FP差异代谢物。

MetaboAnalyst 5.0绘制的热图显示，血浆和肝脏中所有差异代谢物在高脂肪饮食组中均发生改变，大多数在FP组中逆转。色氨酸代谢在血浆中受到显着影响。牛磺酸和次牛磺酸代谢在肝脏中受到显着影响。

将差异代谢物导入Cytoscape的MetScape插件中，并与网络药理学中鉴定的枢纽基因进行匹配，以收集化合物反应酶基因网络。此外，已经构建了靶向代谢物的成分途径网络。分子对接用于分析它们的配体活性位点相互作用。

该技术是启动中药药理遗传成分的综合方法。它为涉及具有完整成分的药物的研究提供了新思路。