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网络药理学揭示草酸钙肾结石氧化应激和炎症损伤机制

发布时间:2024-08-02
草酸钙(CaOx)肾结石是泌尿系统性软件通常考的肠胃疾病组成。肾机构中CaOx结晶过饱满的堆积会建成肾小管上皮细胞影响和凋亡,为了建成肾结石的建成。短链脂肪含量多酸由肠胃内水解酸化池微生物食物发酵饮食化学纤维引发,不在布局肠胃天然屏障中引领出来帮助,甚至在系统性软件标准上也引领出来重要的帮助。进来,丁酸是最多种多样的短链脂肪含量多酸,有着免疫性促使和免疫性促使帮助,本研究方案试论丁酸对CaOx肾结石的帮助十分内在的靶点。

围绕草酸钙肾结石相关机制研究,华山医院科室泌尿整形外科吴忠教受、周子健博士后于今年5月在Chem Biol Interact发表了相关成果,7月4日该团队又有一篇新作发表。吴忠副教授、周子健博士生在Food and Chemical Toxicology(IF=4.3)上发表题为“Butyric acid inhibits oxidative stress and inflammation injury in calcium oxalate nephrolithiasis by targeting CYP2C9”的研究文章。研究人员发现丁酸在体外和体内均能抑制CaOx肾结石模型的氧化应激和炎症损伤,并利用网络药理学预测发现CYP2C9是丁酸影响CaOx肾结石的靶基因,最后通过细胞实验证实CYP2C9在草酸诱导的HK-2细胞损伤模型中的作用。拜谱微生物与吴忠教授、周子健博士团队再次合作,提供了网路临床药理学贴心服务,助力预测CYP2C9是丁酸影响CaOx肾结石的潜在靶点,为丁酸预防CaOx肾结石产生的临床应用奠定理论基础。

稿件名稱:Butyric acid inhibits oxidative stress and inflammation injury in calcium oxalate nephrolithiasis by targeting CYP2C9(Food Chem Toxicol.,IF=4.3,2023.07) 加盟商基层单位:华山医疗 探究目标:大鼠、HK-2細胞 分组名信息:比对组(Con)、三维模型组(Model)和丁酸钠组(NaB) 拜谱带来了技能:无线网络药学学查测

一个构想具体步骤图

设计结杲

设计考生先建立大鼠实体型号,借助人体生理生化学的指标和集体疾病学复染等设计途径挖掘丁酸能否减轻CaOx实体型号大鼠肾CaOx单晶体的变成和问题,增强CaOx实体型号大鼠的发炎问题和防脱色产品的神经太过紧绷展现。还有,丁酸还可缓和草酸介导的HK-2血细胞膜问题、防脱色应激状态和血细胞膜凋亡。 为来探寻丁酸格局和靶什么是遗传dna组在线,的研究人群从PubChem查看丁酸和丁酸酯的二维和立体格局(图1A)。在PharmMapper数剧显示文件库和Uniprot数剧显示文件库治理后共挑选出1115个丁酸靶什么是遗传dna组供进一部分享。将什么是遗传dna组下拉列表加入STRING数剧显示文件库,实现PPI在线分享。Cytoscape说出了顺序排列的前20的联络线靶什么是遗传dna组的详实在线图,涉及CYP2C9、CASP3、MAPK14、ALB、HRAS、ABL、RARA、RARG、RXRB、PRKACA、NOS3、SRC、MMP9、KDR、HSP90AA1、HPGDS、GSTA3、GSTA1、GSR和GSTM2(图1B)。这部分联络线什么是遗传dna组与在线中的另一什么是遗传dna组均表演出一定程度的关与于性,说明书怎么写这部分什么是遗传dna组或许起着着一体化做用。GO和KEGG分享阐释了丁酸联络线什么是遗传dna组的关与于手段和微分子微生物学效果(图1C)。联络线什么是遗传dna组最主要的的与类固醇雄激素类回话、脱色应激不良反应状态回话、抗逆性氧肿瘤细胞对类固醇雄激素类畅快的生理想法及其对含酸性物理产品的生理想法关与。由此可见所说,这部分联络线什么是遗传dna组最主要的的进行了脱色应激不良反应状态和对抗逆性氧的微微生物生理想法环节,是肾结石确立措施中至关最关键的手段,这得出结论丁酸或许在肾结石中起着最关键做用。

图1| 丁酸成分与靶染色体微信网络具体分析(图源:Zijian Zhou., et al., Food Chem Toxicol.

为进步找寻丁酸对CaOx肾结石这些切靶染色体,深入探讨探讨专业技术人工利于GEO数剧库对GSE73680中卫生剖析与CaOx肾结石自身的染色体区别来实现了深入探讨探讨。剖析组与CaOx结石自身的同质性性区别表述染色体(DEGs)产前筛查标准化为P < 0.05、|log2(FC)| > 1。共建立到3783个染色体产生同质性变动,中仅3379个(89.4%)染色体表述上浮,404个(10.6%)染色体表述变动(图2A)。对DEGs来实现聚类分析探讨探讨,热图表明了前10个被选中DEGs的二维细化聚类分析探讨显著特点(图2B)。那么,深入探讨探讨专业技术人工按照GeneCards数剧库人造评定了370个能够与CaOx肾结石涉及的染色体,自然排名前20位的预测分析染色体十分涉及性评定图甲2C如下。以便寻得丁酸手术治疗CaOx肾结石的关键因素靶点,深入探讨探讨专业技术人工将PharmMapper中的丁酸靶点、GEO中的DEGs和GeneCards中的CaOx肾结石涉及染色体操作能够 好几个个Venn图。结果英文,CYP2C9被判定为丁酸影向CaOx肾结石的未知靶点(图2D)。与此同时,深入探讨探讨专业技术人工还来实现了丁酸与CYP2C9的大分子连接,CYP2C9的六个胺基酸残基ASN-474、LYS-48和GLY-46与丁酸双方角色,氢键能为4.2 kcal/mol(图2E)。 在使用电脑网络临床药理学預测CYP2C9是丁酸引响CaOx肾结石的靶基因组后,科研员还借助癌细胞核實驗得知了CYP2C9可降底草酸诱惑的HK-2癌细胞核的ROS总体水平、细菌感染损害和凋亡。

图2| 绝大部分据库整合分折预计CYP2C9是丁酸的作用于CaOx肾结石的靶遗传基因

研发的结果

本探索前提是察觉到丁酸在身体和身上均能减弱CaOx肾结石模特的钝化物应激性性和发炎病变软组织伤害,后来采用在线信息临床临床药理学建立得以丁酸影向CaOx肾结石的隐藏的靶点——CYP2C9,最好采用神经元实验性灵魂存在CYP2C9在草酸盐引导的HK-2神经元ROS标准、发炎病变软组织伤害和凋亡。这类察觉到取决于丁酸会采用减弱CYP2C9来减弱CaOx肾结石的钝化物应激性性,调低发炎病变软组织伤害。一种阶段中拜谱海洋怪物给予了在线信息临床临床药理学枝术服务于培训,最后拜谱海洋怪物可提生稳定健全的染色体组学、血清质组学、细胞代谢组学等几组学商品及枝术服务于培训,热烈欢迎致電了解和咨询! 基准期刊论文:Zhou Z, Zhou X, Zhang Y, Yang Y, Wang L, Wu Z. Butyric acid inhibits oxidative stress and inflammation injury in calcium oxalate nephrolithiasis by targeting CYP2C9. Food Chem Toxicol. 2023 Aug. doi: 10.1016/j.fct.2023.113925.
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