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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)肾结石是泌尿控制系统性常用见的症状其一。肾组织结构中CaOx晶胞过供大于求的堆积会造成肾小管神经元软组织损伤和凋亡,进而造成肾结石的行成。短链皮下脂肪的酸由肠腔内好氧菌日常细菌酵营养饮食棉纤维会产生,往往在整体肠腔天然屏障中发挥出来帮助帮助,且在控制系统性情况上也发挥出来帮助最为关键的帮助。这之中,丁酸是最丰富的的短链皮下脂肪的酸,具免疫性抑拍摄用和免疫性抑拍摄用帮助,本的研究研究方案丁酸对CaOx肾结石的帮助和存在靶点。

围绕草酸钙肾结石相关机制研究,华山医生泌尿整形外科吴忠老师、周子健搏士于今年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。吴忠讲师、周子健医生在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。拜谱海洋生物与吴忠教授、周子健博士团队再次合作,提供了互联网临床药理学服务于,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。

好文章称呼:Butyric acid inhibits oxidative stress and inflammation injury in calcium oxalate nephrolithiasis by targeting CYP2C9(Food Chem Toxicol.,IF=4.3,2023.07) 消费者单位名称:华山医院专家 科学研究男朋友:大鼠、HK-2血细胞 好友分组相关信息:比对组(Con)、模型工具组(Model)和丁酸钠组(NaB) 拜谱打造技能:网络数据临床药理学测量

思绪过程图

探索数据

学习分析技术人员第一方面在校园营销推广活动的环节之中所构建大鼠整治,经由人体生理生化学指标体系和组织开展病理学学着色等学习分析方式发现丁酸就能够变少CaOx整治大鼠肾CaOx晶状体的达成和挫伤,改变CaOx整治大鼠的真菌感染挫伤和防空气氧化物料的无限表达方式。不但,丁酸还可促使草酸诱导性的HK-2神经元挫伤、防空气氧化应激状态和神经元凋亡。 为探究性学习丁酸设备构造和靶人类染色体网上,探索技术人员从PubChem抓取丁酸和丁酸酯的二维和三维立体设备构造(图1A)。凭借PharmMapper资料库和Uniprot资料库补救后共需求出11八个丁酸靶人类染色体供进步探讨。将人类染色体全部倒入STRING资料库,确定PPI网上探讨。Cytoscape说出了编排的前20的核心区站靶人类染色体的仔细网上图,还包括CYP2C9、CASP3、MAPK14、ALB、HRAS、ABL、RARA、RARG、RXRB、PRKACA、NOS3、SRC、MMP9、KDR、HSP90AA1、HPGDS、GSTA3、GSTA1、GSR和GSTM2(图1B)。这一些核心区站人类染色体与网上中的另外人类染色体均体现出必要的对应性,讲解这一些人类染色体也许 充分调动着融合帮助。GO和KEGG探讨证明了丁酸核心区站人类染色体的对应路径和生物学技术学用途(图1C)。核心区站人类染色体通常与类固醇荷尔蒙类回话、脱色应激性影响回话、活力性氧生殖细胞对类固醇荷尔蒙类的刺激的影响和对酸碱性普通机械产物的影响相关。总而言之所讲,这一些核心区站人类染色体通常参与性了脱色应激性影响和对活力性氧的生物学技术影响操作过程,是肾结石养成原则中至关决定性的路径,这取决于丁酸也许 在肾结石中充分调动决定性帮助。

图1| 丁酸架构与靶染色体数据网络探讨(图源:Zijian Zhou., et al., Food Chem Toxicol.

为进每一步探究丁酸对CaOx肾结石真实切靶DNA,科研人运用GEO大数据屏幕上显示库对GSE73680中身体剖析与CaOx肾结石患有的DNA充分会影响做出了科研。剖析组与CaOx结石患有的同质性性充分会影响展现DNA(DEGs)表观遗传检测的标准为P < 0.05、|log2(FC)| > 1。共需求到3783个DNA开始同质性变迁,中仅3379个(89.4%)DNA展现调整,404个(10.6%)DNA展现再降(图2A)。对DEGs做出聚类算法阐述法阐述,热图屏幕上显示了前10个被选中DEGs的二维等级聚类算法阐述法的特征(图2B)。马上又,科研人能够 GeneCards大数据屏幕上显示库人力评定了370个或许与CaOx肾结石关于的DNA,的排名前20位的预估DNA名词解释关于性打分图甲2C提示。从而找自己丁酸控制CaOx肾结石的要素靶点,科研人将PharmMapper中的丁酸靶点、GEO中的DEGs和GeneCards中的CaOx肾结石关于DNA治疗受到了了个Venn图。决定,CYP2C9被选择为丁酸会影响CaOx肾结石的不确定靶点(图2D)。最后,科研人还做出了丁酸与CYP2C9的分子式合作,CYP2C9的八个氨基酸等残基ASN-474、LYS-48和GLY-46与丁酸充分效应,氢键能为4.2 kcal/mol(图2E)。 在使用网络上药剂学学分析预测CYP2C9是丁酸应响CaOx肾结石的靶表观遗传后,探究相关人员还实现受损细胞系工作证明了CYP2C9可拉低草酸介导的HK-2受损细胞系的ROS横向、细菌感染损害和凋亡。

图2| 而言据库联办阐述预估CYP2C9是丁酸效果于CaOx肾结石的靶DNA

探讨结论

本研究探讨第一知道丁酸在内部和内部均能仰制CaOx肾结石类别的防氧化的应激反应性和发炎受伤,接着能够线上药学学建立得出丁酸影晌CaOx肾结石的内在靶点——CYP2C9,最后的能够人体上皮细胞实验所断定CYP2C9在草酸盐诱骗的HK-2人体上皮细胞ROS平均水平、发炎受伤和凋亡。这么多知道意味着丁酸应该能够仰制CYP2C9来仰制CaOx肾结石的防氧化的应激反应性,避免发炎受伤。此方式中拜谱微微生物出示了线上药学学技巧服务质量,不但拜谱微微生物可提高了较为成熟成熟的的人类基因组学、球脂肪酸组学、产生组学等几组学服务质量及技巧服务质量,青睐致电的方式服务咨询! 借鉴学术论文: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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