南方医科大学学报 ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (8): 1485-1496.doi: 10.12122/j.issn.1673-4254.2024.08.07
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于官正1,2(), 程炜强2, 涂星1(), 张满2, 李鸿1,2, 聂娟2
收稿日期:
2024-04-07
出版日期:
2024-08-20
发布日期:
2024-09-06
通讯作者:
涂星
E-mail:1760453902@qq.com;2015030@hbmzu.edu.cn
作者简介:
于官正,在读硕士研究生,E-mail: 1760453902@qq.com
基金资助:
Guanzheng YU1,2(), Weiqiang CHENG2, Xing TU1(), Man ZHANG2, Hong LI1,2, Juan NIE2
Received:
2024-04-07
Online:
2024-08-20
Published:
2024-09-06
Contact:
Xing TU
E-mail:1760453902@qq.com;2015030@hbmzu.edu.cn
Supported by:
摘要:
目的 基于UPLC-QE-MS与网络药理学挖掘隔山消防治溃疡性结肠炎(UC)的靶点及通路,并结合代谢组学技术探讨作用机制。 方法 采用UPLC-QE-MS技术鉴定隔山消醇提物化学成分,基于Swiss Target Prediction、GeneCards、Pubchem等数据库筛选相应靶点,获取核心PPI,进行GO、KEGG富集分析。将40只雄性C57小鼠随机分为正常组、模型组、美沙拉嗪组(0.2 g/kg)、隔山消组(2.28 g/kg),每组10只,除正常组外,其余各组自由饮用2.5% DSS诱导UC模型,造模期间给药组给予药物灌胃干预。通过体质量变化率、DAI得分评价治疗效果;HE及AB-PAS染色观察结肠组织病理变化;Western blotting技术检测JAK2、STAT3蛋白水平;代谢组学技术鉴别差异代谢物并挖掘代谢通路。 结果 鉴定出隔山消醇提物化学成分240个,其中甾体类(高含量)19个,得到隔山消(甾体类)靶点177个,UC基因5406个,隔山消与UC交集基因117个,JAK2、STAT3等为核心PPI,在脂质与动脉粥样硬化等通路富集显著。动物实验结果显示,经隔山消治疗后,小鼠体质量变化率上升、DAI评分显著下降(P<0.05),肠组织病理改变明显缓解,JAK2、STAT3蛋白水平显著降低(P<0.05)。鉴定出正常组、模型组及隔山消组之间交集差异代谢物83个,以甘油磷脂、类花生酸、氨基酸成分为主,与甘油磷脂代谢等通路相关。整合分析显示隔山消治疗UC的核心靶点参与了代谢物的调节。 结论 隔山消可通过调节JAK2、STAT3等核心靶点表达及内源性代谢物水平来缓解脂质及氨基酸代谢紊乱,发挥治疗UC的作用。
于官正, 程炜强, 涂星, 张满, 李鸿, 聂娟. 隔山消治疗溃疡性结肠炎的机制:基于UPLC-QE-MS、网络药理学及代谢组学技术[J]. 南方医科大学学报, 2024, 44(8): 1485-1496.
Guanzheng YU, Weiqiang CHENG, Xing TU, Man ZHANG, Hong LI, Juan NIE. Therapeutic mechanism of Cynanchum wilfordii for ulcerative colitis: an analysis using UPLC-QE-MS, network pharmacology and metabolomics[J]. Journal of Southern Medical University, 2024, 44(8): 1485-1496.
NO. | tR/min | Chemical compound | Chemical formula | Ionization mode | m/z | Theoretical m/z |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | 11.54 | Qingyangshengenin B | C49H78O16 | M-H, M+FA-H | 967.5273 | 967.5272 |
2 | 9.72 | Qingyangshengenin A | C49H72O17 | M+NH4, M+Na | 955.4642 | 955.4662 |
3 | 5.53 | Convallatoxin | C29H42O10 | M+FA-H | 595.2765 | 595.2760 |
4 | 9.7 | Caudatin | C28H42O7 | M-H, M+FA-H | 535.2915 | 535.2912 |
5 | 10.22 | Cynatratoside A | C28H40O8 | M+H-H2O | 487.2679 | 487.2690 |
6 | 6.45 | Qingyangshengenin | C28H36O8 | M+Na | 523.2292 | 523.2303 |
7 | 7.33 | 5beta-Dihydrocortisol | C21H32O5 | M+H | 365.2315 | 365.2323 |
8 | 9.13 | Acetylarenobufagin | C26H34O7 | M+Na | 481.2214 | 481.2196 |
9 | 9.36 | Polyphyllin VI | C39H62O13 | M+K | 777.3818 | 777.3822 |
10 | 9.2 | Oleandrin | C32H48O9 | M+Na | 599.3215 | 599.3190 |
11 | 10.47 | Gracillin | C45H72O17 | M-H2O-H | 865.4589 | 865.4591 |
12 | 7.57 | 19-Oxocinobufagin | C26H32O7 | 2M-H | 911.4252 | 911.4223 |
13 | 10.28 | Dioscin | C45H72O16 | M+FA-H | 913.4814 | 913.4802 |
14 | 11.52 | (25R)-Spirost-4-en-3,12-dion | C27H38O4 | M+NH4 | 444.3099 | 444.3109 |
15 | 10.14 | 3-O-Acetylbufotalin | C28H38O7 | M+Na | 509.2527 | 509.2509 |
16 | 11.57 | Timosaponin A1 | C33H54O8 | M+Na | 601.3699 | 601.3711 |
17 | 5.83 | Bufarenogin | C24H32O6 | 2M+Na | 855.4328 | 855.4289 |
18 | 5.38 | Digoxigenin | C23H34O5 | M+H-H2O | 373.236 | 373.2373 |
19 | 4.82 | Rubrosterone | C19H26O5 | M+NH4 | 352.2113 | 352.2119 |
表1 隔山消甾体类鉴定结果
Tab.1 Results of identification of the steroids in Cynanchum wilfordii
NO. | tR/min | Chemical compound | Chemical formula | Ionization mode | m/z | Theoretical m/z |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | 11.54 | Qingyangshengenin B | C49H78O16 | M-H, M+FA-H | 967.5273 | 967.5272 |
2 | 9.72 | Qingyangshengenin A | C49H72O17 | M+NH4, M+Na | 955.4642 | 955.4662 |
3 | 5.53 | Convallatoxin | C29H42O10 | M+FA-H | 595.2765 | 595.2760 |
4 | 9.7 | Caudatin | C28H42O7 | M-H, M+FA-H | 535.2915 | 535.2912 |
5 | 10.22 | Cynatratoside A | C28H40O8 | M+H-H2O | 487.2679 | 487.2690 |
6 | 6.45 | Qingyangshengenin | C28H36O8 | M+Na | 523.2292 | 523.2303 |
7 | 7.33 | 5beta-Dihydrocortisol | C21H32O5 | M+H | 365.2315 | 365.2323 |
8 | 9.13 | Acetylarenobufagin | C26H34O7 | M+Na | 481.2214 | 481.2196 |
9 | 9.36 | Polyphyllin VI | C39H62O13 | M+K | 777.3818 | 777.3822 |
10 | 9.2 | Oleandrin | C32H48O9 | M+Na | 599.3215 | 599.3190 |
11 | 10.47 | Gracillin | C45H72O17 | M-H2O-H | 865.4589 | 865.4591 |
12 | 7.57 | 19-Oxocinobufagin | C26H32O7 | 2M-H | 911.4252 | 911.4223 |
13 | 10.28 | Dioscin | C45H72O16 | M+FA-H | 913.4814 | 913.4802 |
14 | 11.52 | (25R)-Spirost-4-en-3,12-dion | C27H38O4 | M+NH4 | 444.3099 | 444.3109 |
15 | 10.14 | 3-O-Acetylbufotalin | C28H38O7 | M+Na | 509.2527 | 509.2509 |
16 | 11.57 | Timosaponin A1 | C33H54O8 | M+Na | 601.3699 | 601.3711 |
17 | 5.83 | Bufarenogin | C24H32O6 | 2M+Na | 855.4328 | 855.4289 |
18 | 5.38 | Digoxigenin | C23H34O5 | M+H-H2O | 373.236 | 373.2373 |
19 | 4.82 | Rubrosterone | C19H26O5 | M+NH4 | 352.2113 | 352.2119 |
图1 Venn图、网络调控图及核心PPI
Fig.1 Venn diagrams, network regulation charts and core PPI. A: Venn diagram. B: Network regulation charts. C: PPI network. D: Core PPI. CW: Cynanchum wilfordii.
图4 体质量变化率及DAI评分
Fig.4 Weight change rate and DAI score of the mouse models of UC. A: Weight change rate. B: DAI score. N: Normal group. M: Model group. Y: Mesalazine group. G: Cynanchum wilfordii Group. #P<0.05 vs normal group; *P<0.05 vs model group.
图5 HE染色及AB-PAS染色
Fig.5 HE staining and AB-PAS staining of the colon tissue of the mice. A: Normal group. B: Model group. C: mesalazine group. D: Cynanchum wilfordii Group.
图6 各组小鼠结肠组织中JAK2和STAT3蛋白表达
Fig.6 Expression of JAK2 and STAT3 proteins in the colon tissue of the mice detected by Western blotting. CW: Cynanchumwilfordii Group. #P<0.05 vs normal group; *P<0.05 vs model group;△P<0.05 vs mesalazine group.
图12 代谢物-靶点基因网络
Fig.12 Metabolite-target gene network. Squares represent differential genes, circles represent the core target. The darker the color, the stronger the correlation.
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