基于网络药理学与GEO差异基因芯片数据分析小白菊内酯治疗宫颈癌的分子机制

摘要：

目的 利用网络药理学结合GEO基因芯片分析的方法以及细胞实验研究小白菊内酯治疗宫颈癌的分子机制.方法首先利用GEO数据库获取宫颈癌芯片数据,再通过R软件获得其差异基因,同时绘制火山图.利用Swiss Target Prediction、SuperPred和HERB数据库收集小白菊内酯的作用靶点.通过GEO差异基因、Malacards、PharmGkb、CTD、DrugBank和DisGeNET数据库收集宫颈癌的疾病靶基因,利用Cytoscape 3.7.2 软件制作药物-活性成分-靶点-疾病网络图,通过String数据库和Cytoscape3.7.2 软件对交集基因进行蛋白相互作用(PPI)网络富集分析.利用R语言的clusterfiler程序包对小白菊内酯治疗宫颈癌的潜在作用靶标进行基因本体(GO)富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路富集分析.最后,通过人宫颈癌HeLa细胞模型验证小白菊内酯的作用机制.结果 获取88 个小白菊内酯靶基因,8 167 个宫颈癌的疾病靶点,26 个差异基因,3 个在宫颈癌中表达上调,23个在宫颈癌中表达下调.PPI网络以及拓扑分析结果显示,Toll样受体 4(TLR4)、前列腺素内过氧化物酶 2(PTGS2)、人细胞色素p450 家族成员 2C9(CYP2C9)、细胞色素P450 3A4 酶(CYP3A4)、组蛋白脱乙酰基酶 2(HDAC2)、溴结构域包含蛋白 2(BRD2)和溴结构域包含蛋白 4(BRD4)是小白菊内酯治疗宫颈癌的 7 个核心基因.GO富集分析得出小白菊内酯影响的生物学过程(BP)有452 个,包括对外源性刺激的反应、雌激素代谢过程等,作用的细胞组合(CC)有 43 个,包括组蛋白脱乙酰酶复合物、组蛋白甲基转移酶复合物等,作用的分子功能(MF)有 41 个;KEGG通路富集分析结果显示小白菊内酯治疗宫颈癌可能涉及药物代谢-细胞色素P450、细胞色素P450 对异种物质的代谢及Toll样受体信号通路等信号通路.MTT实验证明,小白菊内酯以剂量相关的方式抑制HeLa细胞的增殖,IC50 值为 6 μmol/L.结论 小白菊内酯能够明显抑制Hela细胞增殖,作用机制可能涉及多个靶点和多条通路.

关键词：小白菊内酯、宫颈癌、GEO差异基因、网络药理学、分子对接、Toll样受体4、前列腺素内过氧化物酶2

所属期刊栏目：38

分类号：R979.1;R285(药品)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-06-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1313-1320