研究标题
通过网络药理学整合研究槲皮素通过抑制AKT在多囊卵巢综合征和子宫内膜癌共表达基因中的作用机制研究背景
子宫内膜癌(EC)是女性中常见的恶性肿瘤,而多囊卵巢综合征(PCOS)是其重要的风险因素。研究表明,槲皮素可能对PCOS和EC具有潜在的治疗效果,但其具体的分子靶点尚不明确。本研究旨在通过网络药理学、分子动力学模拟以及体外实验来探讨槲皮素在治疗PCOS和EC中的潜力。
研究思路
我们通过数据库检索PCOS和EC相关的靶点,并与槲皮素的靶点进行交集比对,运用GO富集分析、KEGG通路分析和PPI网络分析锁定关键靶点,随后进行分子对接、动力学模拟及细胞实验验证,从而揭示槲皮素的作用机制。
研究结果
通过数据库筛选出与PCOS和EC相关的潜在靶基因,并发现379个基因与两者均相关。GO分析显示,这些基因在生物过程、细胞成分和分子功能方面均表现出富集现象。特别是在生物过程类别中,“对内源性刺激的反应”是最显著的术语,而在细胞成分中,“细胞外空间”表现突出,在分子功能则为“信号受体结合”。KEGG通路分析的结果显示,最显著的通路是“癌症中的microRNA”。通过STRING数据库构建了共表达基因的PPI网络,并用Cytoscape进行分析,识别出六个核心基因靶点:AKT1、ALB、IL6、INS、TNF和STAT3。
同时,我们还鉴定了361个与槲皮素相关的潜在靶基因,这些基因涉及多条生物通路,并且有许多与人类疾病密切相关。通过维恩图分析,发现有47个基因分别与槲皮素和PCOS-EC相关,且这些基因在生物过程中与“细胞对化学刺激的反应”及“细胞质”等方面有密切关联。KEGG通路分析也揭示出“内分泌抵抗”是槲皮素的显著通路之一。
在分析EC相关的hub基因时,我们评估了DNA拷贝数变异(CNVs)和单核苷酸变异(SNVs),遗传改变主要表现为突变和扩增。通过UALCAN数据库评估关键hub基因在EC中的mRNA表达,发现AKT1和TP53的表达显著上升,而ACTB、ESR1、EGFR和PTGS2的表达则明显降低。生存分析表明,ESR1、PTGS2和TP53的高表达与EC患者的总生存期改善有关。
机制解析
分子对接分析显示,槲皮素与六个hub基因均有高亲和力结合,其中AKT1的结合亲和力最高。通过相互作用分析表明,槲皮素主要通过非共价键与靶蛋白结合。同时进行100ns的全原子分子动力学模拟显示,所有hub基因的RMSD曲线波动较小,表明结构稳定。
最后,通过CCK-8实验评估槲皮素对子宫内膜癌细胞的增殖影响,结果显示其以剂量依赖的方式抑制细胞增殖,并显著降低了EC细胞的克隆形成能力。通过Western blot验证,槲皮素处理后EC细胞中的AKT表达显著下调。
总结
本研究通过网络药理学等多种手段,发现槲皮素与多个核心靶点如AKT1等以高亲和力结合,尤其对AKT1的抑制作用显著。这为开发针对PCOS和EC的治疗策略提供了强有力的理论基础。选择尊龙凯时作为生物医学领域的合作伙伴,将为您在研究和治疗方案上提供全方位的支持与服务。