Peri의 Polygoni Cuspidati Rhizoma의 메커니즘과 분자 표적을 식별하는 GEO 데이터베이스와 결합된 네트워크 약리학

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Jul 07, 2023

Peri의 Polygoni Cuspidati Rhizoma의 메커니즘과 분자 표적을 식별하는 GEO 데이터베이스와 결합된 네트워크 약리학

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 8227(2022) 이 기사 인용 2047 액세스 2 인용 1 Altmetric Metrics 세부 정보 임플란트 주위는 골흡수와 골흡수를 초래하는 만성 질환입니다.

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 8227(2022) 이 기사 인용

2047 액세스

2 인용

1 알트메트릭

측정항목 세부정보

임플란트 주위 임플란트는 뼈의 흡수와 임플란트의 상실을 초래하는 만성 질환입니다. 전통 중국 약초인 Polygoni Cuspidati Rhizoma(PCRER)는 골대사 질환을 치료하는 데 사용되어 왔습니다. 그러나 항골 흡수 메커니즘은 아직까지 알려져 있지 않습니다. 우리는 네트워크 약리학을 통해 임플란트 주위에 대한 PCRER 잠재적 치료 이론에 관련된 분자 표적과 메커니즘을 확인하는 것을 목표로 했습니다. PCRER의 활성 성분과 잠재적인 질병 관련 표적은 TCMSP, Swiss Target Prediction, SEA 데이터베이스에서 검색한 다음 GEO 마이크로어레이 데이터베이스에서 얻은 임플란트 주위 질병 차등 유전자와 결합했습니다. 교차된 유전자는 단백질-단백질 상호작용(PPI) 구축, 유전자 온톨로지(GO) 및 KEGG 농축 분석에 사용되었습니다. STRING 데이터베이스와 Cytoscape 플러그인을 사용하여 단백질 상호작용 네트워크를 구축하고 허브 유전자를 스크리닝하고 AutoDock vina 소프트웨어에 의한 분자 도킹을 통해 검증합니다. 분석을 위해 총 13개의 활성 화합물과 90개의 PCRER 교차 표적이 선택되었습니다. GO 및 KEGG 농축 분석에 따르면 PCRER의 항-임플란트 표적은 IL-17 신호 전달, 칼슘 신호 전달 경로, Toll 유사 수용체 신호 전달 경로, TNF 신호 전달 경로 등의 반응에서 주로 역할을 하는 것으로 나타났습니다. 그리고 CytoHubba는 10개의 허브 유전자(MMP9, IL6, MPO, IL1B, SELL, IFNG, CXCL8, CXCL2, PTPRC, PECAM1)를 스크리닝했습니다. 마지막으로, 분자 도킹 결과는 활성 화합물 및 허브 유전자와의 우수한 결합 능력을 나타냅니다. PCRER의 핵심성분은 항염증, 골대사 촉진으로 임플란트 주위 치료에 효과적인 약물이 될 것으로 기대된다. 우리의 연구는 임플란트 주위 예방 및 치료를 위한 천연 의학 개발에 대한 새로운 생각을 제공합니다.

임플란트 주위 점막염 및 임플란트 주위 염증을 포함하여 임플란트 주변의 경조직과 연조직에 대한 염증성 손상을 말합니다. 임플란트 주위 점막염은 주변 연조직에만 국한되어 발생하며, 오히려 임플란트 주위가 임플란트 내부로 침투하여 심한 골흡수를 유발할 수 있으며, 치료하지 않고 방치할 경우 임플란트의 상실을 초래할 수 있습니다1. 최근 연구에 따르면 임플란트 환자의 최대 56%, 심지어 임플란트 부위의 43%가 Peri-implant의 영향을 받는 것으로 나타났습니다2.

임플란트 주위는 주로 연조직 염증, 농양 및 누공 형성으로 나타납니다3. 치은연하반이 이 질병의 주요 병원성 원인이며 병원성 세균은 주로 Fusobacterium nucleatum, Porphyromonas gingivalis, Actinobacillus actinomycetemcomitan 등의 혐기성 세균입니다. 병원성 세균, 불량한 구강위생, 흡연, 음주 등 전신적, 국소적 요인이 엄청납니다. 소비는 Peri-implant의 개발과 관련이 있습니다4. 한의학과 서양의학의 임플란트에 대한 이해와 치료에는 유사점과 차이점이 있습니다. 서양의학에서는 임플란트 주위염과 치주염 모두 플라크 미생물에 의해 발생하는 감염성 질환이다. 따라서 임플란트 주위 치료에는 주로 세균성 염증 파괴, 콜라겐 섬유 및 기질의 분해를 방지하기 위한 다수의 항균 약물을 장기간 적용하여 치주낭을 제거하고 뼈 손실을 회복시키는 것이 포함됩니다5. 미노사이클린 염산염은 콜라겐 효소 활성을 억제할 수 있고 골조직과의 친화력이 뛰어나며 광범위한 항균 스펙트럼의 강력한 살균 활성을 가지며 이상적인 투과성으로 인해 임플란트 주변 연조직 재생을 촉진합니다6,7. 그러나 항생제를 사용하면 알레르기 반응, 위장 반응 등과 같은 많은 부작용이 나타나는 경우가 많습니다8.

한의학(TCM)은 중국에서 수천년 동안 사용되어 왔으며 골다공증 및 치주염과 같은 복잡한 골대사 질환을 포함한 다양한 질병에 대한 다중 표적 치료 효과가 있습니다9,10. PCRER(Polygoni Cuspidati Rhizoma Et Radix)는 오랫동안 유럽과 북미에서 침입성 식물로 간주되었으나 최근 유럽 약전에 포함되면서 전통적인 식물 의약품으로 사용이 가능해졌습니다11. PCRER에는 주로 안트라퀴논, 스틸벤 및 일부 지방산 화합물이 포함되어 있으며 항염증, 항바이러스, 항세포사멸, 혈중 지질 조절, 항혈전증, 심근 보호, 항산화, 항종양 및 다른 약리학적 효과. 한약으로서 PCRER는 간 손상, 만성 골반 염증성 질환, 여드름, 월경 불규칙, 화상 및 관절염 등을 치료하기 위해 다양한 한의학과 조합하여 종종 사용되었습니다.12,13,14. 일부 연구에서는 PCRER 추출물이나 그 주요 화합물이 항산화, 항균 효과가 있다고 보고하고 있으며 한국, 중국, 일본에서는 골수염 치료에 사용하고 있다15,16. 또한 Streptococcus mutans에 대한 항균 활성이 입증되었으며 한국에서는 민간 의료 기관에서 구강 위생을 유지하기 위해 사용했습니다17,18. Hadziket al. 우식 병원체, 특히 연쇄구균에 대해 가장 높은 정균 및 살균 활성을 갖는 PCRER 추출물을 얻었습니다. 또한 S. mutans에 대한 PCRER 추출물의 세포 독성은 항균 농도에서 낮았으며 정상적인 인간 섬유아세포에 자극 효과가 있는 것으로 나타나 치은 상처 치유를 가속화할 수 있습니다19. 현재 Mangiferin20, Cranberry21, Quercetin22, Resveratrol23과 같은 한약이나 PCRER의 화합물을 사용하여 임플란트 주위를 치료하는 방법에 대한 많은 실험이 있습니다. 그러나 PCRER를 이용한 임플란트 주위 치료의 구체적인 기전은 아직 명확하지 않습니다.

 1. Then, the volcano plot and heatmaps of DEGs from three dataset were plotted by the ‘Pheatmap’ and ‘ggplot’ package in the R software. Finally, we combined the differential genes in the three data sets, deleted the duplicate values, and established the gene target database of peri-implantitis after standardization with Uniprot database./p> 0.4 as interception criteria) and. tsv data were obtained34. Next, to further identify the core therapeutic targets, Cytoscape plug-in MCODE (Molecular Complex Detection) was used to identify significant modules (MCODE score ≥ 4) and another plug-in Cytohubba was used. MCC algorithm was used to study node degree (score ≥ 10) of key nodes in significant modules35, the hub genes contained in PPI network was screened./p> 1 and P < 0.05. Joint analysis of gene chips in the GEO database (GSE178351, GSE57631, GSE106090) contained 11 samples from healthy individuals and 16 Peri-implants patients which identified 1398 differentially expressed genes related to Peri-implants (Supplementary Table S2), volcano plot of the distribution of three dataset’s DEGs are shown in Fig. 1, the heatmap of the three data sets are shown in Fig. 2, the quality assessment results of the three data sets are shown in Figure S1./p>