伝統的な中国医学が早発性卵巣不全に果たす役割
Zigui Yichongの処方がPOI治療にどんな可能性があるか探ってみる。
― 1 分で読む
目次
早発性卵巣不全(POI)は、女性が40歳になる前に卵巣の働きが正常でなくなる健康問題だよ。これによって、不規則な月経や月経の欠如、高いホルモンレベル、低いエストロゲンレベルといった症状が出ることがあるんだ。世界的には、40歳未満の女性の約1%がPOIを経験していて、中国などの国ではその割合が約2.8%と少し高いこともあるよ。
最近では、ライフスタイルの変化や環境要因が原因でPOIのケースが増えてきてるんだ。一部の有害物質、例えばアクロレインは、女性の生殖健康に悪影響を与えることがあるんだ。料理や燃焼による煙のある地域に住んでいる女性は、高レベルのアクロレインを吸入することがあって、それが卵巣に悪影響を及ぼしPOIにつながるかもしれない。残念ながら、今のところPOIに対する効果的な治療法はないから、新しい安全な治療オプションを探ることが重要なんだ。
伝統的中国医学とPOI
伝統的中国医学(TCM)は、POI治療のための潜在的なアプローチを提供しているよ。特に「滋貴一重方(ZGYCF)」というフォーミュラがあって、これは卵巣の問題を治すのに効果的だと考えられているいくつかのハーブから成り立っているんだ。具体的には、地黄、ニホンジカ、山茱萸などの成分が含まれていて、これらのハーブは腎を養い、全体的な健康を改善し、ホルモンの調整を助けると言われているよ。
初期の研究では、ZGYCFがホルモンレベルを改善し、動物実験で卵巣機能を保護するのに役立つかもしれないことが示されているんだ。ただ、その効果やどの成分が最も効果的かを完全に解明するには、さらなる研究が必要だよ。
ネットワーク薬理学の理解
ネットワーク薬理学は、さまざまな薬、成分、病気のつながりを理解するのに役立つ新しい分野なんだ。これは、高度なデータ分析とコンピューターモデルを使ってハーブ、活性成分、健康状態の間の関係を見つけるんだ。これらのつながりを研究することで、科学者は薬がどのように働くか、効果、可能な副作用を予測できるようになるよ。このアプローチにより、リスクが少ない薬を特定することができるんだ。
分子ドッキングはネットワーク薬理学の一部で、小さな分子がたんぱく質とどのように相互作用するかを調べるんだ。このプロセスは、薬がターゲットたんぱく質にどれくらい結合するかを予測するのに役立って、ハーブ薬の成分がどのように働くかを明らかにするんだ。
研究の焦点
この研究では、ネットワーク薬理学、分子ドッキング、実験的方法を使ってZGYCFがPOI治療にどのように働くかを分析することを目指しているよ。目的は、ZGYCFのどの成分が効果的で、ターゲットや作用のメカニズムを見つけることなんだ。
実験設定
細胞株と動物
この研究では、卵巣細胞由来の特定のヒト細胞株(KGN)を使用したよ。それに加えて、健康な雌のラット30匹を取得して、さらなるテストを行ったんだ。ラットは一定の環境で飼育されて、研究条件を一貫させたよ。
薬物と試薬
ZGYCFフォーミュラは、特定のハーブをセット量で準備したんだ。また、アクロレインも研究に使って、その卵巣細胞への影響をテストしたよ。
ZGYCFの活性成分とターゲットの特定
ZGYCFの活性成分は、さまざまなデータベースを使って特定されたよ。これらの活性成分は、効果や潜在的な副作用に関連する特定の基準でフィルタリングされ、重要な成分とそれに関連するターゲットのリストができたんだ。
POI関連ターゲットの発見
いくつかのデータベースを検索して、POIに関連するターゲットを見つけたよ。このプロセスでは、状態に関連するキーワードを使ってデータを標準化して重複を排除したんだ。見つかったターゲットは、ZGYCFのターゲットと照合して、治療によって影響を受ける可能性のあるオーバーラップターゲットを特定したよ。
薬物-化合物-ターゲット-病気ネットワークの構築
活性成分とターゲットに関するデータを使って、異なる薬物、成分、病気の相互作用を視覚化するネットワークを作ったんだ。このネットワークは、さまざまな成分が同じターゲットに影響を与える可能性があることを示して、伝統的なハーブ医学の多機能性を反映しているよ。
たんぱく質相互作用ネットワークとコアターゲットスクリーニング
ターゲット同士の相互作用を視覚化するためのたんぱく質相互作用ネットワークを構築したよ。この分析は、POIの治療に重要な役割を果たす主要なターゲットを特定するのに役立ったんだ。
機能分析と経路富化
統計的手法を使って、特定されたターゲットに関連する主な機能と経路を分析したよ。これには、ZGYCFが細胞生存、細胞成長、アポトーシスに関連する生物学的プロセスにどのように影響を与えるかを評価することが含まれてるんだ。
分子ドッキング実験
分子ドッキング技術を使って、ZGYCFの活性成分が細胞死や生存を調整するのに重要なp53経路に関与する主要なターゲットにどのように結合するかを評価したよ。この研究の部分は、活性成分とそのターゲットの関係を示すのに役立つんだ。
細胞実験
ZGYCFが卵巣細胞に与える影響をラボでテストしたよ。細胞は異なるグループに分けられて、一つのグループはコントロール、他のグループはアクロレインまたはZGYCFで処理されたんだ。治療の影響を細胞健康、アポトーシス(細胞死)のレベル、細胞生存を調整する主要なタンパク質の発現に関して評価するために、さまざまな方法が使われたよ。
結果
ZGYCFの活性成分とターゲット
研究で、さまざまなターゲットと相互作用するZGYCFの複数の活性成分が特定されたんだ。これらの成分には、抗酸化作用や抗炎症作用で知られる自然成分が含まれてるよ。
POI関連ターゲット
徹底的な研究を通じて、細胞の調整や生存に関与するたんぱく質など、いくつかのPOIに関連する主要なターゲットが見つかったんだ。この重複は、POI治療におけるZGYCFの効果の可能性を示しているよ。
ネットワーク分析
構築されたネットワークは、活性成分がPOIに関連するターゲットとどのように繋がっているかを示して、ZGYCFが有益な効果を持つメカニズムの理解を深めているんだ。
たんぱく質-たんぱく質相互作用
たんぱく質相互作用の分析は、治療の重要なターゲットとなるであろう主要なたんぱく質のクラスターを明らかにしたよ。この洞察は、POIに関連する生物学的プロセスの相互関連性を強調しているんだ。
経路富化の発見
富化された経路は、ZGYCFが細胞健康に必要なさまざまなプロセスを調節することを示しているよ。特に、いくつかの特定されたターゲットはアポトーシス調整に関連していて、細胞生存管理において重要であることを示唆してるんだ。
分子ドッキングの結果
分子ドッキングの結果は、ZGYCFの活性成分が重要なターゲットに強い結合親和性を持っていることを示していて、POI治療の可能性を裏付けているよ。
細胞実験の結果
実験では、アクロレインにさらされた卵巣顆粒細胞の細胞死をZGYCFが減少させることが示されたんだ。この効果は、治療を受けてないグループと比較して際立っていて、アクロレインに対するZGYCFの保護特性の土台を築いているよ。
議論
顆粒細胞の役割
顆粒細胞は、卵巣での卵の発育や成熟に必要不可欠なんだ。これらの細胞の健康は、適切な卵巣機能を維持するために重要だよ。これらの細胞での過剰な細胞死は、POIのような状態を引き起こすことができるから、これらの細胞の調整が生殖健康にとって重要なんだ。
環境毒素の影響
アクロレインは、卵巣機能を害し、老化を促進する一般的な汚染物質として知られていて、POIの発症に影響を与えるんだ。研究によると、曝露は細胞死率を増加させることが示されていて、保護的な治療の必要性を支持しているよ。
伝統的中国医学からの洞察
伝統的中国医学は、POIがさまざまな健康問題と関連していると理解しているんだ。特定のハーブのブレンドを含むZGYCFを使うことで、卵巣の機能不全の根本的な原因にアプローチして、全体的な治癒を目指しているんだ。
作用機序
p53経路は細胞の健康や生存を決定するのに重要な役割を果たしているよ。この経路をターゲットにすることで、ZGYCFは細胞死を管理し、卵巣細胞の健康を促進するのに役立つかもしれないから、治療の道を提供しているんだ。
結論
この研究は、POI管理のための治療オプションとしてZGYCFの可能性を強調しているよ。ネットワーク薬理学、分子ドッキング、細胞実験のような手法を組み合わせることで、活性成分やそのメカニズムに関する重要な洞察が得られたんだ。全体として、ZGYCFは環境毒素が卵巣の健康に与える有害な影響から保護するのに役立つかもしれなくて、今後の治療の有望な方向性を示しているよ。
タイトル: Explore the mechanism of Zigui Yichong Formula in reducing the apoptosis of ovarian granulosa cells in premature ovarian insufficiency based on network pharmacology, molecular docking and cell experiments
概要: ObjectiveThis research is conducted with the objective of exploring the underlying mechanism by which the Zigui Yichong Formula (ZGYCF) diminishes granulosa cell apoptosis in the context of premature ovarian insufficiency (POI), utilizing network pharmacology, molecular docking, and cellular experimentation approaches. MethodsThe active constituents and potential therapeutic targets of the 12 medicinal herbs in ZGYCF, which include Rehmannia glutinosa, Cervus nippon, Cornus officinalis, Ligustrum lucidum, Lycium barbarum, Paeonia lactiflora, Astragalus membranaceus, Codonopsis pilosula, Atractylodes macrocephala, Angelica sinensis, Cyperus rotundus, and Glycyrrhiza uralensis, were identified through searches in the TCMSP, BATMAN, HERB, and ETCM databases. Targets associated with the POI condition were gathered from the OpenTargets, DrugBank, and GeneCards databases. Subsequently, a Venn diagram illustrating the compound-target-disease interaction was generated to derive a set of common targets that bridge the gap between pharmacological and pathological targets. A drug-component-target-disease network diagram was created using Cytoscape 3.9.1. Additionally, protein-protein interaction (PPI) networks were built utilizing the STRING database and visualized with Cytoscape to pinpoint key targets within the overlapping target set. Functional annotation and pathway enrichment analyses, including GO and KEGG pathway analyses, were performed using the clusterProfiler package in R 4.2.1 to investigate the underlying mechanisms by which the drug may influence the disease state. The molecular docking of pivotal active constituents with central targets was carried out using AutoDock Tools. Following this, in vitro studies were executed to corroborate the anticipated mechanisms of action of ZGYCF on POI that were inferred from the network pharmacology analysis. ResultsThe selected active components include quercetin, kaempferol, and {beta}-sitosterol. The core targets identified are Tp53, Bcl-2, and Caspase-3. GO functional and KEGG enrichment analyses indicate that these core targets are primarily enriched in the p53 signaling pathway. Molecular docking results show that quercetin, kaempferol, and {beta}-sitosterol have good binding affinity with TP53, Bcl-2, and Caspase-3. Additionally, in vitro experiments demonstrate that ZGYCF medicated serum can reduce ACR-induced apoptosis in KGN cells, increase Bcl-2 expression, and decrease the expression of p53, Bax, Caspase-3, and the Bcl-2/Bax ratio. ConclusionZGYCF exerts therapeutic effects on POI through multiple targets and pathways, and it may reduce ACR-induced apoptosis in KGN cells by modulating the p53 signaling pathway. Graphical abstract O_FIG O_LINKSMALLFIG WIDTH=130 HEIGHT=200 SRC="FIGDIR/small/614279v1_ufig1.gif" ALT="Figure 1"> View larger version (29K): [email protected]@18a67d0org.highwire.dtl.DTLVardef@1a596d0org.highwire.dtl.DTLVardef@503fde_HPS_FORMAT_FIGEXP M_FIG C_FIG
著者: Xinmiao Zhang, H.-Y. Xi, T.-Y. Gao, S.-P. Liu, R.-X. Li, Hongyan Xi Co-first authorRongxoa Li Corresponding author Tianyu Gao Second auther Shupeng Liu Thi
最終更新: 2024-09-24 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.21.614279
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.21.614279.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。