CRISPR/Cas9系统作为一种高效的基因编辑工具,被广泛应用于研究和调控药用植物有效成分的生物合成途径,在提高药用植物有效成分的产量和质量方面具有巨大的潜力。通过精准调控关键酶和转录因子的表达,CRISPR技术不仅加深了我们对药用植物次生代谢途径的认识,也为药物研发和中药现代化开辟了新的途径。本文首先介绍了CRISPR技术的原理及其在基因编辑中的应用,然后详细讨论了其在药用植物次生代谢中的应用,包括有效成分的组成和CRISPR策略在代谢途径中的实施,以及Cas9蛋白变体和先进的CRISPR系统在该领域的影响。此外,本文还展望了CRISPR技术对药用植物研发进程的长远影响,并提出了目前研究中存在的问题,包括脱靶效应、基因组结构复杂、转化效率低、对代谢途径了解不足等,同时提出了一些见解,以期为CRISPR在药用植物中的后续应用提供新思路。总之,CRISPR技术在药用植物次生代谢研究中具有广阔的应用前景,有望促进生物医药和农业科学的进一步发展。随着技术进步和挑战的逐步解决,CRISPR技术有望在药用植物有效成分研究中发挥越来越重要的作用。
真菌鉴定是真菌研究的基础,但传统的分子方法难以在现场快速准确地鉴定,特别是对于近缘物种。为了解决这一挑战,我们引入了一种通用的鉴定方法,称为全基因组分析(AGE)。AGE 包括两个关键步骤:生物信息学分析和实验实践。生物信息学分析在真菌物种基因组内筛选候选靶标序列,称为 Targets,并通过将它们与其他物种的基因组进行比较来确定特定 Targets。然后,使用测序或非测序技术的实验实践将验证生物信息学分析的结果。因此,AGE 为子囊菌门和担子菌门中的 13 个真菌物种中的每一个获得了超过 1,000,000 个合格 Targets。接下来,测序和基因组编辑系统验证了特定 Targets 的超特异性性能;尤其值得注意的是首次展示了来自未注释基因组区域序列的鉴定潜力。此外,通过结合快速等温扩增和硫代磷酸酯修饰引物以及无需仪器的可视化荧光方法,AGE 可以在 30 分钟内通过单管测试实现定性物种鉴定。更重要的是,AGE 在识别近缘物种和区分中药及其掺假物方面具有巨大潜力,尤其是在精确检测污染物方面。总之,AGE 为基于全基因组的真菌物种鉴定的发展打开了大门,同时也为其在植物和动物界的应用提供了指导。
1南京中医药大学第一临床医学院,南京 210029。 * 通讯作者:李旭,男,南京中医药大学教授,主任中医师,从事中医药治疗肿瘤研究,电话:13913887528,邮箱:13913887528@163.com。摘要:目的:利用网络药理学和分子对接技术探讨薏苡仁、白花蛇舌草、莪术、鼠尾草治疗胃癌前病变的物质基础和分子机制,为进一步的临床研究提供理论基础。方法:利用GeneCards和OMIM网络数据库,寻找、筛选4个药物成分抗胃癌前病变(PLGC)的作用靶点。利用Cytoscape3.7.2软件构建中药成分-靶点网络,利用字符串数据平台构建4种治疗PLGC药物的蛋白质互操作网络,通过拓扑分析寻找核心靶点,最后对药物-疾病交叉靶点进行生化及富集分析。结果:4种肠溶药共收集到19个活性成分、123个成分靶点。对于PLGC共识别出1487个靶点,收集到64个针对药物成分和疾病的靶点。以大于平均度(29.0)的值进行拓扑分析,得到64个关键核心靶点(包括TP53、EGFR、TNF、VEGFA),通过网络拓扑和蛋白质互操作网络分析,筛选出TP53、EGFR、TNF、VEGFA等关键靶点。 GO功能富集分析得到1337个生物过程条目,46个细胞组成条目,74个分子功能条目。KEGG(京都基因和基因组百科全书)通路富集分析和筛选得到254条信号通路,包括胃癌、乳腺癌、前列腺癌、非小细胞肺癌、结肠癌等。结论:四种肠溶药可能通过作用于TP53、EGFR、TNF、VEGFA靶点和相关胃癌、炎症、免疫通路来防治PLGC。关键词:网络药理学 中药 癌前病变 机制研究。致谢:感谢编辑对稿件语言的润色。缩写:ADME,吸收、分布、代谢和排泄;OB,口服生物利用度;DL,药物类别;PDB,蛋白质数据库。作者贡献:DM 和 LM:手稿草稿和文献收集。DM、LM 和 WJL:文献整理和修订稿。FW 和 GW:构思和监督审查、修订稿。所有作者阅读并批准最终稿。利益竞争:作者声明不存在利益竞争。引用:Feng X, Wang Y, Xu L . 基于网络药理学和分子对接技术探讨四种化疗药物用于治疗胃癌前病变肠上皮化生的作用机制。胃肠肝病学研究。2022;4(1):2。doi: 10.53388/ghr2022-03-044。执行主编:程鑫。提交日期:2022 年 3 月 2 日,接受日期:2021 年 3 月 21 日,出版日期:2022 年 3 月 30 日© 2022 作者。由 TMR Publishing Group Limited 出版。这是一篇根据 CC-BY 许可 (http://creativecommons.org/licenses/BY/4.0/) 开放获取的文章。
摘要 新冠肺炎疫情已蔓延至全球,严重威胁人民生命安全和健康。新冠肺炎传染性强,死亡率高。目前尚无有效的抗病毒治疗方法,急需新药。我们采用转录分析方法,从天然产物或FDA批准的药物中发现潜在的抗病毒药物。我们发现甘草苷能显著抑制Vero E6细胞中SARS-CoV-2的复制,EC 50 = 2.39 µ M。从机制上讲,我们发现甘草苷通过模仿I型干扰素发挥抗病毒作用。甘草苷诱导的上调基因在GO类别中富集,包括I型干扰素信号通路、病毒基因组复制的负调控等。在毒性实验中,ICR小鼠以300mg / kg的剂量治疗一周,未观察到死亡。治疗后,除肝脏和血清生化指标外,所有器官指数均正常。甘草苷在传统中药甘草片中含量丰富(约0.2%质量)。综上所述,我们推荐甘草苷作为治疗COVID-19的有竞争力的候选药物。我们还期望甘草苷对其他病毒病原体(如 HBV、HIV 等)具有广泛而有效的抗病毒作用。简介 从 2019 年底开始,一种名为 SARS-CoV-2 的新型冠状病毒在世界范围内引发了肺部疾病 (COVID-19) 的爆发。它极大地威胁了全球公共卫生,并导致数万人死亡 1 。截至 5 月 2 日,全球累计病例超过 340,000 例,死亡人数超过 240,000 人。目前,一些药物被认为
从不同的角度来看,药物开发的分析表明了这一过程的资源密集型,有两个主要缺点:时间和成本。开发制药产品需要11到14年,目前的财务成本估计约为161-18亿美元(1)。绕过这些局限性使药物重新定位了过去十年中药理学中最新兴的地区之一。药物重新定位通过测试与初始使用无关的疾病来发现现有药物的新应用;因此,有关药理学,配方,安全性和不良影响的完整数据可减少开发时间和成本。但是,它也有缺点:管理专利,知识产权,投资,市场需求甚至生产技术(2)。无论如何,药物重新定位对改善人类健康的潜力构成了一个引人入胜的挑战,尤其是在治疗各种癌症方面,但在法律和监管领域也是一个复杂的挑战(3)。由于对新抗癌药物的需求不断增长,药物重新利用吸引了癌症研究界。尽管有多种治疗方法,例如化学疗法和靶向疗法,但癌症的特征是最终发展抗药性或对这些药物和药物的反应缺乏反应,这使得针对癌症的新药设计成为我们的研究领域。在这方面,药物重新定位是一个有吸引力的研究领域,获得了广泛的流行。肿瘤学利用了现有的,特征良好的,广泛使用的非癌症药物,并成功地将其作为抗癌药(4-6)。要获得整体图片,我们搜索了Medline(PubMed.ncbi.nlm.nih.gov)和clinicaltrials.gov(clinicaltrials.gov)数据库
红胸(或海参)类螺旋体(或海胆)小行星(或海星)类螺旋体(或脆性恒星)作为重要的纤维化纤维化脑物质社区,Sea Cucumbers对物理型物理学和较软体动物具有更重要的影响。商业利用的海参为全球数百万沿海渔民提供收入,并向亚洲消费者提供营养(Purcell等,2013)。来自海参的加工产品在法语中被称为“ beche-de-mer”,日语中的“ iriko”,“ haisom',in Chinese中的“ haisom”和印度尼西亚人的“ trepang”。它对东南亚国家的出口价值很高,因为其蛋白质和营养素较高,例如维生素,氨基酸,微量金属和矿物质(Bordbar等,2011)。海参是中药的组成部分,除了最近的研究表明,它们的基本源是抗血管生成,抗癌,抗癌,抗高血压,抗炎性,抗炎,抗炎性,抗微生物,抗毒素,抗氧化剂,抗毒素,抗毒性,抗毒剂,抗毒性,抗毒性,抗毒性,抗毒性和伤口的物质和受伤的物质和伤口愈合物质的必不可少的生物活性化合物。海参通过生物扰动,养分的回收和影响海水化学,在生态系统功能中具有更重要的作用。海参拥有来自几个门的许多寄生和共生共生体,从而增强了生态系统生物多样性。对它们的许多分类猎物,从而将动物组织和营养(从碎屑和微藻衍生而来)转移到较高的营养水平,从而形成食物链中的能量转移途径等(Purcell等,2016)。
摘要 益心颗粒是从中药圣仙汤改良而来的药物,用于缓解气喘。扩张型心肌病患者心肌中ADAMTS8表达上调,其高表达与肿瘤坏死因子(TNF)-α和心肌纤维化有关。本研究旨在探讨益心颗粒对大鼠心力衰竭(HF)的影响及是否与ADAMTS8相关,为HF的治疗提供新思路。通过结扎左前降支冠状动脉建立HF大鼠模型,给模型大鼠注射腺相关病毒载体以过表达ADAMTS8和/或益心颗粒治疗4周,分别采用苏木精-伊红和Masson染色检测心肌损伤和纤维化。采用逆转录聚合酶链式反应、蛋白质印迹法和/或酶联免疫吸附试验检测心肌组织ADAMTS8、TNF-α、白细胞介素(IL)-1β、IL-6、I型胶原、III型胶原和α平滑肌肌动蛋白的表达。采用2,3,5-三苯基四氮唑氯化物染色测量大鼠心肌梗死面积。HF大鼠心肌中ADAMTS8表达上调。益心颗粒治疗可改善HF大鼠左心室收缩力,降低ADAMTS8表达,减轻心肌损伤、炎症和纤维化。ADAMTS8过表达加重心肌损伤、炎症和纤维化。此外,ADAMTS8过表达抵消了益心颗粒的心脏保护作用。益心颗粒可能通过抑制ADAMTS8的表达来减轻HF大鼠的心肌炎症和纤维化。(Int Heart J 2023; 64: 741-749)关键词:生仙汤,心肌梗死,心脏功能
由SARS-CoV-2引起的2019冠状病毒病(COVID-19)已在全球蔓延,影响了全球人民的生活,阻碍了全球发展。中医药在防治COVID-19中发挥着独特作用。治疗COVID-19的代表方剂连花清瘟和清肺排毒汤能有效缓解COVID-19症状,延缓病情进展,防止病情发生。尽管LHQW和QFPD的治疗效果有很多相似之处,但它们在治疗轻度至中度COVID-19方面的机制和优势仍然不清楚。为了阐明LHQW和QFPD治疗COVID-19的机制,我们采用整合网络药理学和系统生物学方法比较了LHQW和QFPD在人类中的成分、活性化合物及其靶点。LHQW和QFPD分别包含196种和310种活性化合物,其中一些具有相同的靶点。这些靶点富集在与炎症、免疫、凋亡、氧化应激等相关的通路中。然而,这两种中药复方也具有特定的活性化合物和靶点。在LHQW中,牛蒡苷、伞花素和芦荟大黄素靶向神经系统疾病相关基因(GRM1 和 GRM5),而在QFPD中,异岩藻甾醇、黄芩素、川陈皮素、金合欢素 A、表小檗碱和荜茇宁靶向免疫和炎症相关基因(mTOR 和 PLA2G4A)。我们的研究结果表明,LHQW 可能适用于治疗伴有神经系统症状的轻度至中度 COVID-19。此外,QFPD 可以有效调节 SARS-CoV-2 引起的氧化应激损伤和炎症症状。这些结果可为 LHQW 和 QFPD 的临床应用提供参考。
背景:2019 年 12 月,由新型冠状病毒(严重急性呼吸综合征冠状病毒 2,SARS-CoV-2;曾称 2019-nCoV)引起的冠状病毒病 2019(COVID-19)在中国武汉出现,造成大量感染和死亡。目前,尚无针对 COVID-19 病因和治疗的特效药物。中西医结合治疗 COVID-19 被提出,其中黄连解毒汤(HLJDD)被中国许多省份推荐用于治疗 COVID-19,并已在临床中广泛使用。本研究基于网络药理学探讨了 HLJDD 在治疗 COVID-19 中的潜在靶点。方法:首先,通过 TCMSP、UniProt、GeneCards 和 OMIM 数据库获取 HLJDD 的化学成分和靶点以及 COVID-19 相关靶点。其次,通过STRING数据库和Cytoscape软件构建HLJDD靶点和HLJDD-COVID-19靶点网络。最后,通过DAVID数据库对HLJDD-COVID-19靶点进行基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。结果:本研究共鉴定出67个HLJDD活性成分和204个HLJDD靶点。共获得502个COVID-19相关靶点,其中47个为HLJDD与COVID-19的交叉靶点。共鉴定出179个GO术语和77个KEGG术语,包括TNF信号通路、NF-κB信号通路和HIF-1信号通路。结论:本研究探索了HLJDD在COVID-19治疗中的潜在作用靶点及信号通路,可为COVID-19治疗药物的研发提供依据。关键词:黄连解毒汤 2019冠状病毒病 COVID-19 SARS-CoV-2 网络药理学 中药
SARS-CoV-2 引起的严重呼吸道疾病爆发已导致数百万人感染,并引发全球健康担忧。连花清瘟胶囊(LHQW-C)是一种广泛用于治疗呼吸系统疾病的中药复方,在治疗 2019 年冠状病毒病 (COVID-19) 中显示出治疗效果。然而,LHQW-C 在治疗 COVID-19 中的有效成分、药物靶点和治疗机制尚不清楚。本研究采用集成网络药理学方法,包括药代动力学筛选、靶点预测(宿主靶点和 SARS-CoV-2 靶点)、网络分析、GO 富集分析、KEGG 通路富集分析和虚拟对接。最终筛选出 LHQW-C 中的 158 种有效成分,预测出 49 个靶点。GO 功能分析显示这些靶点与炎症反应、氧化应激反应和其他生物过程有关。 KEGG富集分析表明,LHQW-C的靶点高度富集到多种免疫反应相关和炎症相关通路,包括IL-17信号通路、TNF信号通路、NF-κB信号通路和Th17细胞分化。此外,四种关键成分(槲皮素、木犀草素、汉黄芩素和山奈酚)与SARS-CoV-2 3-胰凝乳蛋白酶样蛋白酶(3CL pro)表现出较高的结合亲和力。研究表明,LHQW-C中的一些抗炎成分可能调节COVID-19重症患者的炎症反应。