wprowadzenie

środki, które indukują lub inicjują rozszerzenie naczyń krwionośnych, poszerzenie naczyń krwionośnych, są środkami rozszerzającymi naczynia krwionośne, które są często stosowane w leczeniu stanów z nienormalnie wysokim ciśnieniem krwi, takich jak nadciśnienie tętnicze, dławica piersiowa i zastoinowa niewydolność serca (Bader and Zolty, 2010; Whelton et al., 2018). Rodzaje leków rozszerzających naczynia o różnych mechanizmach, takich jak bloker kanału wapniowego, inhibitory enzymu konwertującego angiotensynę (Ace), specyficzne dla cGMP inhibitory 3′, 5′-cyklicznej fosfodiesterazy (PDE5) i otwieracze kanałów potasowych, zostały zatwierdzone w klinice (Saji i wsp., 2014). Pomimo mnogości opcji rozszerzających naczynia krwionośne niektóre problemy, w tym powszechność i nasilenie wysokiego ciśnienia krwi, lekooporność i uzależnienie od narkotyków, należy częściowo rozwiązać poprzez opracowanie nowych leków (Oparil and Schmieder, 2015). W odróżnieniu od obecnych leków o określonych celach rozszerzania naczyń krwionośnych, dążymy do zbudowania alternatywnej strategii, która jest zdolna do systematycznego odkrywania środków rozszerzających naczynia krwionośne poprzez podsumowanie molekularnej sieci rozszerzania naczyń krwionośnych.

metody biologii systemowej są naturalnie odpowiednie do przechwytywania bezstronnych, dużych odczytów ze złożonych systemów (Berger and Iyengar, 2009). Metody oparte na profilu ekspresji są najbardziej ogólne, wykorzystując profile transkrypcyjne jako sygnatury aktywności danego szlaku, choroby lub związku, aby odkryć ” połączenia „między nimi w oparciu o ich (anty)skorelowane efekty transkrypcyjne, takie jak” mapa połączeń ” (Lamb et al., 2006). Zainspirowany tym rozważaniem, ma na celu zbudowanie specyficznych funkcjonalnych modułów genowych fenotypu naczyniowego z mapy funkcjonalnej w skali genomu. Zmiany modułów powinny być w znacznym stopniu związane z patogenezą średnicy naczyń. Moduły mogą być wykorzystywane jako zapytania do badania odpowiedzi transkrypcyjnej leków w celu identyfikacji kandydatów na leki rozszerzające naczynia krwionośne.

tradycyjna medycyna chińska (TCM), z naturalnymi ziołami jako głównymi materiałami, odegrała kluczową rolę w zdrowiu człowieka w Chinach. TCM zawiera wiele aktywnych składników, które są zwykle używane jako źródło nowych jednostek chemicznych do nowoczesnego odkrywania leków (Tian, 2011). Ostatnie zakrojone na dużą skalę wspólne wysiłki przyniosły kompendię profili molekularnych dla składników ziołowych (LV et al., 2017). W niniejszej pracy staramy się zbudować strategię odniesienia funkcjonalnego modułu genów (TFGMR) opartą na transkryptomie, która jest w stanie scharakteryzować funkcjonalne Moduły genów związane ze średnicą naczyń w danych transkrypcyjnych zbioru związków ziołowych w celu oceny wpływu tych związków na średnicę naczyń.

materiały i metody

dane ekspresji genu i Preprocess

dane ekspresji genu związków ziołowych uzyskano z systematycznego badania składników TCM przy użyciu techniki mikromacierzy ekspresji genu (LV et al., 2017). Te małe związki były powszechne w chińskich ziołach i wzorach TCM, a większość z nich to składniki kontroli jakości TCMs z Chińskiej Farmakopei. Dane dotyczące ekspresji genów pochodzą z linii komórek nabłonkowych raka piersi u człowieka (MCF7) leczonych tymi związkami ziołowymi, profilowanych przy użyciu technologii mikromacierzy za pomocą Affymetrix Human Genome U133A 2.0 i zebranych z National Center for Biotechnology Information (NCBI) Gene Expression Omnibus (numer akcesyjny serii GEO: gse85871). Surowe dane (Pliki CEL) były przetwarzane konsekwentnie, stosując procedurę specyficzną dla platformy Affymetrix do filtrowania i normalizacji zbiorów danych. Następnie, dla każdego związku ziołowego, wartości ekspresji genów różnicowych w porównaniu z próbkami kontrolnymi obliczono za pomocą pakietu R” Limma ” (wersja 3.32.7). Lista genów dla każdego związku została wytworzona przez uporządkowanie genów na liście rankingowej zgodnie z ich różniczkowymi wartościami ekspresji.

Identyfikacja funkcjonalnego modułu genu regulującego średnicę naczyń krwionośnych

w pracy tej skonstruowano dwa funkcjonalne Moduły genowe, które pozytywnie i negatywnie regulują średnicę naczyń krwionośnych (PFGM i NFGM). Po pierwsze, dwa procesy biologiczne ontologii genów (GO) (bps) „dodatnia Regulacja średnicy naczynia krwionośnego” (GO: 0097755) i „ujemna Regulacja średnicy naczynia krwionośnego” (GO: 0097756) zostały zebrane z QuickGO: internetowego narzędzia do wyszukiwania GO (http://seek.princeton.edu/) (Zhu et al., 2015). Uzyskane geny z wynikiem koekspresji > 0 i wartością P < 0,01 w SEEK zostały uznane za geny koekspresji genów rdzenia kwerendy. Ostatecznie usunięto pokrywające się geny w dwóch zestawach genów, a pozostałe geny składały się odpowiednio z PFGM i NFGM (dodatkowe tabele 1 i 2).

Analiza wzbogacenia funkcjonalnych modułów genowych w Profilach ekspresji genów indukowanych związkami ziołowymi

wzbogacenia PFGM i NFGM o profile ekspresji genów indukowanych związkami ziołowymi oceniano za pomocą podejścia wzbogacania zestawu genów (GSEA), zaimplementowanego w pakietach R, „GSEA–P” (Subramanian et al., 2005). GSEA oblicza wynik wzbogacania dla zestawów genów w odniesieniu do listy rankingowej. Zakres wartości ES jest . Jest to miara oparta na statystykach Kołmogorowa-Smirnowa i ocenia nadreprezentację zestawów genów na krańcach (u góry lub u dołu) listy rankingowej. Im bliżej ES jest do 1, tym bliżej genów są na szczycie listy (geny wydają się być zwiększone w stanie). Im bliżej -1, tym bliżej genów znajdują się na dole listy (geny mają tendencję do zmniejszania się w stanie).

w tej pracy PFGM i NFGM reprezentują molekularne sygnatury średnicy naczynia krwionośnego. W celu oceny wpływu związków ziołowych na średnicę naczyń krwionośnych zmierzono wartości ES (ESPFGM i ESNFGM) PFGM i NFGM dla każdego profilu ekspresji genu indukowanego związkami. Wartość TES = ESPFGM-ESNFGM została użyta jako wskaźnik do oceny wpływu każdego związku ziołowego na średnicę naczynia krwionośnego. W przypadku związku, im większa jest jego wartość TES, tym silniejsza jest jego zdolność do rozszerzania naczyń krwionośnych. Im mniejsza jest jego wartość TES, tym silniejsza jest jego zdolność do zwężania naczyń krwionośnych.

charakterystyka genów regulowanych przez związek w PFGM i NFGM

w tej pracy, dla każdego związku, jego regulowane geny w PFGM i NFGM są równoważne podzbiorowi wiodącemu, który jest zdefiniowany jako podstawowe elementy dwóch modułów, które przyczyniają się do ES w metodzie GSEA. Podzbiór wiodący może być interpretowany jako rdzeń zbioru genów, który odpowiada za sygnał wzbogacania. Początkowy podzbiór PFGM i NFGM dla każdego profilu ekspresji genu indukowanego Związkiem można wyekstrahować metodą zaimplementowaną w pakietach R, GSEA-P.

Chemikalia i leki

kwas ferulowy (Czystość 98%), liquiritin (Czystość 98%), magnolol (Czystość 98%) i ginsenoside Rb2 (czystość 93,8%) uzyskano z krajowych instytutów Kontroli Żywności i Leków (NIFDC, Pekin, Chiny). Borneol (Czystość 98%), ginsenozyd RC (Czystość 98%), artemizynina (Czystość 99%), kwas chenodeoksycholowy (Czystość 98%), daidzin (Czystość 98%) i bacopaside I (czystość 98%) zostały zakupione od Shanghai yuanye Bio-Technology Co., Ltd. Inne odczynniki miały czystość analityczną.

zwierzęta doświadczalne

czterdzieści samców szczurów Sprague-Dawley (SD) o wadze 230-250 g w wieku 7-9 tygodni i zostały zakupione w Centrum Hodowli Zwierząt Beijing Vital River Laboratories Company (Pekin, Chiny). Szczury utrzymywały się w 12-godzinnym cyklu jasno-ciemnym i miały swobodny dostęp do pożywienia i wody. Zwierzęta zostały objęte opieką przez China Academy of Chinese Medical Sciences’ Laboratory Animal Care Center. Wszystkie eksperymenty na zwierzętach przeprowadzono zgodnie z zaleceniami wytycznych instytucjonalnych i etyki. Protokół został zatwierdzony przez Komitet ds. etyki i dobrostanu zwierząt Chińskiej Akademii chińskich nauk medycznych.

przygotowanie pierścieni aorty do pomiarów napięcia

eksperyment ex vivo przeprowadzono na aortach piersiowych szczurów zgodnie z opisanym wcześniej protokołem (Chen i wsp., 2019). Mianowicie, szczury zostały znieczulone przez wstrzyknięcie dootrzewnowe wodzianu chloralu, a następnie zostały uśmiercone przez zwichnięcie szyjki macicy. Po otwarciu klatki piersiowej uzyskano aortę piersiową szczurów i natychmiast umieszczono w lodowatym roztworze Krebsa-Henseleit (KH) o następującej kompozycji (w mmol/l): NaCl 120, KCL 4,8, MgSO4•7H2O 1,2, KH2PO4 1,2, CaCl2 2,5, NaHCO3 25 i glukoza 11 (pH 7,4). Tkankę tłuszczową przylegającą do tętnic ostrożnie usuwano, aby uniknąć uszkodzenia komórek śródbłonka, a naczynie krwionośne pocięto na pierścienie o długości około 3 mm. W eksperymentach denudowanych śródbłonka, śródbłonek został mechanicznie usunięty przez delikatne pocieranie luminalnej powierzchni pierścienia aorty kilka razy plastikowymi rurkami. Pierścienie aorty zawieszono w kąpielach organowych zawierających 5 ml roztworu KH w temperaturze 37°C zagazowanej z 95% O2 + 5% CO2, co utrzymywano stale przez cały czas trwania eksperymentów. Po zrównoważeniu bez naprężenia przez 20 minut pierścienie aorty pozostawiono do zrównoważenia przez 90 minut przy napięciu spoczynkowym 1,0 g. w okresie równowagi roztwór KH zmieniano co 20 minut. Zmiany napięcia były rejestrowane przez przetworniki siły (FT-102, Chengdu Techman Software Co., Ltd. Chiny) podłączony do systemu akwizycji danych (BL-420F, Chengdu Techman Software Co., Ltd. Chiny) i były przechowywane w komputerze. Ponadto, w celu zapewnienia dokładności i powtarzalności badania, wybrano 3,0–4,5 g jako kryterium włączenia siły przedimkowej zgodnie ze wstępnymi eksperymentami.

wpływ składników ziołowych na skurcz wywołany przez fenylefrynę

przy stałym skurczu wywołanym przez fenylefrynę (Phe) (1 µmol/L) w pierścieniach aorty, skumulowane stężenie składników ziołowych (rozpuszczonych w roztworze KH lub zawierających 0,2% DMSO) dodano bezpośrednio do kąpieli narządowej i zarejestrowano działanie składnika ziołowego. Tę samą objętość roztworu KH dodano do grupy kontrolnej pojazdu, a odpowiedzi zatrzymano przez przemywanie pierścieni aorty świeżym roztworem KH. Efekty wyrażono jako procent relaksacji wywołanej przez składniki ziołowe.

Analiza danych

Po pierwsze, aby ocenić znaczenie wpływu związków ziołowych na fenotyp naczyniowy reprezentowany przez dwa moduły funkcjonalne, obliczyliśmy nominalną wartość p dla każdej wartości TES, porównując rozkład rzeczywistej wartości z modelem zerowym, który uzyskał wartości TES dla każdego związku przez losowe pobieranie próbek genów PFGM i NFGM 1000 razy z zachowaną liczbą dwóch modułów (dodatkowa Tabela 3). Po drugie, znaczenie analizy nakładania się regulacji sześciu związków o działaniu zwiotczającym zostało zmierzone dokładnym testem Fishera (tabela uzupełniająca 5). Wreszcie, analiza statystyczna funkcjonalnej adnotacji zestawów genów w WebGestalt (http://software.broadinstitute.org/gsea/msigdb/annotate.jsp) postępuje zgodnie z instrukcjami odpowiedniej strony internetowej.

aktywność Wazorelaksacyjna wyraża się jako procentowe rozluźnienie poziomów Phe (1 µmol / L). Wartości są wyrażone jako średnia ± SD wyników ośmiu próbek. Różnice między grupami wyznaczono na podstawie jednostronnej analizy wariancji. Istotność statystyczna została zdefiniowana jako p < 0.05. Stężenie dla 50% wartości maksymalnego efektu (EC50) w doświadczeniach in vitro uzyskano metodą nieliniowej regresji. Generowanie wykresów i analiza statystyczna została przeprowadzona przy użyciu GraphPad Prism (oprogramowanie GraphPad, Wersja 5.01) oraz oprogramowania SPSS 18.0.

wyniki

Transkryptom-Based Functional Gene Module Reference

przedstawiamy strategię TFGMR zdolną do wzbogacania funkcjonalnych modułów genów związanych z chorobą w profilach transkrypcyjnych indukowanych lekami w celu wykrywania zdolności terapeutycznych leków na choroby poprzez regulację określonych mechanizmów funkcjonalnych. W tym przypadku TFGMR stosuje się do zasobów transkryptomu dla 102 składników ziołowych, aby systematycznie odkrywać nowe leki rozszerzające naczynia krwionośne poprzez regulację średnicy naczyń krwionośnych (ryc. 1). Po pierwsze, skonstruowaliśmy dwa funkcjonalne Moduły genów PFGM i NFGM, które pozytywnie i negatywnie regulują średnicę naczyń krwionośnych. PFGM zawiera 167 genów, z czego 55 genów rdzeniowych pochodzących z GO BP „dodatnia Regulacja średnicy naczyń krwionośnych” (GO: 0097755) i 112 genów współwyrażających geny rdzeniowe (tabela uzupełniająca 1). NFGM zawiera 122 członków, w tym 72 geny rdzeniowe z GO BP „negative regulation of blood vessel diameter” (GO: 0097756) i ich 50 koekspresji (dodatkowa Tabela 2). Następnie zbadaliśmy wzbogacenie zarówno PFGM, jak i NFGM do każdego z profili ekspresji genów wywołanych związkami ziołowymi za pomocą podejścia GSEA, aby ocenić wpływ każdego związku ziołowego na średnicę naczynia krwionośnego.

charakterystyka funkcjonalnego modułu genu regulującego średnicę naczyń krwionośnych

scharakteryzowaliśmy PFGM i NFGM w odniesieniu zarówno do GO, jak i wzbogacania szlaku, aby ocenić funkcjonalny związek obu modułów z fenotypem naczyniowym za pomocą WebGestalt (Liao et al., 2019). Analiza GO top 10 BPs wykazała, że zarówno PFGM, jak i NFGM obejmują ten sam BPs „dwuwartościowej homeostazy kationów nieorganicznych”, „regulacji wielkości struktury anatomicznej”, „procesu układu krążenia”, „procesu układu mięśniowego”, „szlaku sygnalizacji receptora sprzężonego z białkiem G” i „sygnalizacji pośredniczonej przez drugiego Posłańca” (ryc. Podobnie, analiza szlaku szlaków 10 najlepszych szlaków Kyoto encyclopedia of genes and genomes (KEGG) wykazała, że oba moduły były znacząco zaangażowane w szlaki „regulacji lipolizy w adipocytach”, „szlaku sygnalizacji cyklicznego guanozynomonofosforanu (cGMP)-zależnej od cGMP kinazy białkowej (PKG)”, „szlaku sygnalizacji wapnia”, „skurczu mięśni gładkich naczyń” i „neuroaktywnej interakcji ligand-receptor” (Fig. Zarówno terminy GO, jak i pathway wzbogacone dla PFGM i NFGM są oczywiście związane z fenotypem naczyniowym.

Przewidywanie kandydatów na leki rozszerzające naczynia ze składników ziołowych przez TFGMR

naszym założeniem jest, że leki rozszerzające naczynia powinny głównie zwiększać ekspresję członków PFGM (ESPFGM> 0) i zmniejszać ekspresję nfgm (ESNFGM< 0). Dlatego wartość TES = ESPFGM-ESNFGM została wybrana jako indeks do identyfikacji kandydatów na leki rozszerzające naczynia krwionośne. W przypadku związku, im większa jest jego wartość TES, tym większa jest jego zdolność do rozszerzania naczyń krwionośnych. Zamówione listy genów zostały najpierw wyprodukowane dla 102 ziołowych składników indukowanych profilami ekspresji genów. Następnie zastosowano metodę GSEA do pomiaru wartości TES dla każdego związku ziołowego. 102 związki zostały uporządkowane według ich wartości TES i wyszczególnione w dodatkowej Tabeli 3. 10 najlepszych związków kandydujących i ich wartości TES wymieniono w tabeli 1.

wpływ Wazorelaksantów 10 najlepszych składników kandydujących na pierścienie aorty zakontraktowane przez Phe

wpływ wazorelaksantów 10 najlepszych przewidywanych leków rozszerzających naczynia oceniano na napięcie naczyniowe nienaruszonych pierścieni aorty piersiowej w śródbłonku zwężonych przez Phe. Typowy oryginalny ślad wykazał, że roztwór KH (grupa kontrolna, zawierał 0,2% DMSO) nie rozluźniał pierścieni naczyniowych wstępnie przygotowanych za pomocą Phe (dodatkowa Fig. W porównaniu z grupą kontrolną, wszystkie 10 składników ziołowych wykazało znaczące i zależne od dawki działanie wazorelaksujące na pierścienie aorty zakontraktowane przez Phe (p < 0,05, Fig.3). Wśród nich kwas ferulowy wykazywał najsilniejsze rozszerzanie naczyń krwionośnych (Emax = 87,46 ± 2,90%), natomiast minimalną siłę działania wywoływała liquiritin (Emax = 11,10 ± 3,34%) (ryc. 3 I Tabela 1). Ten wysoki poziom nowych prognoz wskazuje, że strategia TFGMR jest praktycznie przydatna w przewidywaniu nowych środków wazorelaksujących i ma potencjalne zastosowania w opracowywaniu leków.

wnioskowanie mechanizmów związków ziołowych o działaniu Wazorelaksującym

sześć związków o oczywistym działaniu zwiotczającym badano pod kątem ich odpowiednich mechanizmów w oparciu o ich regulację na PFGM i NFGM. Po pierwsze, zbadaliśmy podstawowe geny, które są znacząco regulowane w dwóch modułach przez sześć związków. Dla każdego związku regulowane geny są elementami w czołowej podgrupie analizy wzbogacania (patrz materiały i metody). Jak pokazano w dodatkowej tabeli 4, kwas ferulowy, borneol, daidzin, magnolol, kwas chenodeoksycholowy i wpływ artemizyniny 67, 59, 50, 58, 59, i 59 genów w PFGM, oraz 52, 49, 39, 44, 44, i 43 geny w NFGM, odpowiednio. Porównano regulowane geny tych związków i stwierdzono, że regulowane geny dla sześciu związków znacząco pokrywają się ze sobą (tabela uzupełniająca 5, dokładny test Fishera p << 0,01), co sugeruje, że sześć związków ma podobne mechanizmy działania zwiotczającego. Zostało to dodatkowo potwierdzone przez Analizę funkcjonalną tych regulowanych genów tych związków. W top 27 wzbogaconych terminów GO, regulowane geny sześciu związków znacząco wzbogacone w osiem takich samych terminów GO związanych z fenotypem naczyniowym, w tym procesem naczyniowym w układzie krążenia, regulacją zwężenia naczyń, regulacją wielkości rurki, regulacją procesu układowego, regulacją krążenia krwi, regulacją wielkości struktury anatomicznej i procesem układu krążenia. Oprócz podobnych mechanizmów, każdy związek ma również swój wyłączny mechanizm. Na przykład kwas ferulowy i kwas chenodeoksycholowy mogą regulować geny w określeniu go ” homeostaza jonowa.”Borneol znacząco wpływa na geny w kategoriach GO” Regulacja ruchu komponentów komórkowych ” i „adhezja biologiczna”(ryc. 4 i tabela uzupełniająca 6).

dyskusja

wysokie ciśnienie krwi przyczynia się do patofizjologicznych konsekwencji większości chorób układu krążenia. Tak więc hamowanie lub odwracanie wysokiego ciśnienia krwi jest nieocenioną strategią leczenia chorób sercowo-naczyniowych i związanych z nimi uszkodzeń narządów (Carey et al., 2018). Chociaż w 15 różnych klasach leków przeciwnadciśnieniowych stwierdzono ponad 69 leków, takich jak antagoniści wapnia, inhibitory enzymu konwertującego angiotensynę, antagoniści receptora β-adrenergicznego, leki moczopędne i leki rozszerzające naczynia krwionośne o bezpośrednim działaniu, u wielu pacjentów z nadciśnieniem tętniczym występuje nadciśnienie oporne lub pacjenci nie poddający się leczeniu z powodu nieadherencji lub nietolerancji dostępnych leków przeciwnadciśnieniowych (Oparil and Schmieder, 2015). Dlatego nowe środki są nadal potrzebne do walki z wysokim ciśnieniem krwi. TCMs zawierają głównie setki składników chemicznych, które są podstawą farmakologii TCM i stanowią obfite źródło odkrycia leków chemicznych. W tej pracy systemowo badaliśmy wpływ składników ziołowych na fenotyp naczyniowy, stosując podejście oparte na transkryptomie, TFGMR.

napięcie naczyniowe odgrywa kluczową rolę w regulacji ciśnienia krwi. Jednym z dominujących mechanizmów leków przeciwnadciśnieniowych jest zmniejszenie oporu naczyniowego poprzez rozszerzenie naczyń krwionośnych. W niniejszym badaniu zbadano działanie wazorelaksacyjne 10 najlepszych składników kandydujących. Wyniki wykazały, że wszystkie składniki 10 mają różny stopień rozszerzenia naczyń krwionośnych. Wśród nich kwas ferulowy, borneol i daidzin miały silne działanie zwiotczające, co jest zgodne z wcześniejszymi ustaleniami (Suzuki et al., 2007; Deng et al., 2012; Silva-Filho et al., 2012; Zhao et al., 2014; Zhou et al., 2017; Santos et al., 2019). Magnolol, artemizynina i kwas chenodeoksycholowy wywołały umiarkowany relaks, również zgodny z doniesieniami z poprzednich badań (Teng et al., 1990; Li et al., 2005; Seok et al., 2012; Wang et al., 2017). Ponadto nasza praca po raz pierwszy zgłosiła działanie wazorelaksacyjne czterech związków ziołowych, liquiritin, ginsenoside Rc, bacopaside I i ginsenoside RB2, chociaż efekt jest niski (Emax (%Phe) < 30%, Tabela 1). Co ciekawe, stwierdzono, że działanie wazorelaksacyjne niektórych z tych składników dobrze zgadzało się z działaniem farmakologicznym ich oryginalnych ziół (patrz szczegóły w dodatkowej tabeli 7). Na przykład kwas ferulowy i magnolol są głównymi składnikami TCM „chuanxiong” (Ligusticum chuanxiong Hort) i „houpo” (Magnolia officinalis Rehd. et Wils). W teorii TCM te zioła mogą promować krążenie „Qi”w organizmie, rozpraszać wiatr i eliminować wilgoć, zgodnie z teorią rozszerzania naczyń (Liu et al., 2017). To odkrycie sugerowało, że strategia TFGMR jest dobrze dopasowanym modelem do przewidywania efektu wazorelaksacyjnego TCM.

profile ekspresji genów mogą być użyte jako sygnatura aktywności danego leku lub choroby w celu znalezienia powiązań między lekami i chorobami za pomocą ich odpowiedzi transkrypcyjnych (Lamb, 2007; Subramanian et al., 2017). Metoda oparta na profilu ekspresji została wykorzystana do repozycjonowania leków, przewidywania celów i odkrywania immunomodulujących efektów leków (Iorio et al., 2010; Sirota et al., 2011; Kidd et al., 2016; Li et al., 2019). Z bardziej drobnoziarnistych, wielkoskalowych zbiorów danych Omics staje się publicznie dostępny, obecna wiedza pozwala na dokładniejsze wyznaczenie modułu biologicznego / sieci procesów patologicznych. Zidentyfikowaliśmy i opisaliśmy dwa moduły genów PFGM i NFGM związane ze średnicą naczynia, badając geny zaangażowane w pozytywną i negatywną regulację średnicy naczynia z mapy funkcjonalnej genu w skali genomu.

TFGMR wykorzystuje się do scharakteryzowania wzbogacania PFGM i NFGM w profilach ekspresji genów indukowanych składnikami ziołowymi i zdefiniowania wartości TES dla każdego składnika ziołowego w celu zmierzenia jego efektu wazorelaksacyjnego. Działanie wazorelaksacyjne 10 najlepszych składników ziołowych zostało zbadane w doświadczeniach ex vivo skurczu pierścienia aorty indukowanego przez Phe. Wśród nich sześć związków, kwas ferulowy, borneol, magnolol, artemizynina, kwas chenodeoksycholowy i daidzin, wywołało oczywistą relaksację (Emax (% Phe) > 50%, Tabela 1) i może być stosowany jako potencjalne leki w chorobach z wysokim ciśnieniem krwi.

należy zauważyć, że chociaż TFGMR testował tylko bazę danych ziołowych chemikaliów, metoda ta jest rzeczywiście odpowiednia do przesiewania wszelkich chemikaliów, dla których znane są działania na poziomie ekspresji genów. Ponadto związki kandydujące powinny być badane pod kątem ich bezpośredniego wpływu na dylatację naczyń oporowych, co w dalszej pracy zostanie ocenione za pomocą laserowej przepływometrii dopplerowskiej.

Oświadczenie o dostępności danych

w tym badaniu przeanalizowano publicznie dostępne zbiory danych. Dane te można znaleźć tutaj: NCBI Gene Expression Omnibus, seria GEO numer akcesyjny: GSE85871.

Oświadczenie o etyce

badanie na zwierzętach zostało zweryfikowane i zatwierdzone przez Centrum Opieki nad zwierzętami laboratoryjnymi Chińskiej Akademii Nauk Medycznych.

wkład autora

PL i CC zaprojektowały badania, przeprowadziły eksperymenty, przeanalizowały Dane i napisały rękopis. WZ, DY i SL przeprowadzały eksperymenty oraz zbierały i analizowały dane. JZ i AL nadzorowali prace, pisali i recenzowali rękopis.

finansowanie

badania te były wspierane przez National Natural Science Foundation Of China (No.81703945, no. 31800678) oraz Fundusz technologii i innowacji Uniwersytetu Rolniczego Shanxi (No. 2016YJ17, No. 2017yj40).

Oświadczenie o konflikcie interesów

autorzy oświadczają, że badanie zostało przeprowadzone przy braku jakichkolwiek relacji handlowych lub finansowych, które mogłyby być interpretowane jako potencjalny konflikt interesów.

Materiały uzupełniające

Materiały uzupełniające do tego artykułu można znaleźć na stronie internetowej:https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphar.2019.01144/full#supplementary-material