基于网络药理学、孟德尔随机化和实验验证阐明泽漆对肝细胞癌的PTK2靶向抗肿瘤作用

Elucidating the PTK2-Targeted Anti-Hepatocellular Carcinoma Effects of Euphorbia helioscopia L. via Integrated Network Pharmacology, Mendelian Randomization, and Experimental Validation.

作者信息Jianhua Zhu, Li Qian, Chuanjun Yuan, Jia Sun, Jie Pan, Ting Liu, Yang Jin, Yongjun Li, Lin Zheng, Chunhua Liu, Yuan Lu
PMID41751476
发布时间2026-02-14
DOI10.3390/cimb48020213

实验完整度

研究包含化学分析、网络药理学、MR分析、体内动物实验、分子对接和MD模拟等实验层级,但缺乏体外细胞实验和直接功能验证,完整度中等。

主要模型

H22荷瘤小鼠模型(皮下移植)

重点核对

ZQ提取物的剂量:低剂量232 mg/kg(0.91 g/kg ZQ)、高剂量928.2 mg/kg(3.64 g/kg ZQ),每日一次口服灌胃 H22细胞接种浓度和途径:1×10^7 cells/mL,0.2 mL皮下注射至右腋窝 治疗周期:14天 阳性对照药物:DOX,3 mg/kg,隔日一次尾静脉注射 Western blot检测:PTK2 (Tyr397)、PI3K (Y607)、AKT (Ser473) 磷酸化水平

摘要

泽漆(泽漆,ZQ)是一种用于治疗多种肿瘤的传统中草药,但其抗肝细胞癌(HCC)的分子机制尚不清楚。本研究旨在通过化学轮廓分析、生物信息学、孟德尔随机化(MR)和实验验证阐明ZQ的抗HCC机制。从ZQ中鉴定出104种化合物,其中18种靶向HCC相关蛋白。生物信息学和MR分析揭示PTK2是与HCC风险相关的核心靶点。ZQ显著抑制雄性ICR小鼠H22肿瘤生长,并抑制PTK2/PI3K/AKT磷酸化。分子对接和动力学模拟证实了ZQ关键化合物与PTK2之间的稳定结合。这些结果表明,ZQ通过抑制PTK2和调节PI3K/AKT通路发挥抗HCC作用,支持其作为HCC多靶点治疗药物的潜力。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
泽漆(ZQ)对肝细胞癌(HCC)的分子机制是什么?
核心机制
ZQ通过抑制PTK2/PI3K/AKT信号通路发挥抗HCC作用,该通路在肿瘤生长和存活中发挥关键作用。
主要证据
体内实验显示ZQ显著抑制H22荷瘤小鼠的肿瘤生长,Western blot分析显示ZQ降低p-PTK2 (Tyr397)、p-PI3K (Y607)和p-AKT (Ser473)水平,而不改变总蛋白水平。
研究意义
本研究为ZQ作为多靶点抗HCC治疗药物提供了初步依据,并强调了整合传统草药与现代药理学方法的潜力。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

化学成分鉴定

鉴定ZQ提取物中的主要化学成分。

利用UHPLC-Q-Exactive Plus Orbitrap HRMS对ZQ乙醇提取物进行分析,共鉴定出104种化合物。

2

网络药理学分析

预测ZQ活性成分及其作用靶点,并构建“成分-靶点-通路”网络。

利用TCMSP筛选活性化合物,PubChem和SwissTargetPrediction预测靶点,GeneCards和OMIM获取HCC相关靶点,STRING构建PPI网络,DAVID进行GO和KEGG富集分析。

3

孟德尔随机化分析

评估预测靶点与HCC风险的因果关联。

利用eQTLGen的血液cis-eQTL数据和GWAS Catalog的HCC GWAS数据,进行双样本MR分析,主要采用IVW方法,并进行了敏感性分析。

4

临床样本数据挖掘

验证PTK2在HCC组织中的表达差异及诊断价值。

利用HCCDB、HPA、TCGA数据库分析PTK2表达水平,并绘制ROC曲线评估其诊断能力。

5

体内抗肿瘤实验

评估ZQ对H22荷瘤小鼠肿瘤生长的抑制作用及其对PTK2/PI3K/AKT通路的影响。

建立H22皮下移植瘤模型,随机分为对照组(生理盐水)、DOX组(3 mg/kg)、ZQ低剂量组(232 mg/kg提取物)和高剂量组(928.2 mg/kg提取物),连续治疗14天,测量肿瘤体积和重量,计算抑瘤率,并通过H&E染色和Western blot分析肿瘤坏死和蛋白磷酸化水平。

6

分子对接和分子动力学模拟

评估ZQ活性成分与PTK2蛋白的结合能力和稳定性。

将18种ZQ活性成分及Defactinib与PTK2进行分子对接,选取结合能低于-5 kcal/mol的化合物进行100 ns MD模拟,分析RMSD和RMSF。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Hypersil Gold色谱柱Thermo Fisher Scientific--
Vanquish超高效液相色谱系统Thermo Fisher Scientific--
Q Exactive Plus高分辨质谱仪Thermo Fisher Scientific--
甲酸Thermo Fisher Scientific214911
多柔比星MeilunbioJ06248
RIPA裂解液BeyotimeP0013D
BCA蛋白定量试剂盒BeyotimeP0009
十二烷基硫酸钠SolarbioS8010-500g
PVDF膜MilliporeIPVH00010
抗GAPDH抗体Abcamab8245
抗PTK2抗体Proteintech12636-1-AP
抗磷酸化PTK2 (Tyr397)抗体CST#3283
抗PI3K抗体Proteintech60225-1-Ig
抗磷酸化PI3K (Y607)抗体Affinity BiosciencesAF3241
抗AKT抗体Proteintech10176-2-AP
抗磷酸化AKT (Ser473)抗体CST#4060
HRP标记二抗Jackson ImmunoResearch--
ECL底物BiosharpBL520A
RPMI-1640培养基----
胎牛血清----
羧甲基纤维素钠----
Allegra X-30R离心机Beckman Coulter--
电泳仪LiuyiDYY-6C
酶标仪PerkinElmerEnSpire
成像系统Leica Instruments Shanghai Co., Ltd.LEICA DM750

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
化学成分分析
ZQ提取方法:70%乙醇回流提取,提取物剂量需核实;色谱条件:Hypersil Gold柱,流动相梯度,流速0.3 mL/min,柱温40 °C
阅读提示:Methods 2.1和2.4
网络药理学分析
筛选标准:TCMSP活性成分筛选OB≥30%,DL≥0.18;靶点预测概率>10;PPI网络置信度≥0.9
阅读提示:Methods 2.5
孟德尔随机化分析
数据来源:eQTLGen全血cis-eQTL数据(n=31,684),HCC GWAS数据(123例,456,225对照);工具变量筛选条件:F>20,p<5×10^-8,LD r2<0.001
阅读提示:Methods 2.6
动物实验
动物品系、周龄、体重:雄性ICR小鼠,4周龄,20±2 g;样本量:每组6只;H22细胞接种浓度和途径:1×10^7 cells/mL,0.2 mL皮下注射;给药方案:ZQ低剂量232 mg/kg(0.91 g/kg)、高剂量928.2 mg/kg(3.64 g/kg)每日灌胃,DOX 3 mg/kg隔日尾静脉注射;治疗周期:14天
阅读提示:Methods 2.8
Western blot
抗体稀释比例:GAPDH 1:5000,PTK2 1:20000,p-PTK2 1:1000,PI3K 1:5000,p-PI3K 1:1000,AKT 1:2000,p-AKT 1:2000;蛋白提取和检测条件
阅读提示:Methods 2.9
分子对接和MD模拟
对接软件:AutoDock Vina;筛选阈值:结合能< -5 kcal/mol;MD模拟软件:GROMACS;模拟时间:100 ns
阅读提示:Methods 2.10