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基于网络药理探究糖尿病肾病进展相关代谢物靶标的分子机制

         
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目的:应用网络药理技术,分析糖尿病肾病进展相关代谢物及其分子靶标和作用机制.方法:基于前期代谢组学筛选出的与糖尿病肾病进展高度相关的代谢物,使用京都基因与基因组百科全书(KEGG)、PubChem数据库,检索提取与代谢物有关的有效靶标基因,并进行通路分析;采用Cytoscape 3.2.1软件ClueGO进行代谢物基因靶标的通路、生物过程、细胞组分、分子功能进行富集分析,并绘制网络图.结果:本研究共分析了31个与糖尿病肾病进展相关的代谢物;应用KEGG和PubChem数据库,共提取了31个代谢物,涉及代谢通路82条,涉及基因靶标252个;代谢物的基因靶标共涉及157条通路.代谢物基因靶标主要集中在谷氨酸、色氨酸、苯丙氨酸等代谢物.基于代谢物-基因靶标网络图核心节点进行解析,提示谷氨酸是连线最多的节点,其次是酪氨酸、谷氨酰胺、色氨酸等;连线最多的通路包括糖酵解/糖异生,脂肪酸降解、氨基酸合成等;最集中的基因靶标为NOS2、NOS3、ALDH7A1等.基因靶标的富集分析结果表明,代谢物基因靶标主要集中在氨基酸代谢、脂肪酸、氮代谢等.基因靶标涉及的细胞组分分析提示糖尿病肾病进展主要与线粒体、突触膜、突触前膜等细胞部位异常有关.疾病进展涉及的分子功能包括氨基酸、羧酸、维生素拼接等.结论:通过对代谢物基因靶标进行深入的网络分析提示,氨基酸代谢异常在糖尿病肾病进展中至关重要,是参与机体免疫代谢调节的关键节点.

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