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Determining the Mechanism of Banxia Xiexin Decoction for Gastric Cancer Treatment through Network Analysis and Experimental Validation
ACS Omega ( IF 3.7 ) Pub Date : 2024-02-21 , DOI: 10.1021/acsomega.3c06330
Yaxing Li 1 , Ling Li 1 , Xue Wang 1 , Hailiang Huang 2 , Tao Han 1
ACS Omega ( IF 3.7 ) Pub Date : 2024-02-21 , DOI: 10.1021/acsomega.3c06330
Yaxing Li 1 , Ling Li 1 , Xue Wang 1 , Hailiang Huang 2 , Tao Han 1
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Gastric cancer (GC) is a widespread malignancy. Banxia Xiexin decoction (BXD) has been used for GC treatment, but the specific mechanisms underlying its therapeutic effects remain controversial. This study used a comprehensive approach to network pharmacology combined with experimental validation to elucidate the mechanism of BXD’s anti-GC effects. Initially, we used the UHPLC-LTQ-Orbitrap-MS/MS technology to identify the main chemical constituents of BXD, as well as potential targets associated with these constituents. Then, we employed the Genecard and Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM) to determine the targets specifically related to GC. We employed a combination of Gene Ontology (GO), the Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes pathway, and protein–protein interaction analysis to predict the crucial targets of BXD and uncover the pathways involved in its therapeutic effects against GC. The results were subsequently verified through cell experiments. The analysis revealed 174 common targets shared by BXD and GC. GO enrichment analysis highlighted biological processes, such as autophagy, protein kinase activity, and apoptosis. Moreover, the enrichment analysis revealed several significant pathways that serve as the primary mechanisms by which BXD exerts its effects. Notably, these pathways include PI3K-Akt, HIF-1, and Pathways in cancer. Subsequent in vitro experiments demonstrated that BXD effectively hindered GC cell proliferation, stimulated autophagy, and facilitated apoptosis by PI3K-Akt-mTOR signaling pathway regulation. These findings reveal the effectiveness of BXD against GC through diverse components, targets, and pathways, indicating that BXD holds potential therapeutic value in GC treatment. This study uncovers the intricate biological mechanisms that underlie BXD’s efficacy in treating GC through the integration of network pharmacology analysis and rigorous in vitro experiments.
中文翻译：
通过网络分析和实验验证确定半夏泻心汤治疗胃癌的机制
胃癌（GC）是一种广泛存在的恶性肿瘤。半夏泻心汤（BXD）已用于GC治疗，但其治疗作用的具体机制仍存在争议。本研究采用网络药理学综合方法结合实验验证来阐明 BXD 抗 GC 作用的机制。最初，我们使用 UHPLC-LTQ-Orbitrap-MS/MS 技术来鉴定 BXD 的主要化学成分，以及与这些成分相关的潜在目标。然后，我们利用 Genecard 和 Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM) 来确定与 GC 特别相关的目标。我们结合使用基因本体论 (GO)、京都基因和基因组百科全书途径以及蛋白质-蛋白质相互作用分析来预测 BXD 的关键靶点，并揭示其对 GC 治疗作用所涉及的途径。随后通过细胞实验验证了该结果。分析揭示了 BXD 和 GC 共有 174 个共同目标。 GO 富集分析强调了生物过程，例如自噬、蛋白激酶活性和细胞凋亡。此外，富集分析揭示了几个重要的途径，它们是 BXD 发挥其作用的主要机制。值得注意的是，这些通路包括 PI3K-Akt、HIF-1 和癌症通路。随后的体外实验表明，BXD 通过 PI3K-Akt-mTOR 信号通路调控，有效阻碍 GC 细胞增殖，刺激自噬，促进细胞凋亡。这些发现揭示了 BXD 通过不同的成分、靶点和途径对抗 GC 的有效性，表明 BXD 在 GC 治疗中具有潜在的治疗价值。 这项研究通过整合网络药理学分析和严格的体外实验，揭示了 BXD 治疗 GC 功效的复杂生物学机制。
更新日期：2024-02-21
中文翻译：
通过网络分析和实验验证确定半夏泻心汤治疗胃癌的机制
胃癌（GC）是一种广泛存在的恶性肿瘤。半夏泻心汤（BXD）已用于GC治疗，但其治疗作用的具体机制仍存在争议。本研究采用网络药理学综合方法结合实验验证来阐明 BXD 抗 GC 作用的机制。最初，我们使用 UHPLC-LTQ-Orbitrap-MS/MS 技术来鉴定 BXD 的主要化学成分，以及与这些成分相关的潜在目标。然后，我们利用 Genecard 和 Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM) 来确定与 GC 特别相关的目标。我们结合使用基因本体论 (GO)、京都基因和基因组百科全书途径以及蛋白质-蛋白质相互作用分析来预测 BXD 的关键靶点，并揭示其对 GC 治疗作用所涉及的途径。随后通过细胞实验验证了该结果。分析揭示了 BXD 和 GC 共有 174 个共同目标。 GO 富集分析强调了生物过程，例如自噬、蛋白激酶活性和细胞凋亡。此外，富集分析揭示了几个重要的途径，它们是 BXD 发挥其作用的主要机制。值得注意的是，这些通路包括 PI3K-Akt、HIF-1 和癌症通路。随后的体外实验表明，BXD 通过 PI3K-Akt-mTOR 信号通路调控，有效阻碍 GC 细胞增殖，刺激自噬，促进细胞凋亡。这些发现揭示了 BXD 通过不同的成分、靶点和途径对抗 GC 的有效性，表明 BXD 在 GC 治疗中具有潜在的治疗价值。 这项研究通过整合网络药理学分析和严格的体外实验，揭示了 BXD 治疗 GC 功效的复杂生物学机制。
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