基于系统生物学模式天然牛磺酸对肝星状细胞基因-转录-蛋白-代谢网络调控的研究

Hepatic stellate cells (HSC) participate in the process of cirrhosis, liver fibrosis, liver and other liver diseases, therefore, inhibition of HSC activation is the end of the key steps of the treatment of liver disease. Preliminary studies of our group confirmed that the natural taurine has anti-liver fibrosis, promote the activation of HSC apoptosis and inhibit their proliferation. This project combined with the early transcriptome and proteome research base on the natural taurine regulation of HSC, a systems biology approach, further analysis of changes in the natural taurine genomic and metabolic regulation of HSC group. Biology central dogma "gene - transcription - protein - metabolic biological pathways,Mining drug-target network topology information and material between the interaction and relationship between by Bioinformatics methods from complex biological networks.Analysis of mechanisms from cell proliferation, apoptosis, contraction, different aspects of the signal transduction pathways, metabolic，Looking for sites in the disease-related network having a particular treatment passage.and further establish the initial regulation of the biological model, the elucidation of the mechanism of action and targets of natural taurine regulation of HSC from the whole, for systems biology method to evaluate the mechanism of action of traditional Chinese medicine and Chinese medicine efficacy and safety evaluation system to provide methodological support and draw on ideas.

肝星状细胞（HSC）参与肝硬化、肝纤维化、肝癌等多种肝病病理过程。我们前期研究发现天然牛磺酸具有促进HSC凋亡、抑制其增殖作用。该课题在前一国家自然科学基金"天然牛磺酸对HSC调控作用转录组和蛋白组研究"的基础上，采用系统生物学模式，进一步分析天然牛磺酸对HSC调控的基因组和代谢组的变化。然后按照生物学中心法则从"基因-转录-蛋白-代谢"的生物学途径，采用生物信息学方法从复杂生物网络出发挖掘药物-靶标网络之间的拓扑信息及各物质之间的相互作用及关系，以期从细胞增殖凋亡、信号转导通路、代谢等不同方面对其机制进行分析，寻找在疾病相关网络中具有特定治疗通路的位点，并建立初步的调控网络生物模型，从基因-转录-蛋白-代谢全面阐明天然牛磺酸对HSC调控的整合机制和组合靶点，为系统生物学方法评价中药作用机理及中医药疗效与安全性评价制提供方法支持和借鉴思路。

肝星状细胞（HSC）参与肝硬化、肝纤维化、肝癌等多种肝病病理过程。该课题在前一国家自然科学基金"天然牛磺酸对HSC调控作用转录组和蛋白组研究"的基础上，采用系统生物学模式，进一步分析天然牛磺酸对HSC调控的基因组和代谢组的变化。基因组学研究显示：天然牛磺酸调控HSC相关基因有1767个，其中上调的基因有732个，下调基因有1035个，上调最显著的有10个差异表达基因是PILRB、RNU105C、HS.61151、CD177、PCDH7、LOC728760、HS.573552、HS.550248、FRAS1、SULT1A3，下调最显著的10个差异表达基因是EPS15、OPALIN、HS.225083、GUCA2A、LRP2、STRN、MMP21、GCSH、ALDH1L2及NBN。这些差异表达基因主要涉及的生物工程有多细胞有机体过程、糖代谢过程、NO合成酶合成的调控过程、细胞凋亡的调控过程、细胞程序性死亡的调节、发育过程等过程。代谢组学研究显示：天然牛磺酸对HSC的调控与鞘脂类代谢、谷胱甘肽代谢、硫胺素代谢通路有显著的相关性。本课题采用系统生物学模式，进一步分析天然牛磺酸对HSC调控的基因组和代谢组的变化。然后按照生物学中心法则从"基因-转录-蛋白-代谢"的生物学途径，采用生物信息学方法从复杂生物网络出发挖掘药物-靶标网络之间的拓扑信息及各物质之间的相互作用及关系，以期从细胞增殖凋亡、信号转导通路、代谢等不同方面对其机制进行分析，寻找在疾病相关网络中具有特定治疗通路的位点，并建立初步的调控网络生物模型，从基因-转录-蛋白-代谢全面阐明天然牛磺酸对HSC调控的整合机制和组合靶点，为系统生物学方法评价中药作用机理及中医药疗效与安全性评价制提供方法支持和借鉴思路。