0实验，中医药研究！天津医科大学总医院：基于网络药理学、单细胞分析、分子对接和分子动力学模拟的纯生信分析！超易复现！
生信日报 
传统中药具有多成分、多靶点、多通路的协同调控作用，在疾病治疗中具有广泛应用！生物信息学技术让中药作用机制研究成为可能，对于潜在机制研究具有重要价值！
今天，小记者分享一篇纯生信、0实验中医药研究，基于网络药理学、单细胞测序数据、分子对接和分子动力学模拟的华蟾素治疗黑色素瘤的机制研究，一起看看吧~
1. 网络药理学分析。该研究利用网络药理学分析鉴定了华蟾素治疗黑色素瘤的的关键靶标和潜在通路。网络药理学是识别中药活性成分和潜在靶点的有效工具！
2. 分子对接+分子动力学模拟。该研究通过分子对接和分子动力学模拟验证华蟾素与核心靶标的相互作用。分子对接和分子动力学技术在药物开发中具有重要应用！
3. 单细胞分析。该研究通过单细胞测序分析鉴定了黑色素瘤的细胞类型并检测了核心靶点的分布，发现华蟾素配基主要作用于黑素瘤细胞簇。单细胞水平研究能够避免传统组织水平检测的误差和局限性！
（PS：“网络药理学+分子对接”在中医药研究领域的应用已十分普遍，想复现思路的朋友，欢迎找小记者定制分析~）
题目：基于网络药理学、单细胞RNA测序数据、分子对接和分子动力学模拟的华蟾素治疗黑色素瘤的作用机制
杂志：Frontiers in Pharmacology
恶性黑色素瘤是最具侵袭性的癌症之一，如果不及早治疗会迅速转移。因此，药物治疗在黑色素瘤的治疗中起着重要的作用。华蟾素是从蟾酥中提取的活性成分，具有抑制黑色素瘤生长和发展的作用。然而，华蟾素在恶性黑色素瘤中的作用机制尚不清楚。
华蟾素的已知和预测靶标来自Swiss Target Prediction数据库、ChEMBL数据库、比较毒理学基因组学数据库（CTD）和SuperPred数据库；黑色素瘤中DEG来自GEO数据库GSE 46517微阵列数据集，包括8个正常皮肤组织、9个痣组织、31个原发性黑素瘤组织和52个转移性黑素瘤组织；黑色素瘤单细胞测序数据来自GEO数据库GSE215120数据集，包括6个肢端黑色素瘤样本；EGFR、ERBB2和CDK2的结构来自PDB网站，华蟾素的结构来自ChemDraw。
首先，通过数据库收集了华蟾素的已知和预测靶点，并进行基因本体论（GO）分析和京都基因和基因组百科全书（KEGG）富集分析。其次，通过差异基因表达（DEG）分析和加权基因共表达网络分析（WGCNA）以鉴定黑素瘤相关基因。接着，通过STRING数据库和应用分子复合物检测（MCODE）分析，确定了关键靶标。然后，通过单细胞测序数据分析评估了黑色素瘤关键簇中华蟾素药理学靶点的分布。之后，通过黑色素瘤相关基因和药物靶点的关键簇的交叉基因中确定了华蟾素在黑色素瘤中的关键靶点，通过受试者工作特征曲线（ROC）分析、生存分析、分子对接和分子动力学模拟进行潜在机制研究。
通过Swiss Target Prediction、ChEMBL数据库确定了华蟾素相关靶点，通过CTD、SuperPred数据库预测了潜在药物靶点；通过GO）分析、KEGG富集分析探究华蟾素相关靶点主要富集生物学过程（BP）、细胞组分（CC）、分子功能（MF）及富集通路，结果表明华蟾素可能调节蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶活性。通过对GEO数据库中黑素瘤样本和对照组的DEG分析鉴定了390个DEGs；通过基因集富集分析（GSEA）发现，DNA复制可能在黑色素瘤的发展中发挥重要作用。通过WGCNA经数据聚类被分成14个模块，通过计算各模块与黑色素瘤相关表型的相关系数显示，MEbrown模块可能是解释异常黑色素瘤表型的优化模块。通过比较DEG和MEbrown模块基因鉴定了329个黑素瘤相关基因；在黑素瘤相关基因和药物靶标之间的交叉中鉴定了14个基因（图1A-B）；通过STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络，通过MCODE分析鉴定了62个关键靶标（图1C）；通过GO分析和KEGG富集分析探讨关键靶标的富集情况（图1D-E），显示在黑色素瘤中细胞周期是受华蟾素影响的主要信号传导途径之一。
通过单细胞测序数据分析聚集了13个细胞簇，并通过标志基因进行细胞注释（图2B-C），使用CellMarker数据库并参考先前研究将这些簇注释为七种细胞（图2D）；使用AUCell功能评分分析来显示药物靶标的分布，其中华蟾素配基主要作用于黑素瘤细胞簇（图2E）。
通过Venn图分析鉴定了3个关键靶标（EGFR、ERBB2和CDK2）（图3A-B）；通过受试者工作特征曲线（ROC）显示所有三种靶基因对于黑素瘤具有优异的稳健性，通过生存分析发现所有三种靶基因对黑素瘤患者存活具有显著影响（图3C-D）。
通过对华蟾素和3个关键靶点进行分子对接分析发现结合良好（图4）；通过分子动力学模拟表明，三个关键靶标与华蟾素的相互作用非常好，与分子对接结果一致。
该研究通过网络药理学、单细胞分析、分子对接和分子动力学模拟探究华蟾素治疗黑色素瘤的作用机制，发现华蟾素可能通过抑制三种蛋白酪氨酸/丝氨酸激酶（EGFR，ERBB 2和CDK 2）来抑制细胞周期，从而影响黑色素瘤。该研究思路清晰，目标明确，纯生信，0实验，一举拿下中科院二区SCI，性价比高！
