دانشگاه بیرجند پژوهش‌های زعفران 2345-3869 مقالات آماده انتشار 2026 06 02 Transcriptomic analysis to identify genes and molecular pathways associated with the protective effect of saffron crocin against Triptolide induced hepatotoxicity آنالیز ترانسکریپتومی برای شناسایی ژن‌ها و مسیرهای مولکولی مرتبط با اثر محافظتی کروسین زعفران بر سمیت کبدی ناشی از تریپتولید 4009 10.22077/jsr.2026.11101.1302 FA حسین نعیمی پور یونسی استادیار گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران. الهام بهدانی کارشناس سازمان جهاد کشاورزی استان خراسان جنوبی، بیرجند، ایران. مهدی ضیا کارشناس گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران. Journal Article 2026 03 19 <strong>Introduction: </strong>Triptolide (TP) possesses valuable therapeutic properties, including anti-inflammatory, immunosuppressive, anti-rheumatoid, and anticancer effects. However, its clinical application is severely limited by significant hepatotoxicity. Consequently, there is an urgent need to mitigate TP-related toxicity without compromising its therapeutic efficacy. Modern pharmacological studies on saffron and its primary constituents have revealed a wide range of biological activities, such as anti-inflammatory, antinociceptive, antioxidant, immunoregulatory, neuroprotective, cardioprotective, and anticancer effects, as well as protection against natural and chemical toxins. Crocin (CR), the main bioactive compound of saffron and a potent natural antioxidant, has demonstrated significant protective effects against liver injury. The aim of this study was to elucidate the molecular mechanisms underlying the protective effect of CR against TP-induced hepatotoxicity through the re-analysis of RNA-Seq data. <strong>Materials and Methods: </strong>In this study, 12 male Kunming mice (body weight 20 ± 2 g) were used for the reanalysis of transcriptomic (RNA-Seq) data to investigate differential gene expression and identify key biological pathways involved in the attenuation of TP-induced hepatotoxicity following CR treatment. Mice were randomly divided into three groups (4 mice per group): a control group receiving normal saline (NC), a TP group receiving a moderate dose (300 μg/kg; TP), and a group receiving TP (300 μg/kg) combined with CR (100 mg/kg; TP+CR). All treatments were administered orally by gavage once daily for 7 consecutive days at a volume of 0.2 mL per 10 g body weight. At the end of the treatment period, liver tissues were collected, and total RNA was extracted. RNA quality and purity were evaluated using a NanoDrop spectrophotometer and agarose gel electrophoresis, respectively. To elucidate the molecular mechanisms of CR's protective effects, the publicly available RNA-Seq dataset (accession number GSE202175) from the NCBI Gene Expression Omnibus (GEO) database was reanalyzed using the iDEP web-based analysis platform. Differential gene expression analysis was performed using the DESeq2 package through pairwise comparisons between treatment groups. During preprocessing, genes with low read counts were filtered based on a minimum of 0.5 counts per million (CPM) in at least one library. For gene clustering and principal component analysis (PCA), data were transformed as log₂(CPM + c) using the edgeR package, where the constant c = 4 was chosen as recommended by iDEP. A total of 55,487 genes were detected from 12 samples, of which 18,248 passed the filtering threshold. Among these, 18,121 genes were successfully mapped to Ensembl gene IDs, while the remaining 127 genes were retained in their original form for downstream analyses. <strong>Results and Discussion:</strong> Differential gene expression analysis using DESeq2 and k-means clustering revealed that, out of 18,248 identified genes, 2,329 were upregulated and 2,261 were downregulated across comparisons. KEGG pathway enrichment analysis indicated significant enrichment in several pathways, including metabolic pathways, steroid hormone biosynthesis, retinol metabolism, chemical carcinogenesis–DNA adducts, arachidonic acid metabolism, linoleic acid metabolism, drug metabolism–other enzymes, primary bile acid biosynthesis, xenobiotic metabolism by cytochrome P450, steroid biosynthesis, neutrophil extracellular trap (NET) formation, and systemic lupus erythematosus (SLE). Crocin stabilized and modulated pathways related to drug, toxin, and inflammatory mediator metabolism, thereby exerting a protective role against TP-induced hepatotoxicity and restoring hepatic cellular homeostasis toward a normal state. <strong>Conclusion: </strong>By stabilizing and regulating the metabolic pathways of drugs, toxins, and inflammatory mediators, CR can exert a protective effect against TP-induced hepatotoxicity. The activation of these pathways reflects the body's attempt to restore biological homeostasis following exposure to TP. Overall, CR modulates the destructive activities of immune cells by targeting immune and anti-inflammatory pathways, thereby restoring the cellular status of the liver to a normal state. This targeted regulation of specific pathways may serve as the fundamental mechanism underlying the hepatoprotective effect of CR against TP-induced liver toxicity. Consequently, CR should be considered an effective strategy for reducing the adverse effects of toxic drugs, particularly TP. تریپتولید، با وجود خواص درمانی ارزشمند، به دلیل سمیت کبدی کاربرد بالینی محدودی دارد. کروسین، ترکیب فعال زعفران و یک آنتی اکسیدان طبیعی قوی، اثرات محافظتی قابل‌توجهی در برابر آسیب‌های کبدی نشان داده است. هدف این مطالعه، شناسایی ژن‌ها و مکانیسم‌های مولکولی اثر محافظتی کروسین در برابر سمیت کبدی تریپتولید، از طریق تحلیل مجدد داده‌های RNA-Seq با شماره دسترسی GSE202175 در پایگاهNCBI با استفاده از نرم‌افزار تحت وب iDEP انجام شد. در این آزمایش موش‌ها به‌طور تصادفی در سه گروه و هر گروه ۴ تکرار تقسیم شدند: گروه کنترل: سالین نرمال (NC)، گروه دریافت کننده تریپتولید با دوز متوسط (۳۰۰ میکروگرم بر کیلوگرم؛ MTP) و گروه دریافت کننده تریپتولید با دوز متوسط (۳۰۰ میکروگرم بر کیلوگرم همراه با کروسین ۱۰۰ میلی‌گرم بر کیلوگرم؛ MTP+CR) .تیمارها به مدت هفت روز به‌صورت گاواژ خوراکی روزانه انجام شد. پس از تحلیل بیان افتراقی ژن‌ها با روش DESeq2 و خوشه‌بندی k-means، نتایج نشان داد از مجموع 18248 ژن شناسایی شده، تعداد ژن‌های بیان متفاوت برای همه مقایسه‌ها، به‌ترتیب 2329 و 2261 ژن‌های با بیان بالا و پائین بودند. نتایج غنی‌سازی مسیرهای زیستی (KEGG) نشان داد که مسیرهای مرتبط با، مسیرهای متابولیکی، بیوسنتز هورمون‌های استروئیدی، متابولیسم رتینول، سرطان‌زایی شیمیایی – اتصال مواد شیمیایی به DNA، متابولیسم اسید آراشیدونیک، متابولیسم اسید لینولئیک، متابولیسم داروها – سایر آنزیم‌ها، بیوسنتز اسیدهای صفراوی اولیه، متابولیسم ترکیبات خارجی (زنوبیوتیک‌ها) توسط سیتوکرومP450، بیوسنتز استروئیدها، تشکیل تله‌های خارج‌سلولی نوتروفیل (NETs)، لوپوس سیستمیک، به‌طور معناداری غنی‌سازی شده‌اند. کروسین با تثبیت و تنظیم مسیرهای متابولیسم دارو، سموم و واسطه‌های التهابی، نقش حفاظتی مؤثری در برابر سمیت کبدی تریپتولید ایفا می‌کند و وضعیت سلولی کبد را به حالت طبیعی نزدیک نموده است. این یافته‌ها مکانیسم محافظتی کروسین در برابر سمیت کبدی ناشی از تریپتولید را تأیید کرده و آن را به‌عنوان راهبردی مؤثر برای کاهش عوارض جانبی داروهای سمی معرفی می‌کنند. https://jsr.birjand.ac.ir/article_4009_0d1362422a6419f28aaca10b980abd64.pdf