Tagħrif Mekkanistiku F'Formula Ibbażata fuq Cistanche Għat-Trattament ta' Disturbi Metaboliċi Glucolipidi: Studju Multi-Omics U Sperimentali

4. Riżultati

4.1 Identifikazzjoni ta' Miri li jikkoinċidu BejnFormula Cistancheu Disturb Metaboliku tal-Glucolipid

Ibbażat fuq il-profil tal-marki tas-swaba'Formula bbażata fuq Cistanche, aħna mbassra l-miri tal-komponenti attivi ewlenin tagħha-mangiferin, coptisine, jatrorrhizine, salvianolic acid B, aloin, berberine, palmatine, u lovastatin-billi mistoqsija l-CTDuSwissTargetPredictiondatabases. Wara li tneħħi d-duplikati, total ta'958 miraġew identifikati. Sadanittant,1962 ġeniassoċjati ma 'disturb metaboliku glukolipid ġew irkuprati mill-GeneCardsdatabase. Bl-użuVennDiagramsoftwer, identifikajna341 mira li jikkoinċidubejn il-formula tal-ħxejjex u ġeni relatati mal-mard (Figura 2A). Dawn il-miri u l-komponenti attivi korrispondenti tagħhom imbagħad ġew importati fihomCytoscapebiex jinbena netwerk ta 'interazzjoni komponent-mira (Figura 2B), li żvela interazzjonijiet qawwija bejn il-komposti attivi u l-miri.

Acteoside in cistanche għal Disturbi Metaboliċi Glucolipid

 

tgħallem aktar dwar il-benefiċċji ta' cistanche

 

 

Fig. 2 Screening ta' miri potenzjali għat-titjib tad-disturb tal-metaboliżmu tal-glikolipid minn JTTZF

Fig. 3 Analiżi tan-netwerk PPI ta' miri li jikkoinċidu ta' JTTZF u disturb tal-metaboliżmu tal-glikolipid

 

4.2 Analiżi tan-Netwerk tal-PPI tal-Miri li Jikkoinċidu

It-341 mira li jikkoinċidu ġew importati fil-STRINGdatabase biex jinbena anetwerk ta' interazzjoni proteina-proteina (PPI).bl-użu ta' Cytoscape (Figura 3). Ġew identifikati l-aqwa 10 ġeni hub bl-ogħla valuri tal-grad:TNF (43), AKT1 (39), TP53 (44), IL-6 (42), NF-κB1 (30), ESR1 (31), EGFR (31), FN1 (29), CTNNB1 (28), u IL-1 (28). Dawn tqiesu l-miri ewlenin li permezz tagħhom il-formula Cistanche tista 'teżerċita effetti terapewtiċi fuq id-disturb metaboliku tal-glukolipid.

Fig. 4 Analiżi ta' arrikkiment tal-mogħdijiet GO u KEGG

 

4.3 Analiżi ta' Arrikkiment tal-Pathway GO u KEGG

Biex niċċaraw ir-rwoli bijoloġiċi tal-miri potenzjali, wettaqnaGOuKEGGanaliżi ta' arrikkiment. Ir-riżultati tal-GO żvelaw li l-proċessi bijoloġiċi kienu prinċipalment arrikkit fihomtrasduzzjoni tas-sinjaliuregolamentazzjoni tat-traskrizzjoni(eż., "regolazzjoni pożittiva tat-traskrizzjoni mill-promotur tal-RNA polymerase II", "regolazzjoni pożittiva tal-espressjoni tal-ġeni"). Komponenti ċellulari ewlenin inklużi l-membrana tal-plażma, eżosoma extraċellulari, uretikulu endoplasmiku. Funzjonijiet molekulari inklużirabta mal-proteini, rabta identika mal-proteini, uIrbit tal-ATP(Figura 4A).

L-analiżi KEGG indikat li l-miri kandidati kienu arrikkit f'mogħdijiet inklużimogħdijiet tal-kanċer, lipidi u aterosklerożi, PI3K-AKT, umogħdijiet tas-sinjalar MAPK(Figura 4B), jissuġġerixxi li dawn il-mogħdijiet jistgħu jkunu l-bażi tal-mekkaniżmu tal-formula fit-titjib tal-metaboliżmu tal-glukolipidi.

Acteoside in cistanche għal Disturbi Metaboliċi Glucolipid

 

4.4 Kostruzzjoni tan-Netwerk tad-Droga–Komponent–Hub Target–Pathway

Aħna immappjati l-ingredjenti attivi, miri ewlenin, u l-top 20 mogħdijiet arrikkit KEGGf'Cytoscape biex tinbena komprensiv "droga-komponent-mira-mogħdija" netwerk (Figura 5). In-netwerk wera li komponenti differenti jaġixxu fuq miri differenti, u miri individwali jistgħu jiġu influwenzati minn komposti multipli. Dawn il-miri huma involuti f'diversi proċessi bijoloġiċi u mogħdijiet ta 'sinjalazzjoni, li jirriflettu l-multi-komponent, multi-mira, u multi-mogħdijakaratteristiċi tal-mediċina tradizzjonali Ċiniża bħal Cistanche.

 

Fig. 5 Dijagramma tan-netwerk tal-JTTZF-ingredjenti attivi-hub miri-mogħdijiet

Acteoside in cistanche għal Disturbi Metaboliċi Glucolipid

 

Tabella 2 Informazzjoni ta' docking molekulari ta' komponenti ewlenin u miri ewlenin AKT1, FN1 u IL-6

4.5 Validazzjoni ta' Docking Molekulari

Docking molekulari intuża biex tiġi vvalutata l-affinità tal-irbit bejn il-komponenti attivi u l-miri ewlenin. Ġeneralment, enerġija vinkolanti inqas minn-4.25 kcal/moljindika interazzjoni potenzjali; inqas minn-5.0 kcal/moljissuġġerixxi rbit tajjeb; u inqas minn-7.0 kcal/moljindika affinità qawwija ta' rbit.

Ir-riżultati tad-docking wrew liAKT1, FN1, u IL-6kellu affinitajiet qawwija ta' rbit mat-8 komposti attivi kollha (Tabella 2). Notevolment,aċidu salvianolic B–AKT1 (−9.328 kcal/mol), aċidu salvianolic B–FN1 (−8.626), mangiferin–AKT1 (−8.366), aloin–AKT1 (−8.317), koptisina–AKT1 (−8.117), ulovastatin–AKT1 (−8.113)wera l-aktar interazzjonijiet b'saħħithom, li jimplika rbit stabbli (Figura 6).

 

Fig. 6 Ir-riżultati ta 'docking molekulari bejn il-qatran tal-qalba

gets u ingredjenti ewlenin [is-sitt riżultati bl-inqas affinità (inqas minn -8)]

Fig. 7 Riżultati tas-simulazzjoni tad-dinamika molekulari

4.6 Simulazzjoni tad-Dinamika Molekulari

Is-sitt kumplessi ligand-riċettur bl-aktar affinitajiet ta 'rbit b'saħħithom ġew soġġetti għalihomsimulazzjoni tad-dinamika molekulari. Il-RMSDkurvi ta'lovastatin-AKT1, koptisina–AKT1, uaċidu salvianolic B–AKT1kumplessi baqgħu relattivament stabbli fuq 0-10 ns, u tagħhomRMSFil-valuri kienu baxxi, li jindikaw stabbiltà strutturali tajba tal-kumplessi ta 'docking (Figura 7).

4.7 Validazzjoni Sperimentali In Vivo

A mudell tal-ġurdien ta 'disturb metaboliku glukolipidġie stabbilit. Wara t-trattament bil-formula Cistanche, il-livelli ta’ glukożju fid-demm waqt is-sawm tnaqqsu b’mod sinifikanti meta mqabbla mal-grupp mudell (P < 0.01). Wara 14-il ġimgħa ta 'trattament, il-test tat-tolleranza tal-glukożju orali (OGTT)wera wkoll tolleranza mtejba għall-glukożju (P < 0.01). Barra minn hekk,piż tal-ġisemulivelli ta’ trigliċeridinaqsu b'mod sinifikanti (P < 0.01) (Figura 8).

Fig. 8 JTTZF itejjeb il-glukożju fid-demm u l-lipidi fid-demm fil-ġrieden b'disturb fil-metaboliżmu tal-glikolipid. Id-dejta nġabret fil-bidu u fit-tmiem tal-istabbiliment tal-mudell ta’ 6 ġimgħat u matul l-intervent ta’ 8 ġimgħat

 

Fig. 9 Effetti ta' JTTZF fuq il-mogħdija tal-lipidi u aterosklerożi

 

Fig. 10 Effetti ta' JTTZF fuq il-livelli ta' CTNNB1, ESR1, FN1, u EGFR fil-fwied tal-ġrieden b'disturb tal-metaboliżmu tal-glikolipid

Fig. 11 Il-mekkaniżmu ta 'azzjoni ta' JTTZF fit-titjib tad-disturb tal-metaboliżmu tal-glikolipid

 

Biex tesplora l-mekkaniżmi regolatorji, aħna eżaminajna l-espressjoni ta 'ġeni ewlenin fil-mogħdija tal-lipidi u aterosklerożi. Il-livelli ta' mRNA ta'NF-κB1, IL-1 , IL-6, TNF, TP53, uAKT1kienu rregolati b'mod sinifikanti (P < 0.05). Fosforilazzjoni ta 'Akt u NF-κB p65fil-fwied kien ukoll imnaqqas, flimkien mal-livelli ta proteina taIL-1 , IL-6, TNF-, up53 (P < 0.05) (Figura 9).

Barra minn hekk,qRT-PCRuWestern blotanaliżi wriet liFN1uEGFRkienu rregolati b'mod sinifikanti, filwaqt liCTNNB1uESR1kienu regolati b'mod sinifikanti fit-tessuti tal-fwied tal-ġrieden ittrattati (P < 0.05) (Figura 10).

5. Diskussjoni

Immexxi minn bidliet fl-istil tal-ħajja u popolazzjoni li qed tixjieħ, id-disturbi metaboliċi tal-glukolipidi huma prevalenti ħafna iżda mmaniġġjati ħażin. Il-patoġenesi tinvolviżbilanċ newroendokrinali, reżistenza għall-insulina, stress ossidattiv, infjammazzjoni, udisbiosis tal-mikrobijota tal-musrana. It-trattamenti attwali ħafna drabi jimmiraw mekkaniżmu wieħed jew marda, li jwasslu għal riżultati subottimali.

Filwaqt limetforminatibqa 'mediċina antidijabetika ta' l-ewwel linja, l-effetti sekondarji gastrointestinali tagħha jillimitaw l-użu tagħha. Il-Formula bbażata fuq Cistanche, iddisinjat għal pazjenti T2DM b'dislipidemija u sindromu tas-sħana gastrointestinali, jisfrutta l-multi-komponent, multi-mira, u multi-funzjonalivantaġġi tal-mediċina tradizzjonali. Studji preċedenti juru li jikseb kontroll gliċemiku komparabbli mal-metformin filwaqt li jtejjeb il-piż, il-BMI, iċ-ċirkonferenza tal-qadd, u l-livelli tal-lipidi.

Minkejja dawn il-benefiċċji, il-mekkaniżmu ta 'azzjoni tiegħu għadu mhux ċar. L-istudju tagħna użatfarmakoloġija tan-netwerk, docking molekulari, dinamika molekulari, u validazzjoni tal-annimalibiex tesplora l-potenzjal terapewtiku tagħha.

Aħna identifikajnaTNF, CTNNB1, AKT1, NF-κB1, ESR1, FN1, TP53, IL-1 , IL-6, uEGFRbħala miri hub. Dawn huma marbuta b'mod qawwi ma 'infjammazzjoni, reżistenza għall-insulina, adipoġenesi, aterosklerożi, u omeostażi tal-glukożju.

NF-κB1jimmedja r-reżistenza għall-insulina indotta mill-infjammazzjoni.

IL-1 , IL-6, TNF-jippromwovu l-formazzjoni tal-plakka u kumplikazzjonijiet vaskulari.

CTNNB1 (-catenin)huwa involut fis-sinjalar Wnt u jinibixxi l-adipoġenesi.

AKT1jirregola l-metaboliżmu tal-enerġija u jipproteġi kontra l-obeżità kkaġunata mid-dieta.

ESR1itejjeb l-omeostażi tal-glukożju; id-defiċjenza tagħha twassal għall-obeżità u l-IR.

FN1jikkontribwixxi għal aterosklerożi bikrija u kalċifikazzjoni vaskulari.

TP53huwa involut fil-metaboliżmu tal-lipidi u jista' jmexxi l-infjammazzjoni u l-IR.

EGFRl-attivazzjoni tfixkel is-sekrezzjoni ta' l-insulina u l-adiponectin.

L-arrikkiment GO u KEGG ikkonfermaw li l-miri ewlenin huma involuti fihomtrasduzzjoni tas-sinjali, regolament tat-traskrizzjoni, PI3K-AKT, MAPK, umogħdijiet tal-lipidi u aterosklerożi-kollha ċentrali għad-disturbi metaboliċi tal-glukolipidi.

Interessanti,mogħdijiet relatati mal-kanċerdeher ukoll, possibilment min[abba lnatura multi-mirata’ komposti tradizzjonali jew il-preżenza ta’komponenti kontra l-kanċersimilimangiferin.

Docking u simulazzjoni kkonfermaw interazzjonijiet qawwija bejnaċidu salvianolic B, coptisine, uAKT1, li jissuġġerixxi r-rwol ċentrali tiegħu. Esperimenti fuq l-annimali vvalidaw il-kapaċità tal-formula li ttejjeb il-glukożju fid-demm, il-livelli tal-lipidi, u l-markaturi tal-infjammazzjoni permezz tal-modulazzjoni ta 'mogħdijiet u miri ewlenin.

 

6. Konklużjoni

Bl-użu ta 'approċċ integrat li jgħaqqadfarmakoloġija tan-netwerk, docking molekulari, dinamika molekulari, u esperimenti in vivo, dan l-istudju spjega l-mekkaniżmi li bihom il-Formula bbażata fuq Cistanchetitjiebdisturb metaboliku tal-glukolipidi. Il-formula taġixxi permezzmulti-komponent, multi-mira, u multi-mogħdijastrateġiji, primarjament li jinvolvuAKT1, FN1, EGFR, CTNNB1, uESR1.

Modulazzjoni tiegħu ta 'lipidi u aterosklerożi, PI3K-AKT, uMAPKmogħdijiet jikkontribwixxu għall-kontroll gliċemiku, ir-regolamentazzjoni tal-lipidi, u l-protezzjoni vaskulari. Dawn is-sejbiet jipprovdu bażi teoretika għall-applikazzjoni klinika tagħha u l-iżvilupp futur fil-ġestjoni tad-disturbi metaboliċi tal-glukolipidi u l-kumplikazzjonijiet assoċjati.