Abstrak

Objektif:Formula pengawalan hipoglisemik-lipid (HLF) berasaskan Cistanche telah menunjukkan keberkesanan yang ketara dalam memperbaiki gangguan metabolisme glukosa dan lipid. Walau bagaimanapun, mekanisme tindakan spesifiknya masih tidak jelas. Kajian ini bertujuan untuk meneroka sasaran dan mekanisme yang berpotensi HLF dalam memperbaiki gangguan metabolik glukolipid melalui farmakologi rangkaian, dok molekul, simulasi dinamik molekul (MD), dan pengesahan eksperimen.

Kaedah:
Sasaran yang dikaitkan dengan gangguan metabolik glukolipid telah diambil daripada pangkalan data GeneCards. Sasaran tindakan komponen aktif utama HLF diperoleh daripada pangkalan data CTD dan SwissTargetPrediction. Pangkalan data STRING dan perisian Cytoscape digunakan untuk membina rangkaian interaksi protein-protein (PPI). Selepas mengenal pasti sasaran utama yang berpotensi, analisis pengayaan Gene Ontology (GO) dan Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) telah dilakukan melalui pangkalan data Metascape, dan rangkaian "laluan sasaran kompaun" telah dibina. Docking molekul telah dijalankan menggunakan AutoDock dan PyMOL untuk mengesahkan interaksi antara komponen utama dan sasaran teras. Simulasi MD kemudiannya dilakukan pada kompleks protein-ligan terbaik yang dikenal pasti daripada dok. Model tikus gangguan metabolik glukolipid telah ditubuhkan untukdalam vivopengesahan penemuan farmakologi rangkaian.

Keputusan:
Analisis topologi rangkaian PPI mengenal pasti 10 sasaran teras: TNF, CTNNB1, AKT1, NF-κB1, ESR1, FN1, TP53, IL-1 , IL-6 dan EGFR. Pengayaan GO menunjukkan sasaran ini terlibat terutamanya dalam transduksi isyarat dan peraturan transkrip. Analisis laluan KEGG mendedahkan hubungan yang signifikan dengan laluan lipid dan aterosklerosis. Docking molekul mengesahkan pertalian pengikatan yang menggalakkan antara komponen teras HLF (cth, lovastatin, coptisine, asid salvianolic B) dan sasaran seperti AKT1, FN1 dan IL-6. Simulasi MD seterusnya menunjukkan interaksi yang stabil, terutamanya antara AKT1 dan sebatian seperti lovastatin, coptisine, dan asid salvianolik B. Eksperimen haiwan menunjukkan bahawa HLF mungkin memberikan kesan terapeutik dengan menurunkan kawal selia ekspresi AKT1, TP53, FN1 dan EGFR, menyekat faktor keradangan seperti IL-1} dan IL-6regulating CSR. Perubahan ini membawa kepada peningkatan dalam glukosa darah dan tahap lipid dalam tikus model.

Kesimpulan:
HLF boleh mengawal metabolisme glukosa dan lipid dan memperbaiki lesi aterosklerotik dengan menyasarkan laluan berkaitan lipid dan aterosklerosis. Ia menawarkan strategi terapeutik yang komprehensif untuk mencegah dan merawat gangguan metabolik dan komplikasi yang berkaitan.

Kata kunci:
Formula berasaskan cistanche; Gangguan metabolik glukolipid; farmakologi rangkaian; Pelabuhan molekul; simulasi dinamik molekul;Laluan lipid dan aterosklerosis

 

 

 

bahan acteoside ekstrak cistanche untuk rawatan gangguan metabolik Glucolipid

ketahui lebih lanjut tentang manfaat cistanche, sila hubungi kami

Hubungi sekarang

 

 

 

1. Pengenalan

Gangguan metabolik glukolipid telah menjadi kebimbangan kesihatan awam yang terkenal di seluruh dunia. Pada tahun 2021, kelaziman global diabetes mencecah kira-kira 529 juta, dengan unjuran menunjukkan lebih 1.31 bilion kes menjelang 2050. Di China, kajian baru-baru ini menunjukkan kelaziman diabetes sebanyak 12.4% pada tahun 2018, meningkat daripada 10.9% pada tahun 2013. Dislipidemia selalunya meningkat dengan risiko penyakit kardiovaskular, penyakit kardiovaskular dan kardiovaskular. kematian, dan hilang upaya.

Tinjauan epidemiologi dari 20 hospital tertiari di China menunjukkan bahawa 67.1% pesakit diabetes jenis 2 (T2DM) mengalami dislipidemia. Kajian CCMR-3B melaporkan bahawa 72% pesakit T2DM juga mengalami dislipidemia dan/atau hipertensi, menggandakan risiko komplikasi makrovaskular dan mikrovaskular berbanding pesakit diabetes sahaja.

Disebabkan oleh patogenesis kompleks gangguan metabolik glukolipid dan kadar rendah untuk mencapai kawalan metabolik komprehensif, rawatan berkesan adalah terhad. Formula pengatur hipoglisemik-lipid berasaskan Cistanche (HLF), yang dibangunkan di bawah teori "kekeruhan kahak", bertujuan untuk membersihkan haba, menghilangkan kekeruhan, dan memulihkan keseimbangan. Terdiri daripada lapan herba termasukCistanche, Momordica charantia, Aloe vera, Scutellaria baicalensis, Schisandra chinensis, Zingiber officinale, Salvia miltiorrhiza, danAtractylodes macrocephala, HLF mensasarkan mekanisme teras gangguan metabolik.

Analisis cap jari menggunakan HPLC mengenal pasti sebatian utama:mangiferin, coptisine, jatrorrhizine, asid salvianolic B, aloin, berberine, palmatine,danlovastatin. Kajian terdahulu mengesahkan keberkesanan HLF dalam menurunkan paras glukosa dan lipid, mengurangkan risiko kardiovaskular, dan meningkatkan ketahanan insulin. Percubaan klinikal berbilang pusat, rawak, label terbuka yang melibatkan 450 pesakit dengan T2DM dan dislipidemia berkaitan obesiti mendapati HLF mengurangkan glukosa darah, lipid terkawal, menurunkan berat badan dan meningkatkan kepekaan insulin dengan berkesan.

Kajian lanjut mencadangkan HLF boleh memodulasi mikrobiota usus (cth,Faecalibacterium, Blautia) dan mempengaruhi laluan metabolik seperti degradasi asid lemak dan glikolisis/glukoneogenesis. Walaupun keberkesanan klinikalnya yang terbukti, mekanisme yang tepat masih tidak jelas, mengehadkan penggunaan yang lebih luas.

Farmakologi rangkaian menawarkan pendekatan peringkat sistem untuk menjelaskan mekanisme penyakit dan tindakan ubat dengan menyepadukan bioinformatik dan saringan tinggi. Kajian ini menggunakan farmakologi rangkaian, dok molekul, dinamik molekul, dan eksperimen haiwan untuk mendedahkan mekanisme pelbagai sasaran HLF dalam merawat gangguan metabolik glukolipid.

2. Bahan dan Kaedah

2.1 Instrumen

D3024R Empar peti sejuk berkelajuan tinggi (SCILOGEX)

Alat elektroforesis Y300C dan tangki elektroforesis JY300C (Junyi Oriental, Beijing)

Sistem pengimejan ChampGel 5000 (Saizhi Innovation, Beijing)

SMA-1000 spektrofotometer (Meilin Hengtong, Beijing)

Sistem qRT-PCR StepOne Plus (ABI)

Unit elektroforesis universal PowerPac (Bio-Rad)

PB-10 meter pH (Sartorius)

Penganalisis chemiluminescence Tanon 5200 (Tanon, Shanghai)

2.2 Ubat-ubatan Herba

Formula HLF termasuk:

Cistanche (Cistanches Herba)

Momordica charantia

Scutellaria baicalensis

Aloe vera

Schisandra chinensis

Zingiber officinale

Salvia miltiorrhiza

Atractylodes macrocephala
Semua herba adalah ekstrak formula berbutir (Tianjiang Pharmaceutical, Jiangyin).

Kawalan dadah:Metformin hidrokloridatablet (0.5 g setiap tablet, Bristol-Myers Squibb, Shanghai).

2.3 Reagen dan Antibodi

Reagen TRIzol (Invitrogen)

Kit Sintesis cDNA HiFiScript (CW2569)

Campuran UltraSYBR (ROX Tinggi, CW2602)

Kit Ujian Protein BCA

Antibodi utama menyasarkan p-AKT, p-NF-κB p65, AKT, NF-κB p65, FN1, p53, IL-1 , IL-6, EGFR, TNF- , -catenin, ESR1, -actin

Antibodi sekunder (IgG anti-arnab/tikus kambing konjugasi HRP)

2.4 Model Haiwan

Tikus C57BL/6J jantan (7 minggu) telah dibeli dan ditempatkan di bawah keadaan SPF standard. Semua prosedur haiwan telah diluluskan oleh Jawatankuasa Etika Hospital Guang'anmen (no. kelulusan IACUC-GAMH-2019-002).

2.5 Ramalan Sasaran

Sebatian aktif daripada HLF telah disoal masukCTDdanSwissTargetPrediction(kebarangkalian > 0.1). Sasaran berkaitan penyakit untuk T2DM dan dislipidemia telah diambil daripadaGeneCards(skor perkaitan > 1). Gambar rajah Venn mengenal pasti sasaran bertindih untuk analisis PPI selanjutnya.

2.6 Pembinaan Rangkaian PPI

Sasaran bertindih dimasukkan ke dalamSTRING(https://www.string-db.org), dengan keyakinan sederhana (skor Lebih besar daripada atau sama dengan 0.4). Rangkaian telah divisualisasikan dan dianalisis dalamCytoscape, dan sasaran teras yang dikenal pasti mengikut kepusatan darjah.

2.7 Pengayaan GO dan KEGG

Sasaran utama telah diserahkan kepadaMetascapeuntuk analisis laluan GO (BP, MF, CC) dan KEGG (P <0.01). Visualisasi dilakukan menggunakan plot gelembung.

2.8 Rangkaian Laluan-Sasaran-Kompaun

Cytoscape digunakan untuk membina rangkaian yang menghubungkan herba, sebatian, sasaran dan laluan, menggambarkan interaksi berbilang sasaran, berbilang laluan.

2.9 Pelabuhan Molekul

Struktur 2D bagi sebatian diperoleh daripadaPubChem, ditukar kepada PDB menggunakanBuka Babel. Struktur protein telah dimuat turun dariRCSB PDB, disediakan dalamAutoDockTools, dan berlabuh menggunakanSailVina. Perkaitan mengikat Kurang daripada atau sama dengan -4.25 kcal/mol dianggap penting. Hasil dok telah divisualisasikan denganPyMOL.

2.10 Simulasi Dinamik Molekul

Simulasi MD dilakukan menggunakanAmber18untuk kompleks teratas terpilih. Protein: amber14SB; ligan: gaff; air: model OPC. RMSD dan RMSF dikira daripada simulasi NPT 20 ns.

2.11 Pengumpulan dan Intervensi Haiwan

Tikus telah rawak kepada 4 kumpulan: Normal (N), Model (M), Metformin (MET), dan HLF. Kecuali kumpulan N, semua tikus diberi makan diet tinggi lemak (HFD) selama 6 minggu. HLF diberikan pada 14 g/kg (bersamaan herba mentah), MET pada 250 mg/kg. Selepas 8 minggu campur tangan, darah dan tisu hati dikumpulkan untuk analisis.

2.12 qRT-PCR

Jumlah RNA diekstrak menggunakan TRIzol. cDNA telah disintesis menggunakan HiFiScript. qPCR dilakukan menggunakan UltraSYBR dan StepOne Plus. Ungkapan relatif dikira melalui 2^−ΔΔCt.

2.13 Western Blot

Protein diekstrak daripada tisu hati, dikira, dipisahkan oleh SDS-PAGE, dan dipindahkan ke membran PVDF. Selepas penyekatan dan pengeraman dengan antibodi primer dan sekunder, isyarat telah divisualisasikan oleh ECL dan dikira menggunakan ImageJ. -aktin telah digunakan untuk penormalan.

2.14 Analisis Statistik

Data dianalisis menggunakanSPSS 23.0danGraphPad Prisma 10.1.2. ANOVA sehala dan ujian-t telah digunakan, dengan P <0.05 dianggap signifikan secara statistik.