Kajian Mekanistik Preskripsi Herba Mongolia Berasaskan Cistanche dalam Rawatan Kecederaan Buah Pinggang Akut: Farmakologi Rangkaian, Docking Molekul dan Pendekatan Pengesahan In Vivo

2. Keputusan

2.1 Analisis Farmakologi Rangkaian

2.1.1 Penapisan Komponen Aktif dan Sasaran Preskripsi Mongolia Berasaskan Cistanche dan Pembinaan Rangkaian Sasaran Komponen

Mengikut kriteria saringan, sebanyak 75 komponen aktif telah dikumpulkan, termasuk 15 daripadaPiper longum, 8 daripadapinang, 13 daripadaAlpinia officinarum, 32 daripadaKayu manis, 7 daripadabuah delima, dan 4 daripadaAmomum villosum. Antaranya,buah delimadanAlpinia officinarumberkongsi 3 komponen, danAmomum villosumdanAlpinia officinarumberkongsi 1 komponen. Sasaran yang sepadan termasuk 97 untukPiper longum, 23 untukpinang, 188 untukAlpinia officinarum, 440 untukKayu manis, 181 untukbuah delima, dan 78 untukAmomum villosum. Selepas mengalih keluar pendua, sejumlah 682 sasaran unik diperoleh. Komponen dan sasaran ini telah diimport ke Cytoscape untuk menjana rangkaian visual (Rajah 1), di mana nod yang lebih besar menunjukkan kepusatan tahap yang lebih tinggi.

 

 

 

2.1.2 Pengumpulan Sasaran AKI

Sasaran berkaitan AKI dikumpul daripada pangkalan data berikut:

GeneCards: 11,304 sasaran

OMIM: 638 sasaran

TTD: 4 sasaran

DrugBank: 46 sasaran

PharmGKB: 91 sasaran

Selepas mengalih keluar pendua, sejumlah 11,792 sasaran berkaitan AKI unik telah dikenal pasti. Gambar rajah Venn telah dicipta untuk menggambarkan pertindihan (Rajah 2).

2.1.3 Penapisan Komponen Teras dan Sasaran dan Pembinaan Rangkaian PPI

Daripada rangkaian sasaran komponen dalam bahagian 2.1.1, 7 komponen aktif teras preskripsi Mongolia berasaskan Cistanche telah dikenal pasti (lihat Jadual 2). Gambar rajah Venn menunjukkan 613 sasaran bertindih antara preskripsi dan sasaran berkaitan AKI (Rajah 3). Ini adalah input ke dalam pangkalan data STRING untuk membina rangkaian PPI, mengenal pasti 54 sasaran berpotensi dan 6 sasaran teras (Rajah 4).

Preskripsi Mongolia Berasaskan Cistanche untuk Peningkatan Kesihatan Buah Pinggang

Hubungi sekarang

 

 

 

 

2.1.4 Analisis Pengayaan GO dan KEGG

Analisis pengayaan GO menghasilkan 3,943 anotasi, termasuk 3,454 proses biologi (BP), 194 komponen selular (CC) dan 295 fungsi molekul (MF). 10 entri teratas mengikut –log10(nilai-P) telah divisualisasikan.

BP: Aktiviti faktor transkripsi pengikat DNA, peraturan hormon steroid, pembezaan sel myeloid

CC: kompleks pengatur transkripsi, rakit membran, vesikel

MF: pengikatan faktor transkripsi, pengikatan fosfatase, pengikatan sitokin (Rajah 5)

Analisis laluan KEGG mengenal pasti 212 laluan diperkaya, dengan 20 laluan teratas digambarkan. Ini termasuk:

Laluan isyarat PI3K/Akt

IL-17 laluan isyarat

Laluan isyarat TNF

HIF-1 laluan isyarat (Rajah 6)

Rangkaian laluan kompaun-sasaran-penyakit telah dibina untuk menggambarkan mekanisme berbilang sasaran, berbilang laluan ubat Mongolia berasaskan Cistanche dalam merawat AKI (Rajah 7).

2.1.5 Keputusan Docking Molekul

Komponen terasKuersetin, T-Muurolol, Asid Heksadekanoik, Alpha-Karyofilen, Asid Linoleik, Cis-Sinamaldehid, danFenetil Asetattelah berlabuh dengan sasaran terasAKT1 (PDB: 1unq), TNF (PDB: 5uui), IL6 (PDB: 1alu), TP53 (PDB: 3h06), IL1B (PDB: 5r8q), danEGFR (PDB: 8a27).

Tenaga pengikat di bawah 0 kJ/mol menunjukkan potensi pengikatan, manakala < –7 kJ/mol menunjukkan pengikatan kuat. Semua tenaga dok berada di bawah –7 kJ/mol, menunjukkan interaksi ikatan yang kuat. 6 interaksi teratas telah divisualisasikan (Rajah 9):

IL1B–T-Muurolol

TP53–Cis-Sinamalaldehid

TP53–Alfa-Kariofilena

IL1B–Alfa-Karyofilen

TNF–T-Muurolol

TP53–T-Muurolol

T-Muurolol dan Alpha-Caryophyllene mempunyai interaksi paling kuat dengan sasaran, menjadikannya komponen utama dalam rawatan berasaskan Cistanche untuk AKI.

2.2 Keputusan Eksperimen In Vivo

2.2.1 Keadaan Umum, Berat Badan, dan Indeks Buah Pinggang Tikus

Tikus dalam kumpulan model menunjukkan pengurangan pengambilan makanan dan pengeluaran air kencing, kelesuan, dan peningkatan kadar pernafasan dan jantung. Gejala ini bertambah baik dalam kumpulan rawatan. Berbanding dengan kawalan, tikus kumpulan model telah mengurangkan berat badan dengan ketara (P < 0.01, F=6.979), manakala kedua-dua kumpulan dos rendah dan tinggi menunjukkan pemulihan berat badan yang ketara (P < 0.01, Rajah 11). Indeks buah pinggang meningkat dengan ketara dalam kumpulan model (P < 0.01, F=8.56) dan mengurangkan dos bergantung selepas rawatan (P < 0.05, Rajah 12).

2.2.2 Kesan Preskripsi Berasaskan Cistanche pada BUN, Scr dan UA

Tikus kumpulan model mempunyai kadar nitrogen urea darah (BUN), kreatinin serum (Scr), dan asid urik (UA) darah yang tinggi secara signifikan berbanding kawalan (P < 0.01). Kedua-dua kumpulan rawatan mengurangkan BUN (P < 0.01, F=12.46), dan kumpulan dos tinggi mengurangkan tahap Scr dan UA dengan ketara (P < 0.01, F=12.8 dan 13.77, masing-masing). UA adalah jauh lebih rendah dalam kumpulan dos tinggi berbanding kumpulan dos rendah (P < 0.05, Rajah 13).

2.2.3 Perubahan Histopatologi dalam Tisu Buah Pinggang (Pewarnaan HE)

Pewarnaan HE menunjukkan morfologi buah pinggang yang normal dalam kumpulan kawalan. Kumpulan model mempamerkan penumpahan sel epitelium tiub, tuangan, pembengkakan glomerular, dan penyusupan keradangan. Kedua-dua kumpulan rawatan menunjukkan kerosakan patologi yang dilemahkan (Rajah 14).

2.2.4 Kesan pada TNF- , IL-6 dan IL-1

Sitokin radang ini adalah sasaran teras rawatan berasaskan Cistanche. Tahap TNF- , IL-6 dan IL-1 telah meningkat dengan ketara dalam kumpulan model (P < 0.01, Rajah 15). Kedua-dua kumpulan rawatan mengurangkan tahap ini dengan ketara, dengan kumpulan dos tinggi menunjukkan kesan yang lebih ketara.

2.2.5 Kesan pada Ekspresi Protein Laluan PI3K/Akt

Berbanding dengan kawalan, tahap ekspresi protein PI3K dan p-Akt/Akt telah menurun dengan ketara dalam kumpulan model (P < 0.05). Rawatan memulihkan tahap ini dengan ketara dalam cara yang bergantung kepada dos (P < 0.01, Rajah 16).

3. Perbincangan

AKI kekal sebagai isu kesihatan global utama, dengan lebih 2 juta kematian setiap tahun. Etiologi yang kompleks, insiden yang tinggi, dan prognosis yang buruk memberi beban berat kepada pesakit dan sistem penjagaan kesihatan. Pada masa ini, tiada ubat yang berkesan tersedia; rawatan adalah sebahagian besarnya menyokong dan mahal.

Menurut perubatan tradisional Mongolia, buah pinggang dikawal olehBadanprinsip dan tergolong dalam unsur "air", mengawal cecair badan. Lebihan Badagan membawa kepada kelembapan dalaman dan disfungsi buah pinggang. TheFormula Mongolia berasaskan cistanche, terdiri daripadaCistanche, buah delima, Kayu manis, Piper longum, Alpinia officinarum, danAmomum villosum, direka untuk memanaskan buah pinggang dan memulihkan keseimbangan antara tiga akar (Badagan, Heyi, dan Shira).

Setiap herba menyumbang fungsi tertentu:

Cistanche: menguatkan buah pinggang, melancarkan peredaran darah

Piper longum: menghilangkan sejuk, mengukuhkan perlembagaan

Alpinia officinarum: memanaskan perut, melegakan kesakitan

Kayu manis: memanaskan buah pinggang, meningkatkan tenaga

buah delima: menghilangkan dahaga, melegakan kesakitan

Amomum villosum: astringes dan menghangatkan limpa
Bersama-sama, mereka mengeluarkan sejuk buah pinggang dan memulihkan keseimbangan, sekali gus merawat gangguan buah pinggang.

Kajian ini digunakanfarmakologi rangkaianuntuk meneroka secara sistematik sebatian aktif dan mekanisme perubatan Mongolia berasaskan Cistanche. Komponen teras yang dikenal pasti-Quercetin, T-Muurolol, Asid Heksadekanoik, Alpha-Caryophyllene, Asid Linoleik, Cis-Cinnamaldehyde, danPhenethyl Acetate-disokong oleh kesusasteraan:

Quercetinmengurangkan apoptosis dan keradangan dalam AKI

T-Muurolol, daripada minyak pati, mempunyai ciri anti-radang

Asid Heksadekanoikmenghalang pembiakan sel

Alpha-Caryophyllenemempunyai kesan anti-radang, antimikrob dan antikanser

Asid Linoleikmemodulasi keradangan yang dimediasi makrofaj

Cis-Cinnamaldehydemempamerkan aktiviti antioksidan dan antibakteria

Phenethyl Acetatemengawal sistem saraf melalui aromaterapi

Analisis rangkaian PPI mendedahkan sasaran utama:AKT1, TNF, IL6, TP53, IL1B, EGFR. Ini terlibat dalam keradangan, survival sel, apoptosis, dan peraturan imun.

Pengayaan GO dan KEGG mencadangkan proses biologi yang kompleks dan laluan utama, terutamanyaPI3K/Akt, IL-17, TNF, danHIF-1. Laluan PI3K/Akt paling banyak diperkaya dan memainkan peranan penting dalam metabolisme, pertumbuhan dan keradangan. Memodulasi laluan ini boleh mengurangkan AKI dengan mengurangkan apoptosis dan keradangan.

Docking molekul mengesahkan pengikatan kuat antara sebatian teras dan sasaran, menyokong kaitannya dalam rawatan AKI.

Eksperimen dalam vivomengesahkan penemuan farmakologi rangkaian:

Berat badan dan indeks buah pinggang bertambah baik

BUN, Scr dan UA yang dikurangkan

Meringankan kerosakan histopatologi

Tahap TNF-, IL-6, IL-1 menurun

Ekspresi PI3K dan p-Akt/Akt yang dikawal selia

Secara mekanikal,PI3Kmenukar PIP2 kepada PIP3, yang mengaktifkanAkt, menyekat pembebasan sitokin radang. Mengurangkan keradangan menggalakkan pembaikan epitelium tiub dan memulihkan fungsi buah pinggang.

 

Kesimpulan

Kajian ini mendedahkan bahawaPerubatan Mongolia berasaskan cistanche merawat AKImelalui pelbagai sebatian aktif, sasaran, dan laluan-terutamanya melaluiLaluan isyarat PI3K/Akt, yang memodulasi keradangan dan melindungi fungsi buah pinggang. Walaupun penemuan farmakologi rangkaian telah disahkan dalam model haiwan, masa depanin vitro dan kajian klinikal berskala besardiperlukan untuk menyokong penggunaan klinikal dan pembangunan perubatan tradisional Mongolia untuk AKI.