Tistanche-põhise Mongoolia taimsete retseptide mehhaaniline uuring ägeda neerukahjustuse ravis: võrgufarmakoloogia, molekulaarne dokkimine ja in vivo valideerimismeetod

2. Tulemused

2.1 Võrgufarmakoloogia analüüs

2.1.1 Cistanche-põhise Mongoolia retsepti aktiivsete komponentide ja sihtmärkide sõelumine ning komponent-sihtvõrgu loomine

Sõelumiskriteeriumide kohaselt koguti kokku 75 aktiivset komponenti, sealhulgas 15 alatesPiper longum, 8 alatesAreca pähkel, 13 alatesAlpinia officinarum, 32 alatesKaneel, 7 alatesGranaatõunja 4 alatesAmomum villosum. Nende hulgasGranaatõunjaAlpinia officinarumjagatud 3 komponenti jaAmomum villosumjaAlpinia officinarumjagatud 1 komponent. Vastavad eesmärgid sisaldasid 97 eestPiper longum, 23 eestAreca pähkel, 188 eestAlpinia officinarum, 440 eestKaneel, 181 eestGranaatõun, ja 78 eestAmomum villosum. Pärast duplikaatide eemaldamist saadi kokku 682 unikaalset sihtmärki. Need komponendid ja sihtmärgid imporditi Cytoscape'i visuaalse võrgu loomiseks (joonis 1), kus suuremad sõlmed näitavad kõrgemat kesksust.

 

 

 

2.1.2 AKI sihtmärkide kogumine

AKI-ga seotud sihtmärgid koguti järgmistest andmebaasidest:

GeneCards: 11 304 sihtmärki

OMIM: 638 sihtmärki

TTD: 4 sihtmärki

DrugBank: 46 sihtmärki

PharmGKB: 91 sihtmärki

Pärast duplikaatide eemaldamist tuvastati kokku 11 792 unikaalset AKI-ga seotud sihtmärki. Kattuvuse visualiseerimiseks koostati Venni diagramm (joonis 2).

2.1.3 Põhikomponentide ja sihtmärkide sõelumine ning PPI võrgu loomine

Jaotises 2.1.1 olevast komponendi-sihtvõrgust tuvastati Cistanche-põhise Mongoolia retsepti 7 põhilist aktiivset komponenti (vt tabel 2). Venni diagramm näitas 613 kattuvat sihtmärki retsepti ja AKI-ga seotud sihtmärkide vahel (joonis 3). Need sisestati andmebaasi STRING, et luua PPI-võrk, mis tuvastas 54 potentsiaalset sihtmärki ja 6 põhisihtmärki (joonis 4).

Tistanche-põhine Mongoolia retsept neerude tervise parandamiseks

Võtke kohe ühendust

 

 

 

 

2.1.4 GO ja KEGG rikastamise analüüs

GO rikastamise analüüs andis 3943 annotatsiooni, sealhulgas 3454 bioloogilist protsessi (BP), 194 rakukomponenti (CC) ja 295 molekulaarset funktsiooni (MF). Visualiseeriti 10 parimat kirjet –log10 (P-väärtuse) järgi.

BP: DNA-d siduva transkriptsioonifaktori aktiivsus, steroidhormooni regulatsioon, müeloidrakkude diferentseerumine

CC: transkriptsiooni regulaatori kompleks, membraaniparv, vesiikulid

MF: transkriptsioonifaktori sidumine, fosfataasi sidumine, tsütokiinide sidumine (joonis 5)

KEGG raja analüüs tuvastas 212 rikastatud rada, millest 20 parimat visualiseeriti. Nende hulka kuulusid:

PI3K/Akt signaalirada

IL-17 signaalirada

TNF signaalirada

HIF-1 signaalirada (joonis 6)

Ehitati ühendi-sihtmärgi-haiguse raja võrgustik, et illustreerida Cistanche-põhise Mongoolia meditsiini mitme sihtmärgiga mitmerajalist mehhanismi AKI ravis (joonis 7).

2.1.5 Molekulaarse dokkimise tulemused

Põhikomponendidkvertsetiin, T-Muurolol, Heksadekaanhape, Alfa-karüofüleen, Linoolhape, Cis-CinnamaldehüüdjaFenetüülatsetaatolid dokitud põhisihtmärkidegaAKT1 (esialgne eelarveprojekt: 1 tk), TNF (PDB: 5uui), IL6 (PDB: 1alu), TP53 (EPB: 3d06), IL1B (EPB: 5r8q)jaEGFR (EPB: 8a27).

Sidumisenergia alla 0 kJ/mol näitab potentsiaalset seondumist, samas kui < –7 kJ/mol viitab tugevale seondumisele. Kõik dokkimisenergiad olid alla –7 kJ / mol, mis näitab tugevat sidumisinteraktsiooni. Visualiseeriti 6 parimat interaktsiooni (joonis 9):

IL1B-T-Muurolool

TP53-Cis-Cinnamaldehüüd

TP53 – alfa-karüofüleen

IL1B – alfa-karüofüleen

TNF-T-Muurolool

TP53-T-Muurolol

T-Muuroloolil ja Alpha-Caryophyllene'il oli kõige tugevam koostoime sihtmärkidega, muutes need tõenäoliselt võtmekomponentideks AKI Cistanche-põhises ravis.

2.2 In vivo katsetulemused

2.2.1 Hiirte üldine seisund, kehakaal ja neeruindeks

Mudelrühma hiirtel ilmnes vähenenud toidutarbimine ja uriinieritus, letargia ning suurenenud hingamis- ja südamelöögisagedus. Need sümptomid paranesid ravirühmades. Võrreldes kontrollrühmaga oli mudelrühma hiirtel kehakaal oluliselt vähenenud (P < 0,01, F=6.979), samas kui nii väikese kui ka suure annusega rühmad näitasid olulist kehakaalu taastumist (P < 0,01, joonis 11). Neeruindeks oli mudelrühmas oluliselt kõrgem (P < 0,01, F=8.56) ja vähenesid annusest sõltuvalt pärast ravi (P < 0,05, joonis 12).

2.2.2 Cistanche-põhise retsepti mõju BUN-ile, Scr-ile ja UA-le

Mudelrühma hiirtel oli kontrollrühmaga võrreldes oluliselt kõrgem vere uurea lämmastiku (BUN), seerumi kreatiniini (Scr) ja kusihappe (UA) tase (P < 0,01). Mõlemad ravirühmad vähendasid BUN-i (P < 0,01, F=12.46) ning suure annusega rühm vähendas oluliselt Scr ja UA taset (P < 0,01, F=12.8 ja 13,77vastavalt). UA oli suurte annuste rühmas oluliselt madalam kui väikese annuse rühmas (P < 0,05, joonis 13).

2.2.3 Histopatoloogilised muutused neerukoes (HE värvimine)

HE värvimine näitas kontrollrühmas normaalset neerude morfoloogiat. Mudelirühmal esines tubulaarsete epiteelirakkude eraldumist, kipsist, glomerulaarset turset ja põletikulist infiltratsiooni. Mõlemas ravirühmas ilmnes nõrgenenud patoloogiline kahjustus (joonis 14).

2.2.4 Mõju TNF-le, IL-6 ja IL-1

Need põletikulised tsütokiinid on Cistanche-põhise ravi peamised sihtmärgid. TNF-, IL-6 ja IL-1 tasemed olid mudelirühmas märkimisväärselt kõrgenenud (P < 0,01, joonis 15). Mõlemad ravirühmad vähendasid neid tasemeid märkimisväärselt, kusjuures suurte annustega rühmas ilmnes tugevam toime.

2.2.5 Mõju PI3K/Akt Pathway valgu ekspressioonile

Võrreldes kontrollrühmaga olid PI3K ja p-Akt/Akt valgu ekspressioonitasemed mudelrühmas oluliselt langenud (P < 0,05). Ravi taastas need tasemed oluliselt annusest sõltuval viisil (P < 0,01, joonis 16).

3. Arutelu

AKI on endiselt suur ülemaailmne terviseprobleem, kus igal aastal sureb üle 2 miljoni inimese. Selle keeruline etioloogia, kõrge esinemissagedus ja halb prognoos asetavad patsientidele ja tervishoiusüsteemidele suure koormuse. Praegu ei ole tõhusaid ravimeid saadaval; ravi on suures osas toetav ja kulukas.

Traditsioonilise Mongoolia meditsiini järgi juhivad neerudBadaganpõhimõte ja kuulub "vee" elemendi hulka, reguleerides kehavedelikke. Badagani liig põhjustab sisemist niiskust ja neerufunktsiooni häireid. TheCistanche-põhine Mongoolia valem, mis koosnebCistanche, Granaatõun, Kaneel, Piper longum, Alpinia officinarumjaAmomum villosum, on loodud neerude soojendamiseks ja kolme juure (Badagan, Heyi ja Shira) tasakaalu taastamiseks.

Iga ravimtaim täidab teatud funktsioone:

Cistanche: toniseerib neeru yangi, parandab vereringet

Piper longum: hajutab külma, tugevdab põhiseadust

Alpinia officinarum: soojendab kõhtu, leevendab valu

Kaneel: soojendab neerude yangi, annab energiat

Granaatõun: kustutab janu, leevendab valu

Amomum villosum: ahendab ja soojendab põrna
Üheskoos väljutavad nad neerukülma ja taastavad tasakaalu, ravides nii neeruhaigusi.

Selles uuringus kasutativõrgufarmakoloogiasüstemaatiliselt uurida Cistanche-põhise Mongoolia meditsiini aktiivseid ühendeid ja mehhanisme. Tuvastatud põhikomponendid -kvertsetiin, T-Muurolol, Heksadekaanhape, Alfa-karüofüleen, Linoolhape, Cis-CinnamaldehüüdjaFenetüülatsetaat- on toetatud kirjandusega:

kvertsetiinvähendab AKI apoptoosi ja põletikku

T-Muurolol, eeterlikest õlidest, on põletikuvastase toimega

Heksadekaanhapepärsib rakkude proliferatsiooni

Alfa-karüofüleenon põletikuvastane, antimikroobne ja vähivastane toime

Linoolhapemoduleerib makrofaagide vahendatud põletikku

Cis-Cinnamaldehüüdavaldab antioksüdantset ja antibakteriaalset toimet

Fenetüülatsetaatreguleerib aroomiteraapia abil närvisüsteemi

PPI võrgu analüüs näitas peamised eesmärgid:AKT1, TNF, IL6, TP53, IL1B, EGFR. Need on seotud põletiku, rakkude ellujäämise, apoptoosi ja immuunregulatsiooniga.

GO ja KEGG rikastamine soovitas eriti keerulisi bioloogilisi protsesse ja võtmeteidPI3K/Akt, IL-17, TNFjaHIF-1. PI3K / Akt rada oli kõige rohkem rikastatud ja mängib olulist rolli ainevahetuses, kasvus ja põletikus. Selle raja moduleerimine võib leevendada AKI-d, vähendades apoptoosi ja põletikku.

Molekulaarne dokkimine kinnitas tugevat seostumist tuumaühendite ja sihtmärkide vahel, toetades nende olulisust AKI-ravis.

In vivo katsedkinnitas võrgufarmakoloogilised leiud:

Paranenud kehakaal ja neeruindeks

Vähendatud BUN, Scr ja UA

Leevendub histopatoloogiline kahjustus

TNF-, IL-6, IL-1 taseme langus

Ülereguleeritud PI3K ja p-Akt/Akt ekspressioon

Mehaaniliselt,PI3Kteisendab PIP2 PIP3-ks, mis aktiveeribAkt, mis pärsib põletikuliste tsütokiinide vabanemist. Põletiku vähendamine soodustab tubulaarse epiteeli paranemist ja taastab neerufunktsiooni.

 

Järeldus

See uuring näitab, etCistanche-põhine Mongoolia meditsiin ravib AKI-dmitmete aktiivsete ühendite, sihtmärkide ja radade kaudu, eriti läbiPI3K/Akt signaalirada, mis moduleerib põletikku ja kaitseb neerufunktsiooni. Kuigi võrgufarmakoloogilised leiud kinnitati loommudelites, siis tulevikusin vitro ja suuremahulised kliinilised uuringudon vajalikud traditsioonilise Mongoolia meditsiini kliinilise kasutamise ja arendamise toetamiseks AKI jaoks.