يصف هذا البروتوكول استراتيجية متكاملة لاستكشاف الأهداف والآليات الرئيسية ل Fructus Phyllanthi ضد فرط شحميات الدم بناء على التنبؤ بعلم الأدوية الشبكي والتحقق من الأيض.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
يصف هذا البروتوكول استراتيجية متكاملة لاستكشاف الأهداف والآليات الرئيسية ل Fructus Phyllanthi ضد فرط شحميات الدم بناء على التنبؤ بعلم الأدوية الشبكي والتحقق من الأيض.
أصبح فرط شحميات الدم عامل خطر رئيسي لأمراض القلب والأوعية الدموية وإصابات الكبد في جميع أنحاء العالم. Fructus Phyllanthi (FP) هو دواء فعال ضد فرط شحميات الدم في الطب الصيني التقليدي (TCM) ونظريات الطب الهندي ، ولكن الآلية المحتملة تتطلب مزيدا من الاستكشاف. يهدف البحث الحالي إلى الكشف عن آلية FP ضد فرط شحميات الدم بناء على استراتيجية متكاملة تجمع بين التنبؤ بعلم الأدوية الشبكي والتحقق من صحة الأيض. تم إنشاء نموذج الفئران التي يسببها نظام غذائي عالي الدهون (HFD) من خلال تقييم مستويات الدهون في البلازما ، بما في ذلك الكوليسترول الكلي (TC) والدهون الثلاثية (TG) وكوليسترول البروتين الدهني منخفض الكثافة (LDL-C) وكوليسترول البروتين الدهني عالي الكثافة (HDL-C). تم تطبيق علم الأدوية الشبكي لمعرفة المكونات النشطة ل FP والأهداف المحتملة ضد فرط شحميات الدم. تم إجراء الأيض للبلازما والكبد لتحديد المستقلبات التفاضلية والمسارات المقابلة لها بين المجموعة الطبيعية ومجموعة النموذج ومجموعة التدخل. تم بناء العلاقة بين علم الأدوية الشبكي والأيض للحصول على رؤية شاملة لعملية FP ضد فرط شحميات الدم. تم التحقق من البروتينات المستهدفة الرئيسية التي تم الحصول عليها عن طريق الالتحام الجزيئي. عكست هذه النتائج أن FP حسن مستويات الدهون في البلازما وإصابة الكبد من فرط شحميات الدم الناجم عن HFD. تم عرض حمض الغال ، كيرسيتين ، وبيتا سيتوستيرول في FP كمركبات نشطة رئيسية. تم العثور على ما مجموعه 16 وستة مستقلبات تفاضلية محتملة في البلازما والكبد ، على التوالي ، للمشاركة في الآثار العلاجية ل FP ضد فرط شحميات الدم عن طريق الأيض. علاوة على ذلك ، أشار تحليل التكامل إلى أن تأثيرات التدخل كانت مرتبطة ب CYP1A1 و AChE و MGAM ، بالإضافة إلى تعديل L-kynurenine و corticosterone و acetylcholine و raffinose ، والتي تتضمن بشكل أساسي مسار استقلاب التربتوفان. يضمن الالتحام الجزيئي أن المكونات المذكورة أعلاه التي تعمل على أهداف البروتين المرتبطة بفرط شحميات الدم لعبت دورا رئيسيا في خفض الدهون. باختصار ، قدم هذا البحث إمكانية جديدة لمنع وعلاج فرط شحميات الدم.
فرط شحميات الدم هو مرض استقلابي شائع له آثار خطيرة على صحة الإنسان ، وهو أيضا عامل الخطر الرئيسي لأمراض القلب والأوعية الدموية1. في الآونة الأخيرة ، كان هناك اتجاه هبوطي مرتبط بالعمر لهذا المرض ، وأصبح الشباب أكثر عرضة بسبب أنماط الحياة غير المنتظمة طويلة الأجل وعادات الأكل غير الصحية2. في العيادة ، تم استخدام العديد من الأدوية لعلاج فرط شحميات الدم. على سبيل المثال ، واحدة من الأدوية الأكثر استخداما للمرضى الذين يعانون من فرط شحميات الدم واضطرابات تصلب الشرايين ذات الصلة هي العقاقير المخفضة للكوليسترول. ومع ذلك ، فإن الاستخدام طويل الأمد للعقاقير المخفضة للكوليسترول له آثار جانبية لا يمكن إهمالها ، مما يؤدي إلى سوء التشخيص ، مثل عدم تحمل ، ومقاومة العلاج ، والأحداث الضائرة 3,4. أصبحت أوجه القصور هذه آلاما إضافية لمرضى فرط شحميات الدم. لذلك ، ينبغي اقتراح علاجات جديدة لفعالية مستقرة لخفض الدهون وآثار جانبية أقل.
يستخدم الطب الصيني التقليدي (TCM) على نطاق واسع لعلاج الأمراض بسبب فعاليته الجيدة وآثاره الجانبية القليلة5. Fructus Phyllanthi (FP) ، الفاكهة المجففة من Phyllanthus emblica Linn. (المعروف شعبيا باسم أملا التوت أو عنب الثعلب الهندي) ، هو دواء مشهور ومواد غذائية متماثلة من الأدوية الصينية والهندية التقليدية 6,7. تم استخدام هذا الدواء لإزالة الحرارة وتبريد الدم وتعزيز الهضم ، وفقا لنظريات الطب الصيني التقليدي8. أظهرت الدراسات الدوائية الحديثة أن FP غني بالمركبات النشطة بيولوجيا مثل أحماض الغال والأحماض الإيلاجية والكيرسيتين9 ، المسؤولة عن مجموعة من الخصائص البيولوجية متعددة الأوجه ، من خلال العمل كمضاد للأكسدة ، ومضاد للالتهابات ، وحماية الكبد ، ومضاد لنقص شحميات الدم ، وما إلى ذلك10. أظهرت الأبحاث الحديثة أيضا أن FP يمكن أن ينظم بشكل فعال نسبة الدهون في الدم للمرضى الذين يعانون من فرط شحميات الدم. على سبيل المثال ، أظهر Variya et al.11 أن عصير الفاكهة FP ومكونه الكيميائي الرئيسي لحمض الغال يمكن أن يقلل من نسبة الكوليسترول في البلازما ويقلل من تسلل الزيت في الكبد والشريان الأورطي. كانت الفعالية العلاجية مرتبطة بتنظيم FP في زيادة التعبير عن مستقبلات ألفا المنشطة بتكاثر البيروكسيسوم وتقليل النشاط الشحمي الكبدي. ومع ذلك ، ينبغي إجراء مزيد من التحقيق في الآلية الأساسية ل FP في تحسين فرط شحميات الدم ، لأن مكوناته النشطة بيولوجيا واسعة جدا. سعينا لاستكشاف الآلية المحتملة للفعالية العلاجية ل FP ، والتي قد تكون مفيدة لمزيد من التطوير والاستفادة من هذا الدواء.
حاليا ، يعتبر علم الصيدلة الشبكي تقنية شاملة وفعالة لدراسة الآلية العلاجية للطب الصيني التقليدي. بدلا من البحث عن جينات واحدة مسببة للأمراض وعقاقير تعالج هدفا فرديا فقط ، يتم إنشاء شبكة كاملة من مكونات الأدوية والجينات والأمراض للعثور على آلية متعددة الأهداف للدواء متعدد المكونات فيما يتعلق بعلاجهم الشامل12. هذه التقنية مناسبة بشكل خاص للطب الصيني التقليدي ، حيث أن تركيباتها الكيميائية ضخمة. لسوء الحظ ، لا يمكن استخدام علم الأدوية الشبكي إلا للتنبؤ بالأهداف المتأثرة بالمكونات الكيميائية من الناحية النظرية. يجب ملاحظة المستقلبات الداخلية في نموذج المرض للتحقق من فعالية علم الأدوية الشبكي. تعد طريقة الأيض ، التي تظهر مع تطور بيولوجيا الأنظمة ، أداة مهمة لرصد التغيرات في المستقلبات الداخلية13. تعكس التغييرات في المستقلبات تغيرات الحالة المستقرة للمضيف ، وهو أيضا مؤشر مهم لدراسة الآلية الداخلية. نجح بعض الباحثين في دمج علم الأدوية الشبكي والأيض لاستكشاف آلية التفاعل بين الأدوية والأمراض14,15.
تستكشف هذه المقالة الأساس الميكانيكي ل FP ضد فرط شحميات الدم من خلال دمج تقنيات علم الأدوية الشبكي والتمثيل الغذائي. تم تطبيق علم الأدوية الشبكي لتحليل العلاقة بين المكونات النشطة الرئيسية في FP والأهداف الجزيئية لفرط شحميات الدم. في وقت لاحق ، تم إجراء الأيض لمراقبة تغير المستقلبات الداخلية في النموذج الحيواني ، والتي يمكن أن تفسر إجراءات الدواء على مستوى التمثيل الغذائي. بالمقارنة مع تطبيق علم الأدوية الشبكي أو الأيض وحده ، قدم هذا التحليل المتكامل آلية بحث أكثر تحديدا وشمولا. بالإضافة إلى ذلك ، تم استخدام استراتيجية الالتحام الجزيئي لتحليل التفاعل بين المكونات النشطة والبروتينات الرئيسية. بشكل عام ، يمكن لهذا النهج المتكامل أن يعوض عن نقص الأدلة التجريبية لعلم الأدوية الشبكي وعدم وجود آلية داخلية لطريقة الأيض ، ويمكن استخدامه لتحليل الآلية العلاجية للطب الطبيعي. يظهر المخطط الانسيابي التخطيطي الرئيسي للبروتوكول في الشكل 1.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم إجراء جميع الإجراءات التي تنطوي على التعامل مع الحيوانات وفقا لدليل جامعة تشنغدو للطب الصيني التقليدي لرعاية واستخدام المختبر وتمت الموافقة عليها من قبل لجنة الأخلاقيات المؤسسية بجامعة تشنغدو للطب الصيني التقليدي (رقم البروتوكول 2020-36). تم استخدام ذكور C57BL / 6 الفئران (20 ± 2 جم) في هذه الدراسة. تم الحصول على الفئران من مصدر تجاري (انظر جدول المواد).
1. التنبؤ القائم على علم الأدوية الشبكي
ملاحظة: يستخدم علم الأدوية الشبكي للتنبؤ بالمكونات النشطة وأهدافها الرئيسية من FP ضد فرط شحميات الدم.
2. التصميم التجريبي
3. التحقق من التمثيل الغذائي
ملاحظة: يتم استيراد بيانات التنميط الأيضي لمستقلبات البلازما والكبد إلى برنامج Compound Discoverer لإجراء استخراج ميزة التمثيل الغذائي من خلال اعتماد خوارزمية استخراج الميزة الجزيئية. اضبط المعلمات على النحو التالي: انحراف الكتلة ، 5 × 10-6 ؛ نطاق الكتلة ، 100-1500 ؛ عتبة نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) ، 3 ؛ وانحراف وقت الاستبقاء ، 0.05. تقييم استقرار وتكرار الأيض من خلال الانحراف المعياري النسبي (RSD) لمناطق ذروة مراقبة الجودة.
4. الالتحام الجزيئي
5. التحليل الإحصائي
ملاحظة: استخدم برنامج SPSS الإحصائي (انظر جدول المواد) لتحليل البيانات. ضع في اعتبارك قيمة p < 0.05 ذات دلالة إحصائية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
علم الأدوية الشبكي
تم فحص ما مجموعه 18 مكونا محتملا في FP وفقا لخصائصها الدوائية والديناميكية الدوائية من قاعدة البيانات وتحليل LC-MS (يتم عرض إجمالي الكروماتوجرام الأيوني في الشكل التكميلي 1). من خلال الأدبيات ذات الصلة ، يكون محتوى حمض الغال أعلى بكثير من المكونات الأخرى وهو فعال في خفض الدهون 9,11. لذلك ، اعتبر هذا المكون مكونا محتملا أيضا. في المجموع ، تم تأسيس 19 مكونا و 134 هدفا متعلقا بالمكونات ل FP. جميع المكونات ال 19...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
في السنوات الأخيرة ، كان معدل الإصابة بفرط شحميات الدم في ازدياد ، ويرجع ذلك أساسا إلى عادات الأكل غير الصحية على المدى الطويل. الطب الصيني التقليدي ومكوناته الكيميائية لها أنشطة دوائية مختلفة ، والتي تمت دراستها على نطاق واسع في السنوات الأخيرة37,38. FP هو نوع من موارد الفاكهة ، ويستخدم كدواء وغذاء ، ولديه إمكانات مهمة لعلاج فرط شحميات الدم. ومع ذلك ، فإن الآلية العلاجية المحتملة ل FP ضد فرط شحميات الدم تحتاج إلى مزيد من الدراسة.
يقوم...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعلن جميع المؤلفين أنه ليس لديهم تضارب في المصالح.
تم دعم هذا البحث من قبل فريق تطوير المنتجات والابتكار في TCM Health Conservation and Rehabilitation (2022C005) والبحث حول تكامل الأعمال الجديدة عبر الحدود ل "الحفاظ على الصحة وإعادة التأهيل +".
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 101-3B فرن | Luyue Instrument and Equipment Factory | \ | |
| 80312/80302 شريحة | زجاجية Jiangsu Sitai Experimental Equipment Co.، LTD | \ | |
| 80340-1630 Cover Slip | Jiangsu Sitai Experimental Equipment Co.، LTD | \ | |
| AccucoreTM C18 (3 مم ومرات ؛ 100 مم ، 2. 6 & مو ؛ م) | Thermo Fisher Scientific | \ | |
| Acetonitrile | Fisher Chemical | A998 | الإصدار 1.5.6 |
| ACQUITY UPLC HSS T3 Column (2.1 مم & مرات ؛ 100 مم ، 1.8 & mu ؛ م) | ثيرمو فيشر العلمي | \ | |
| إيثانول | فيشر الكيميائية | A995 | الإصدار 3.0 |
| محلول الأمونيا | تشنغدو كولونيا للكيماويات المحدودة | 1336-21-6 | الإصدار 3.9.1 |
| AutoDockTools | معهد سكريبس لعلوم المحيطات | \ | |
| BS-240VT نظام الكشف عن الكيمياء الحيوية الحيوانية الأوتوماتيكي | بالكامل شنتشن ميندراي بيو ميديكالي شركة الإلكترونيات المحدودة | \ | |
| المكتشف المركب | الحراري فيشر العلمي | \ | |
| Cytoscape | Cytoscape Consortium | \ | |
| DM500 المجهر البصري | Leica | \ | |
| DV215CD التوازن الإلكتروني | Ohaus Corporation . ، Ltd | T15A63 | |
| الكحول الإيثيلي | تشنغدو كولونيا للكيماويات المحدودة | 64-17-5 | |
| حمض الفورميك | فيشر الكيميائية | A118 | |
| HDL-C الفحص كيت | نانجينغ جيانتشنغ معهد الهندسة الحيوية | A112-1-1 | |
| Hematoxylin Staining Solution | Biosharp | BL700B | |
| حمية عالية الدهون | ENSIWEIER | 202211091031 | |
| هيتاشي CT15E / CT15RE أجهزة الطرد المركزي | هيتاشي المحدودة | \ | |
| الخالط | Oulaibo التكنولوجيا المحدودة | \ | |
| حمض الهيدروكلوريك | تشنغدو كولونيا للكيماويات المحدودة | 7647-01-0 | |
| نظام تشكيل الصور | LIO | \ | |
| JB-L5 الفريزر | ووهان Junjie للإلكترونيات المحدودة | \ | |
| JB-L5 الأنسجة التضمين | ووهان Junjie للإلكترونيات المحدودة | \ | |
| JK-5/6 Microtome | ووهان Junjie للإلكترونيات المحدودة | \ | |
| JT-12S Hydroextractor | ووهان Junjie للإلكترونيات المحدودة | \ | |
| KQ3200E منظف بالموجات فوق الصوتية | Kun شان Ultrasonic Instruments Co.، Ltd | \ | |
| LDL-C فحص Kit | نانجينغ Jiancheng معهد الهندسة الحيوية | A113-1-1 | |
| ذكر C57BL / 6 الفئران | & nbsp ؛ SBF التكنولوجيا الحيوية المحدودة | \ | الإصدار 2.3.2 |
| البلسم المحايد | شنغهاي Yiyang Instrument Co.، Ltd | 10021190865934 | |
| المياه النقية | قوانغتشو واتسون للأغذية & شركة المشروبات المحدودة | GB19298 | |
| PyMOL | DeLano Scientific LLC | \ | الإصدار 14.1 |
| RE-3000 المبخر | الدوار مصنع الأدوات الكيميائية الحيوية يارونج ، المحدودة | \ | |
| RM2016 الميكروتوم | المرضي شنغهاي ليكا للأدوات المحدودة | \ | الإصدار 26.0 |
| SIMCA-P | Umetrics AB | \ | |
| Simvastatin | Merck شارب & أمبير Dohme.، Ltd | 14202220051 | |
| SPSS | International Business Machines Corporation | \ | |
| TC Assay Kit | نانجينغ جيانتشنغ معهد الهندسة الحيوية | A111-1-1 | |
| TG Assay | Kit نانجينغ جيانتشنغ معهد الهندسة الحيوية | A110-1-1 | |
| UPLC-Q-Exactive رباعي الأقطاب المجال الكهروستاتيكي المداري هيدرازين قياس الطيف | الكتلي عالي الدقةثيرمو فيشر العلمية | \ | |
| دوامة هزاز | بكين PowerStar التكنولوجيا المحدودة | LC-Vortex-P1 | |
| Xylene | Chengdu Cologne Chemicals Co.، LTD | 1330-20-7 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.