هنا ، نقدم بروتوكولا يصف علم الأدوية الشبكي وتقنيات الالتحام الجزيئي لاستكشاف آلية عمل Jiawei Shengjiang San (JWSJS) في علاج اعتلال الكلية السكري.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
هنا ، نقدم بروتوكولا يصف علم الأدوية الشبكي وتقنيات الالتحام الجزيئي لاستكشاف آلية عمل Jiawei Shengjiang San (JWSJS) في علاج اعتلال الكلية السكري.
كنا نهدف إلى الخوض في الآليات التي يقوم عليها عمل Jiawei Shengjiang San (JWSJS) في علاج اعتلال الكلية السكري ونشر علم الأدوية الشبكي. باستخدام علم الأدوية الشبكي وتقنيات الالتحام الجزيئي ، توقعنا المكونات والأهداف النشطة ل JWSJS وأنشأنا شبكة "هدف مكون الدواء" الدقيقة. تم استخدام تحليلات إثراء الأنطولوجيا الجينية (GO) وموسوعة كيوتو للجينات والجينومات (KEGG) لتمييز المسارات العلاجية وأهداف JWSJS. تم نشر Autodock Vina 1.2.0 للتحقق من الالتحام الجزيئي ، وتم إجراء محاكاة ديناميكيات جزيئية 100 نانوثانية لتأكيد نتائج الالتحام ، تليها التحقق من في الجسم الحي . كشفت النتائج أن JWSJS تشترك في 227 هدفا متقاطعا مع اعتلال الكلية السكري ، مما أدى إلى بناء طوبولوجيا شبكة تفاعل البروتين والبروتين. يشير تحليل التخصيب KEGG إلى أن JWSJS يخفف من اعتلال الكلية السكري عن طريق تعديل الدهون وتصلب الشرايين ، ومسار إشارات PI3K-Akt ، وموت الخلايا المبرمج ، ومسار إشارات HIF-1 ، مع بروتين كيناز المنشط للميتوجين 1 (MAPK1) ، MAPK3 ، مستقبلات عامل نمو البشرة (EGFR) ، وكيناز بروتين سيرين / ثريونين 1 (AKT1) تم تحديدها كأهداف جماعية لمسارات متعددة. أكد الالتحام الجزيئي أن المكونات الأساسية ل JWSJS (كيرسيتين وحمض بالميتوليك ولوتولين) يمكن أن تثبت التشكل مع ثلاثة أهداف محورية (MAPK1 و MAPK3 و EGFR) من خلال الترابط الهيدروجيني. أشارت الفحوصات في الجسم الحي إلى زيادة ملحوظة في وزن الجسم وانخفاض في بروتين المصل السكري (GSP) ، وكوليسترول البروتين الدهني منخفض الكثافة (LDL-C) ، ويوريدين ثلاثي الفوسفات (UTP) ، ومستويات الجلوكوز في الدم الصائم (FBG) بسبب JWSJS. سلط المجهر الإلكتروني إلى جانب الهيماتوكسيلين والإيوزين (HE) وتلطيخ حمض شيف الدوري (PAS) الضوء على إمكانات كل مجموعة علاجية في التخفيف من تلف الكلى بدرجات متفاوتة ، مما يدل على انخفاضات متنوعة في p-EGFR و p-MAPK3 / 1 و BAX ، وزيادات في تعبير BCL-2 في أنسجة الكلى للفئران المعالجة. بشكل قاطع ، تشير هذه الأفكار إلى أن الفعالية الوقائية ل JWSJS على اعتلال الكلية السكري قد تترافق مع قمع تنشيط مسار إشارات EGFR / MAPK3 / 1 وتخفيف موت الخلايا المبرمج للخلايا الكلوية.
داء السكري (DM) هو مرض مزمن يؤثر على أنظمة متعددة ويمكن أن يسبب مضاعفات مختلفة بسبب ارتفاع السكر في الدم المستمر ، مثل اعتلال الكلية السكري (DN) واعتلال الشبكية والاعتلال العصبي1. DN هو أحد المضاعفات الخطيرة لمرض الكلى DM ، وهو ما يمثل حوالي 30٪ -50٪ من مرض الكلى في المرحلة النهائية (ESRD) 2. مظاهره السريرية هي بيلة الزلال الدقيقة ، والتي يمكن أن تتطور إلى ESRD تتميز بزيادة الحجم الكبيبي ، تضخم اللحمة الوسيطة ، والغشاء القاعدي الكبيبيالسميك 3. التسبب في DN معقد ولم يتم توضيحه بالكامل. تستخدم الطرق السريرية مثل خفض نسبة الجلوكوز في الدم ، وتنظيم ضغط الدم ، وتقليل البيلة البروتينية في الغالب لتأخير تقدمها ، ولكن التأثير عام.
حاليا ، لم يتم العثور على دواء محدد لعلاج DN4. لعدة قرون ، ومع ذلك ، فقد استخدمت الأدوية العشبية الصينية على نطاق واسع في علاج DM ومضاعفاته5 وحسنت الأعراض السريرية للمرضى وتأخر تطور المرض. نظرا لمزايا التأثيرات متعددة المكونات والأهداف ومتعددة المسارات ، من المتوقع أن تكون الأدوية العشبية الصينية مصدرا دوائيا مبتكرا لعلاج DN6.
نشأت "Shengjiang san" من "Wanbing Huichun" من قبل الطبيب الطبي في عهد أسرة مينغ غونغ تينغ شيان. يصف كتاب "Neifu Xianfang" استخدام Bombyx Batryticatus و Cicadae Periostracum و Curcumaelongae Rhizoma و Radix Rhei et Rhizome. بناء على ذلك ، بعد إضافة Hedysarum Multijugum Maxim و Epimrdii Herba و Smilacis Glabrae Rhixoma ، فإنه يمارس وظيفة shengjiang san المتمثلة في زيادة الوضوح وتقليل التعكر وإطلاق "الحرارة" الراكدة وتنسيق "qi" والدم 7,8. كما أنه يزيد من تأثير تقوية الطحال وتنغيم الكلى. تتوافق فعاليته مع التسبب في "تشي" DN في الارتفاع والانخفاض بسبب نقص "الطاقة الحيوية" والجفاف المفرط و "الحرارة" وركود "الحرارة" الناجم عن إنرجايزرثلاثي 7,8.
أظهرت الدراسات السريرية السابقة أن الأدوية العشبية الصينية قد استخدمت لعلاج DM ومضاعفاته ، وقد ثبت أن jiawei shengjiang san (JWSJS) ينظم نسبة الجلوكوز في الدم والدهون ، ويقلل من البيلة البروتينية ، ويحسن بشكل كبير الفعالية السريرية للمرضى الذين يعانون من DN7 المبكر. تم تأكيد قدرة JWSJS على تقليل مستويات البروتين البولي والجلوكوز في الدم في فئران DN من خلال الدراسات السابقة. يحدث هذا على الأرجح عن طريق تثبيط مسارات إشارات TXNIP / NLRP3 و RIP1 / RIP3 / MLKL ، والحد من داء بيروبتوسيس podocyte ، ومنع موت الخلايا المبرمج الناخر في الأنسجة الكلوية للفئران DN ، وبالتالي تحقيق الحماية الكلوية9. يمكن ل JWSJS تنظيم تعبير بروتين النيفرين والبودوسين وتقليل إصابة الخلايا البدوية في فئران DN ، مما يشير إلى أن JWSJS له تأثير مثبط على إصابة podocyte. JWSJS له تأثير معين مضاد ل DN مع ملفات تعريف أمان جيدة ، ولكن هناك القليل من الأبحاث حوله ، ويركز هذا العمل في الغالب على pyroptosis وموت الخلايا المبرمج النخرية. الأدبيات ليست عميقة أو منهجية بما فيه الكفاية10. أكدت النتائج السابقة التي توصلنا إليها أن JWSJS يمكن أن تقلل من البيلة البروتينية وتخفف من تلف الكلى في فئران DN7. ومع ذلك ، لا يوجد سوى عدد قليل من الدراسات حول آلية JWSJS لعلاج DN ، وهذه تفتقر إلى العمق والتنظيم. وبالتالي ، تهدف هذه الدراسة إلى تحليل المواد الجزيئية وآليات عمل JWSJS لعلاج DN باستخدام علم الأدوية الشبكي وتوفير أساس متين للبحث في المستقبل.
علم الأدوية الشبكي هو طريقة ناشئة لدراسة آلية عمل الدواء ، بما في ذلك المعلوماتية الكيميائية ، وبيولوجيا الشبكة ، والمعلوماتية الحيوية ، وعلم الأدوية11،12. يشبه تصميم أبحاث علم الصيدلة الشبكي إلى حد كبير المفهوم الشامل للطب الصيني التقليدي13,14 ، وهو طريقة مهمة لدراسة آلية الأدوية العشبية الصينية. يمكن للالتحام الجزيئي دراسة التفاعلات بين الجزيئات والتنبؤ بأنماط ارتباطها وتقاربها. برز الالتحام الجزيئي كتقنية حاسمة في مجال أبحاث الأدوية بمساعدة الكمبيوتر15. لذلك ، قامت هذه الدراسة ببناء شبكة تفاعل JWSJS-DN المستهدفة من خلال علم الأدوية الشبكي وطرق الالتحام الجزيئي التي توفر أساسا موثوقا ونظريا لمزيد من الاستكشاف لمعالجة DN باستخدام JWSJS.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم الحفاظ على جميع واستخدامها وفقا لدليل المجلس القومي للبحوث الأمريكي لرعاية واستخدام المختبر ، الإصدار الثامن ، وتم الإبلاغ عنها على النحو الموصى به في إرشادات REACH16،17. أجريت الدراسة وفقا لدليل المجلس القومي الصيني للبحوث لرعاية واستخدام المختبر وتمت الموافقة عليها من قبل لجنة أخلاقيات بجامعة خبي للطب الصيني (DWLL2019030).
1. المكونات النشطة JWSJS والمجموعة المستهدفة
2. DN جمع الهدف المقابل
3. الالتحام الجزيئي
4. المحاكاة الديناميكية الجزيئية
5. التحقق من صحة التجارب على
6. الأساليب الإحصائية
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
بعد البروتوكول ، تم الحصول أخيرا على 90 مكونا نشطا من JWSJS من التحليل بعد الفحص وإلغاء البيانات المكررة وفقا للمعايير المحددة ل OB و DL. وشملت هذه الأنواع 20 نوعا من Hedysarum multijugum مكسيم ، و 23 نوعا من Epimrdii Herba ، و 15 نوعا من Smilacis Glabrae Rhixoma ، و 16 نوعا من Radix Rhei et Rhizome ، وأربعة أنواع من Curcumaelongae Rhizoma ، و 15 نوعا من Cicadae Periostracum ، وستة أنواع من مكونات Bombyx Batryticatus . نظرا لوجود العديد من المكونات النشطة في ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
استخدمت دراستنا مزيجا من علم الأدوية الشبكي ، والالتحام الجزيئي ، والنماذج الحيوانية في الجسم الحي . وتمثلت إحدى الخطوات الحاسمة في إنشاء شبكة "هدف مكون الدواء"، التي كانت حاسمة لتحديد الآليات المحتملة ل JWSJS في معالجة DN، مع التركيز بشكل خاص على تفاعلها مع مسار الإشارات EGFR/MAPK3/1.
خلال هذه الدراسة ، أجرينا العديد من التعديلات ، لا سيما في عملية الالتحام الجزيئي ، لتعزيز دقة توقعاتنا. ركز استكشاف الأخطاء وإصلاحها بشكل أساسي على تحسين ظروف النموذج ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
تم دعم هذه الدراسة من قبل المشروع العام لمؤسسة العلوم الطبيعية في مقاطعة خبي ، الصين (رقم H2019423037).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 2 وأقات. SYBR الأخضر qPCR ماستر ميكس | Servicebio ، ووهان ، الصين | G3320-05 | |
| 24 ساعة قياس تكميم بروتين البول (UTP) معهد | نانجينغ جيانتشنغ للهندسة | البيولوجية N / A | |
| 3،3'-Diaminobenzidine | Shanghai Huzheng Biotech ، الصين | 91-95-2 | |
| أداة التحليل الكيميائي الحيوي الأوتوماتيكي | هيتاشي ، اليابان | 7170A | |
| الإيثانول اللامائي | Biosharp ، تيانجين ، الصين | N / A | |
| BAX الأجسام المضادة الأولية | Affinity ، الولايات المتحدة الأمريكية | AF0120 | الأجسام المضادة الأولية للجرذ |
| BCL-2 | تقارب ، الولايات المتحدة الأمريكية | AF6139 | جرذ |
| BX53 مجهر | أوليمبوس ، اليابان | BX53 | |
| بديل الكلوروفورم | ECOTOP ، قوانغتشو ، الصين | ES-8522 | |
| Desmond software ؛ | نيويورك ، نيويورك ، الولايات المتحدة الأمريكية | إصدار 2019-1 | |
| حمام مائي رقمي بدرجة حرارة ثابتة Changzhou | Jintan Liangyou Instrument ، الصين | DK-8D | |
| EGFR الأجسام المضادة الأولية ؛ | تقارب ، الولايات المتحدة الأمريكية | AF6043 | Rat |
| Embed-812 RESIN | Shell Chemical ، الولايات المتحدة الأمريكية | 14900 | |
| جلوكوز الدم الصائم (FBG) | معهد نانجينغ جيانتشنغ للهندسة البيولوجية | N / A | |
| FC-نوع محلل تسمية الإنزيم كامل الطول الموجي | Multiskan ؛ Thermo, الولايات المتحدة الأمريكية | N/A | |
| GAPDH الأجسام المضادة الأولية | تقارب ، الولايات المتحدة الأمريكية | AF7021 | |
| بروتين مصل الفئران السكري (GSP) | معهد نانجينغ جيانتشنغ للهندسة البيولوجية | غير متاح مجهر | |
| إلكتروني ناقل الحركة | هيتاشي ، اليابان | H-7650 | |
| تلطيخ الهيماتوكسيلين / اليوزين (HE) | Servicebio ، الولايات المتحدة الأمريكية | G1003 | |
| Image-Pro Plus | وسائل الإعلام CYBERNETICS ، الولايات المتحدة الأمريكية | N / A | |
| تضخيم PCR في الوقت الحقيقي | للأنظمة الحيوية التطبيقية ، الولايات المتحدة الأمريكية | iQ5 & nbsp ؛ | |
| أقراص إربيسارتان | هانغتشو سانوفي المستحضرات الصيدلانية | N / A | |
| Isopropanol | Biosharp ، تيانجين ، الصين | N / A | |
| & nbsp ؛ حبيبات JWSJS | قوانغدونغ Yifang الصيدلانية | N / A | |
| كوداك محطة صور 2000 مم نظام التصوير | كوداك ، الولايات المتحدة الأمريكية | IS2000 | |
| الكوليسترول منخفض الكثافة (LDL-C) معهد | نانجينغ جيانتشنغ للهندسة | البيولوجية N / A | |
| MAPK3 / 1الأجسام المضادة الأولية ؛ | Affinity ، الولايات المتحدة الأمريكية | AF0155 | |
| الطرد المركزي الطبي | تطوير أدوات مختبر هونان شيانغي ، الصين ؛ | نظام نقل اللطخة عبر اللطخة TGL-16K | |
| الصغير Bio-Rad ، الولايات المتحدة الأمريكية | N / A | ||
| نظام الرحلان الكهربائي المصغر | البروتين Bio-Rad ، الولايات المتحدة الأمريكية | N / A | |
| NanoVue Plus مقياس الطيف | الضوئي للرعاية الصحية Bio-Sciences AB ، السويد | 111765 | |
| p-EGFR الأجسام المضادة الأولية ؛ | تقارب, الولايات المتحدة الأمريكية | AF3044 | الفئران |
| الدورية حمض شيف (PAS) تلطيخ الحل | Servicebio, الولايات المتحدة الأمريكية | G1008 | |
| p-MAPK3 / 1 الأجسام المضادة الأولية | Affinity, الولايات المتحدة الأمريكية | AF1015 | |
| الأجسام المضادة الثانوية | للفئران سانتا كروز ، الولايات المتحدة الأمريكية | sc-2357 | Rabbit |
| Streptozotocin | Sigma ، الولايات المتحدة الأمريكية | S0130 | |
| SureScript First-Strand cDNA Synthesis Kit | GeneCopeia ، الولايات المتحدة الأمريكية | QP056T | |
| TriQuick Reagent | Solarbio ، بكين ، الصين | R1100 | |
| منضدة عمل فائقة التنظيف | تنقية سوتشو ، الصين | SW-CJ-1F & nbsp ؛ |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.