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Methodenartikel

Netzwerk Pharmakologische Vorhersage und metabolomische Validierung des Mechanismus von Fructus phyllanthi gegen Hyperlipidämie

3.3K Aufrufe

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DOI:

10.3791/65071

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7. April 2023

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Das vorliegende Protokoll beschreibt eine integrierte Strategie zur Erforschung der wichtigsten Ziele und Mechanismen von Fructus Phyllanthi gegen Hyperlipidämie, basierend auf der Vorhersage der Netzwerkpharmakologie und der Verifizierung der Metabolomik.

Zusammenfassung

Hyperlipidämie ist weltweit zu einem der führenden Risikofaktoren für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Leberschäden geworden. Fructus Phyllanthi (FP) ist ein wirksames Medikament gegen Hyperlipidämie in den Theorien der Traditionellen Chinesischen Medizin (TCM) und der Indischen Medizin, der potenzielle Mechanismus muss jedoch weiter erforscht werden. Die vorliegende Arbeit zielt darauf ab, den Mechanismus der FP gegen Hyperlipidämie aufzudecken, basierend auf einer integrierten Strategie, die die Vorhersage der Netzwerkpharmakologie mit der Validierung der Metabolomik kombiniert. Ein durch fettreiche Diät (HFD) induziertes Mäusemodell wurde durch die Auswertung der Plasmalipidspiegel erstellt, einschließlich Gesamtcholesterin (TC), Triglycerid (TG), Low-Density-Lipoprotein-Cholesterin (LDL-C) und High-Density-Lipoprotein-Cholesterin (HDL-C). Die Netzwerkpharmakologie wurde angewendet, um die Wirkstoffe von FP und mögliche Angriffspunkte gegen Hyperlipidämie herauszufinden. Metabolomik von Plasma und Leber wurde durchgeführt, um differentielle Metaboliten und ihre entsprechenden Signalwege zwischen der Normalgruppe, der Modellgruppe und der Interventionsgruppe zu identifizieren. Die Beziehung zwischen Netzwerkpharmakologie und Metabolomik wurde weiter konstruiert, um einen umfassenden Überblick über den Prozess der FP gegen Hyperlipidämie zu erhalten. Die erhaltenen Schlüsselzielproteine wurden durch molekulares Andocken verifiziert. Diese Ergebnisse spiegelten wider, dass FP die Plasmalipidspiegel und die Leberschädigung der durch eine HFD induzierten Hyperlipidämie verbesserte. Gallussäure, Quercetin und Beta-Sitosterol in FP wurden als die wichtigsten Wirkstoffe nachgewiesen. Insgesamt wurden 16 bzw. sechs potentielle differentielle Metaboliten im Plasma bzw. in der Leber gefunden, die an den therapeutischen Effekten von FP gegen Hyperlipidämie durch Metabolomik beteiligt sind. Darüber hinaus zeigte die Integrationsanalyse, dass die Interventionseffekte mit CYP1A1, AChE und MGAM sowie mit der Anpassung von L-Kynurenin, Corticosteron, Acetylcholin und Raffinose assoziiert waren, wobei hauptsächlich der Tryptophan-Stoffwechselweg beteiligt war. Molekulares Docking stellte sicher, dass die oben genannten Inhaltsstoffe, die auf Hyperlipidämie-bedingte Proteinziele wirken, eine Schlüsselrolle bei der Senkung der Lipide spielen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass diese Forschung eine neue Möglichkeit zur Vorbeugung und Behandlung von Hyperlipidämie bietet.

Einleitung

Hyperlipidämie ist eine häufige Stoffwechselerkrankung mit schwerwiegenden Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und auch der Hauptrisikofaktor für Herz-Kreislauf-Erkrankungen1. In jüngster Zeit ist ein altersbedingter Abwärtstrend für diese Krankheit zu beobachten, und jüngere Menschen sind aufgrund eines langfristig unregelmäßigen Lebensstils und ungesunder Essgewohnheiten anfälliger geworden2. In der Klinik wurden verschiedene Medikamente zur Behandlung von Hyperlipidämie eingesetzt. Eines der am häufigsten verwendeten Medikamente für Patienten mit Hyperlipidämie und verwandten atherosklerotischen Störungen sind....

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Protokoll

Alle Verfahren, die den Umgang mit Tieren betreffen, wurden in Übereinstimmung mit dem Leitfaden für die Pflege und Verwendung von Labortieren der Universität Chengdu durchgeführt und von der institutionellen Ethikkommission der Universität für Traditionelle Chinesische Medizin Chengdu genehmigt (Protokollnummer 2020-36). Für die vorliegende Studie wurden männliche C57BL/6-Mäuse (20 ± 2 g) verwendet. Die Mäuse wurden aus einer kommerziellen Quelle bezogen (siehe Materialtabelle).

1. Netzwerkpharmakologie-basierte Vorhersage

HINWEIS: Die Netzwerkpharmakologie wird verwendet, um die ....

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Ergebnisse

Netzwerk Pharmakologie
Insgesamt wurden 18 potentielle Inhaltsstoffe in FP nach ihren pharmakokinetischen und pharmakodynamischen Eigenschaften aus der Datenbank und der LC-MS-Analyse gescreent (die Gesamtionenchromatogramme sind in der ergänzenden Abbildung 1 dargestellt). In der einschlägigen Literatur wird darauf hingewiesen, dass der Gehalt an Gallussäure viel höher ist als bei anderen Inhaltsstoffen und die Lipide wirksam senkt 9,11

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Diskussion

In den letzten Jahren ist die Inzidenzrate von Hyperlipidämien gestiegen, was vor allem auf langfristige ungesunde Essgewohnheiten zurückzuführen ist. Die TCM und ihre chemischen Inhaltsstoffe haben verschiedene pharmakologische Aktivitäten, die in den letzten Jahren umfassend untersucht wurden37,38. FP ist eine Art Fruchtressource, die sowohl als Medizin als auch als Lebensmittel verwendet wird und ein wichtiges Potenzial zur Behandlung von Hyperlipidämie hat. D.......

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Offenlegungen

Alle Autoren erklären, dass sie keinen Interessenkonflikt haben.

Danksagungen

Diese Forschung wurde durch das Produktentwicklungs- und Innovationsteam der TCM Health Preservation and Rehabilitation (2022C005) und Research on New Business Cross-border Integration of "Health Preservation and Rehabilitation+" unterstützt.

....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
101-3B OfenLuyue Instrument and Equipment Factory\
80312 / 80302 GlasobjektträgerJiangsu Sitai Experimental Equipment Co., LTD\
80340-1630 DeckglasJiangsu Sitai Experimental Equipment Co., LTD\
AccucoreTM C18 (3 mm & mal 100 mm, 2. 6 & mu; m)Thermo Fisher Scientific\
AcetonitrilFisher ChemicalA998Version 1.5.6
ACQUITY UPLC HSS T3 Säule (2,1 mm & mal 100 mm, 1,8 μ m)Thermo Fisher Scientific\
AethanolFisher ChemicalA995Version 3.0
AmmoniaklösungChengdu Cologne Chemicals Co., Ltd1336-21-6Version 3.9.1
AutoDockToolsScripps Institution of Oceanography\
BS-240VT Vollautomatisches biochemisches Detektionssystem für TiereShenzhen Mindray Bio-Medical Verifizierter Lieferant - Elektronik Co., Ltd.\
Compound DiscovererThermo Fisher Scientific\
CytoscapeCytoscape Consortium\
DM500 Optisches MikroskopLeica\
DV215CD Elektronische WaageOhaus Corporation ., LtdT15A63
EthylalkoholChengdu Köln Chemicals Co., Ltd64-17-5
AmeisensäureFisher ChemicalA118
HDL-C Assay KitNanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA112-1-1
Hämatoxylin-FärbelösungBiosharpBL700B
High Fat DietENSIWEIER202211091031
Hitachi CT15E / CT15RE ZentrifugeHitachi., Ltd.\
HomogenisatorOulaibo Technology Co., Ltd\
SalzsäureChengdu Köln Chemicals Co., Ltd7647-01-0
BilderzeugungssystemLIOO\
JB-L5 GefrierschrankWuhan Junjie Electronics Co., Ltd\
JB-L5 GewebeeinbetterWuhan Junjie Electronics Co., Ltd\
JK-5/6 MikrotomWuhan Junjie Electronics Co., Ltd\
JT-12S HydroextractorWuhan Junjie Electronics Co., Ltd\
KQ3200E UltraschallreinigerKun Shan Ultrasonic Instruments Co., Ltd\
LDL-C Assay KitNanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA113-1-1
Stecker C57BL/6 Mäuse  Verifizierter Lieferant - SBF Biotechnology Co., Ltd.\Version 2.3.2
Neutraler BalsamShanghai Yiyang Instrument Co., Ltd10021190865934
Reines WasserGuangzhou Watson's Food & Beverage Co., LtdGB19298
PyMOLDeLano Scientific LLC\Version 14.1
RE-3000 RotationsverdampferYarong Biochemical Instrument Factory ., Ltd\
RM2016 Pathologisches MikrotomShanghai Leica Instruments Co., Ltd\Version 26.0
SIMCA-PUmetrics AB \
SimvastatinMerck Scharf & Dohme., Ltd14202220051
SPSSInternational Business Machines Corporation\
TC Assay KitNanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA111-1-1
TG Assay KitNanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA110-1-1
UPLC-Q-Exactive Quadrupol Elektrostatisches Feld Orbital Hydrazin Hochauflösende MassenspektrometrieVerifizierter Lieferant - Thermo Fisher Scientific\
Vortex VibratorBeijing PowerStar Technology Co., Ltd.LC-Vortex-P1
XylolChengdu Köln Chemie Co., Ltd1330-20-7

Referenzen

  1. Nelson, R. H. Hyperlipidemia as a risk factor for cardiovascular disease. Primary Care: Clinics in Office Practice. 40 (1), 195-211 (2013).
  2. Mach, F., et al.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Tags

Mechanismus der Hyperlipidämiefettreiche ErnährungPlasmalipidspiegelmolekulares DockingTryptophan-StoffwechselProtein-Interaktionsnetzwerkdifferenzielle Metaboliten