Network Pharmacology Prediction and Metabolomics Validation of the Mechanism of Fructus Phyllanthi against Hyperlipidemia

Baihan Zeng; Luming Qi; Sha Wu; Nannan Liu; Jie Wang; Kaidi Nie; Lina Xia; Shuguang Yu

doi:10.3791/65071

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방법 논문

Network Pharmacology Prediction and Metabolomics Validation of the Mechanism of Fructus Phyllanthi against Hyperlipidemia

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DOI:

10.3791/65071

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2023년 4월 7일

Baihan Zeng^*¹^,²^,³ , Luming Qi^*¹^,²^,³ , Sha Wu^*¹^,²^,³ , Nannan Liu¹^,²^,³ , Jie Wang¹^,²^,³ , Kaidi Nie¹^,²^,³ , Lina Xia¹^,²^,³ , Shuguang Yu²^,³

¹School of Health Preservation and Rehabilitation, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, ²State Administration of Traditional Chinese Medicine Key Laboratory of Traditional Chinese Medicine, Regimen and Health, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, ³Key Laboratory of Traditional Chinese Medicine Regimen and Health of Sichuan Province

^* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

현재 프로토콜은 네트워크 약리학 예측 및 대사체학 검증을 기반으로 고지혈증에 대한 Fructus Phyllanthi의 주요 표적 및 메커니즘을 탐색하기 위한 통합 전략을 설명합니다.

초록

고지혈증은 전 세계적으로 심혈관 질환 및 간 손상의 주요 위험 요소가 되었습니다. Fructus Phyllanthi(FP)는 중국 전통 의학(TCM) 및 인도 의학 이론에서 고지혈증에 효과적인 약물이지만 잠재적인 메커니즘은 추가 탐색이 필요합니다. 본 연구는 네트워크 약리학 예측과 대사체학 검증을 결합한 통합 전략을 기반으로 고지혈증에 대한 FP의 메커니즘을 밝히는 것을 목표로 합니다. 총 콜레스테롤(TC), 중성지방(TG), 저밀도 지단백 콜레스테롤(LDL-C) 및 고밀도 지단백 콜레스테롤(HDL-C)을 포함한 혈장 지질 수준을 평가하여 고지방 식이(HFD) 유도 마우스 모델을 확립했습니다. FP의 유효성분과 고지혈증에 대한 잠재적 표적을 찾기 위해 네트워크 약리학을 적용했습니다. 혈장과 간의 대사체학을 수행하여 정상군, 모델군, 중재군 간의 차등 대사산물과 해당 경로를 확인하였다. 네트워크 약리학과 대사체학 사이의 관계는 고지혈증에 대한 FP의 과정에 대한 포괄적인 관점을 얻기 위해 추가로 구성되었습니다. 얻어진 핵심 표적 단백질은 분자 도킹에 의해 검증되었다. 이러한 결과는 FP가 HFD에 의해 유발된 고지혈증의 혈장 지질 수준 및 간 손상을 개선시킨다는 것을 반영하였다. FP의 갈산, 케르세틴 및 베타-시토스테롤이 주요 활성 화합물로 입증되었습니다. 혈장과 간에서 각각 총 16개 및 6개의 잠재적 차등 대사산물이 대사체학에 의한 고지혈증에 대한 FP의 치료 효과에 관여하는 것으로 밝혀졌습니다. 또한, 통합 분석에 따르면 중재 효과는 CYP1A1, AChE 및 MGAM뿐만 아니라 주로 트립토판 대사 경로를 포함하는 L-키누레닌, 코르티코스테론, 아세틸콜린 및 라피노스의 조정과 관련이 있는 것으로 나타났습니다. 분자 도킹은 고지혈증 관련 단백질 표적에 작용하는 위의 성분이 지질을 낮추는 데 중요한 역할을 하도록 했습니다. 요약하면, 이 연구는 고지혈증을 예방하고 치료할 수 있는 새로운 가능성을 제시했습니다.

서론

고지혈증은 인체 건강에 심각한 영향을 미치는 흔한 대사 질환이며 심혈관 질환의 주요 위험 인자이기도^{합니다 1}. 최근 이 질환은 연령과 관련하여 감소하는 추세를 보이고 있으며, 장기간의 불규칙한 생활 습관과 건강에 해로운 식습관으로 인해 젊은 층이 더 취약해지고 있다². 클리닉에서는 고지혈증 치료에 다양한 약물이 사용되고 있습니다. 예를 들어, 고지혈증 및 관련 죽상동맥경화성 질환 환자에게 가장 일반적으로 사용되는 약물 중 하나는 스타틴입니다. 그러나 스타틴을 장기간 사용하면 무시할 수 없는 부작용이 있어 불내성, 치료 저항성, 부작용 등 예후가 좋지 않다 ^3,4. 이러한 단점은 고지혈증 환자에게 추가적인 통증이 되었습니다. 따라서 안정적인 지질 저하 효능과 부작용 감소를 위한 새로운 치료법이 제안되어야 합니다.

중국 전통 의학(Traditional Chinese Medicine, TCM)은 효능이 좋고 부작용이 거의 없어 질병 치료에 널리 사용되어 왔다⁵. Fructus Phyllanthi (FP), Ph....