이 연구는 산제통마이 포뮬러가 Hsd11b1 매개 글루코코르티코이드 대사를 조절하여 ApoE-/- 마우스의 죽상동맥경화를 완화시켜 지질 이상증과 혈관 염증을 개선함을 입증합니다. 통합 네트워크 약리학, 단백질체학, 분자 도킹 분석을 통해 항죽상동맥경화 효과의 다성분, 다중 표적 시너지 메커니즘이 드러납니다.
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이 연구는 산제통마이 포뮬러가 Hsd11b1 매개 글루코코르티코이드 대사를 조절하여 ApoE-/- 마우스의 죽상동맥경화를 완화시켜 지질 이상증과 혈관 염증을 개선함을 입증합니다. 통합 네트워크 약리학, 단백질체학, 분자 도킹 분석을 통해 항죽상동맥경화 효과의 다성분, 다중 표적 시너지 메커니즘이 드러납니다.
이 연구는 심혈관 이환율의 주요 원인인 죽상동맥경화증(AS)에 대한 산제통마이 포뮬러(SJTMF)의 기전을 밝히는 것을 목표로 했습니다. ApoE-/- 마우스 모델을 사용하여 SJTMF가 AS 플라크 진행을 유의미하게 억제함을 입증했습니다. 통합 네트워크 약리학 및 단백질체학 전략을 통해 다섯 가지 핵심 생리활성 성분이 확인되었습니다: 베타-시토스테롤, 나린게닌, 루테올린, 이소람네틴, 그리고 3베타-하이드록시-24-메틸렌-8-라노스틴-21-오산. 동시에 단백질체학 연구에서는 129개의 AS 관련 단백질이 차별적으로 발현된 것으로 밝혀졌습니다. 분자 결합 결과, 이들 성분과 주요 표적 Hsd11b1 간의 결합 상호작용이 모두 -5 kcal/mol 미만임을 확인했습니다. 기전 연구를 통해 SJTMF가 Hsd11b1 매개 글루코코르티코이드 대사를 조절할 수 있음이 밝혀졌습니다. 이 조절은 지질이상증과 혈관 염증 모두를 유의미하게 완화하여 AS 발생을 억제합니다. 이 연구는 전통 중의학 공식이 Hsd11b1 표적의 다성분 시너지 조절을 통해 항AS 효과를 발휘하는 혁신적인 메커니즘을 처음으로 입증하여 치료 개입에 대한 새로운 통찰을 제공합니다.
동맥경화증(AS)은 전신 혈관에 영향을 미치는 만성 염증성 질환으로, 심혈관 및 뇌혈관 사건의 주요 병리학적 기초를 구성합니다1. 그 병인기전은 유전적, 환경적, 심리사회적, 다요인 병리학적 요인 간의 복잡한 상호작용을 포함하며, 다단계 및 다유전자적 특성을 보입니다. 현재 치료 전략, 특히 스타틴과 프로프로테인 전환효소 서브틸리신/케신 타입 9(PCSK9) 억제제와 같은 지질 저하제가 저밀도 지단백 콜레스테롤(LDL-C) 수치를 효과적으로 낮추긴 하지만, 재발성 심혈관 사건을 유발하는 잔류 염증 위험을 완전히 해결하지는 못합니다2. 더불어, 치료 관련 부작용(예: 신발 당뇨병, 근독성, 간신 기능 장애)은 지질 저하 치료의 장기 사용과 강화를 제한합니다 3,4. 이러한 한계는 혈관 염증을 직접 표적으로 삼는 보완적 접근법, 특히 항염증 치료가 필요함을 강조하며, 지질 저하 단순 완화 이상의 심혈관 위험을 더욱 줄이려 합니다.
전통 중의학(TCM)에서 AS는 '흉비'(흉비)와 '혈관 축적'(마이지) 범주에 속하며, '가래-정체'(탄유후제)가 핵심 병인으로 인식됩니다. "정지 변형 수치료"(윈넝화수이) 원리에 따라 우리 연구팀은 살비아 밀티오리자(단셴)와 휘트마니아 피그라 휘트만(수이즈) 등 14가지 약초로 구성된 "산제통마이 공식(SJTMF)"을 개발하여 가래-탁도를 해소하고 정체를 해소하며 이뇨를 촉진하는 시너지 효과를 발휘했습니다. 예비 임상 연구에서는 SJTMF가 경동맥 AS5 고령 환자에서 지질 프로필을 유의미하게 개선하고 동맥경화성 플라크를 안정화/되돌리는 데 효과가 있음을 입증하였습니다. 실험 연구를 통해 대식세포 분극과 자가포식 경로를 조절하여 AS 진행을 억제할 수 있는 능력이 추가로 밝혀졌습니다 6,7. 그럼에도 불구하고, TCM 공식의 다중 성분, 다중 표적, 다중 경로 특성은 기존의 환원주의적 접근법을 사용하여 통합 조절 메커니즘을 체계적으로 규명하는 데 도전 과제를 제시합니다.
SJTMF의 항동맥경화제 효과를 매개하는 분자 메커니즘을 탐구하고 과제를 해결하기 위해 본 연구는 통합된 다학제 전략을 적용하였습니다. Hopkins 8,9에서 개념화된 네트워크 약리학은 다차원적인 "한방 성분-표적-질병 경로" 네트워크를 구축하는 데 활용되었습니다. 이 접근법은 중의학의 전체론적 조절 특성과 일치하여, SJTMF의 주요 활성 화합물과 AS 중재의 잠재적 치료 표적을 예측하는 데 기여했습니다. 이에 더해, 단백질체학 기술은 고처리량과 고정밀도의 정성적·정량적 단백질 분석을 활용하여 SJTMF 개입 후 동물 모델에서 AS 관련 단백질 발현 프로필의 변화를 동적으로 모니터링했습니다. 이를 통해 주요 효과자 분자와 신호 전달 사건을 식별할 수 있었고, 기전 탐구를 위한 실험적 증거를 제공했습니다. 이후 네트워크 약리학에서 예측되는 핵심 표적과 주요 생활성 성분 간의 결합 모드와 결합 에너지를 평가하기 위해 고정밀 분자 도킹 시뮬레이션이 수행되었으며, 이는 잠재적 성분-표적 상호작용의 이론적 기반을 제공했습니다11. 네트워크 약리학 예측에만 의존하는 대안적 접근법(높은 위양성률 및 실험적 검증 부족)12, 분자 도킹과 단백질체학만 결합하는 것(네트워크 분석으로 예측되는 시스템 수준의 상호작용을 포착하지 못할 수 있음)과 비교할 때, 이 통합 전략은 이러한 내재된 한계를 시너지 효과로 해결합니다.
다차원 기법을 통합함으로써 본 연구는 SJTMF의 핵심 약리학적 재료 기초, 핵심 표적 네트워크, 다중 경로 시너지 메커니즘을 체계적으로 밝히는 것을 목표로 합니다. 이로써 한의학의 현대화와 혁신 약물 개발을 위한 메커니즘 기반 이론적 지원을 제공합니다.
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모든 동물 시술은 창춘중의대학 실험동물위원회(윤리 승인 번호 2023521호)의 승인을 받아 수행되었습니다. 특정 병원체가 없는(SPF) 수컷 C57BL/6J와 ApoE⁻/⁻ 마우스(5주, 18-22g)가 연구에 포함되었습니다(실험동물 사용 허가 번호 SCXK (JI) 2023-002 및 SCXK (SU) 2021-0013). 시약 및 계측에 관한 정보는 재료표에 제공되어 있습니다.
1. 네트워크 약리학
2. 적응
3. SJTMF 준비
4. 모델 설립
5. 샘플 채취, 대동맥 채취 및 보존
참고: 위내 투여 4주 후 모든 쥐를 12시간 동안 단식하세요(자유롭게 물을 마시세요). 최종 체중을 측정한 후, 마취 하에 경추 탈구로 희생하세요.
6. 대동맥 조직 샘플에서 추출한 총 단백질 제제
참고: 단백질은 세 실험군(대조군, 모델군, SJTMF-H군) 각각의 대동맥 조직에서 분리되었습니다.
7. 액체 크로마토그래피 - 탠덤 질량분석법 (LC - MS/MS)
8. 단백질 기능 분석
참고: 단백질체학에서 발생하는 차별발현 단백질(DEPs)이 네트워크 약리학의 주요 표적과 교차되었으며, 겹치는 표적 단백질은 유전자 온톨로지(GO) 기능 주석 및 교토 유전자 및 유전체 백과사전(KEGG) 경로 풍부화 분석에 사용되었습니다. 기능 범주와 경로 중 P 가 0.05< 유의한 것으로 간주되었습니다.
9. 분자 도킹
10. 통계
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SJTMF는 ApoE-/- 마우스에서 동맥경화성 플라크 형성을 억제합니다
SJTMF가 AS에 미치는 억제 효과를 조사하기 위해 ApoE-- 마우스 모델을 사용하여 체중 변화를 모니터링하고 대동맥의 조직병리학적 변화를 관찰하였다. 모델 그룹과 비교하면, SJTMF 개입은 HFD 섭취 ApoE-- -마우스에서 체중 증가를 완화시켰다(그림 1A). 특히, 다양한 용량의 SJTMF는 투여 2주차부터 체중 감소 경향을 보였습니다. 4주차에 이르러 SJTMF-H 그룹과 아토르바스타틴 그룹의 쥐 체중은 모델 그룹보다 유의하게 낮았다(P < 0.05).
헤마톡실린-에오신(HE) 염색(
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이전 연구들은 SJTMF가 ApoE⁻/⁻ 마우스 모델에서 항염증 효과와 대식세포 분극을 유도한다는 것을 입증했으나, 그 항동맥경화 작용의 구체적인 분자 기전은 여전히 명확하지 않습니다. 전통 중의학에서 '동일한 질병에 동일한 치료' 원칙은 다성분, 다중 표적, 다중 경로 조절의 시너지 효과에서 비롯됩니다. 네트워크 약리학은 전체론적이고 체계적이며 포괄적인 특성을 지니고 있어 이 치료 원칙과 높은 일관성을 보이며 전통 중의학의 기전을 밝히는 새로운 전략을 제공합니다15,16. 이를 해결하기 위해 통합 네트워크 약리학 및 단백질체 분석을 ...
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저자들은 이해 상충을 선언할 필요가 없습니다.
이 연구는 길림성 자연과학재단(Nos. YDZJ202401644ZYTS)의 지원을 받았습니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
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| 0.5– 10 & 마이크로; L 마이크로피펫 | 에펜도르프 | 4924000029 | |
| 10 & ndash; 100 & 마이크로; L 마이크로피펫 | 에펜도르프 | 4924000053 | |
| 20 & ndash; 200 & 마이크로; L 마이크로피펫 | 에펜도르프 | 4924000061 | |
| 100 & ndash; 1,000 & 마이크로; L 마이크로피펫 | 에펜도르프 | 4924000088 | |
| 1000 & 마이크로; L 피펫 팁 | NEST 생명과학 주식회사 | 303216 | |
| 10 & 마이크로; L 피펫 팁 | NEST 생명과학 주식회사 | 301016 | |
| 20 & 마이크로; L 피펫 팁 | NEST 생명과학 주식회사 | 302106 | |
| 15 mL 원심분리관 | NEST 생명과학 주식회사 | 601052 | |
| 1.5 mL 원심분리관 | NEST 생명과학 주식회사 | 615601 | |
| 고처리량 실험 및 참고 중심 전통 중의학(HERB) 데이터베이스 | / | http://herb.ac.cn/v2 | |
| 아세토니트릴 (LC-MS) | 써모피셔 사이언티브 | A955-4 | |
| 아세토닐 아세톤 | 시노팜 화학 시약 주식회사 | 10000418 | |
| 암모니아 워터 | 시노팜 화학 시약 주식회사 | 10011028 | |
| 오토클레이브 | 상하이 산셴 의료기기 유한회사. | YM75 | |
| Acclaim PepMap (75µ m*2cm, C18, 3µ m, 100Å) | 열학 | 164535 | |
| 오로라 얼티밋 (75µ m*25cm, 1.6cm µ m, 100Å) | 오로라 | AUR3-25075C18-CSI | |
| BCA 단백질 분석 키트 | 상곤 바이오텍(상하이) 유한회사. | C503021-0500 | |
| 벤치탑 고속 - 냉장 원심분리기 | 후난커청 기기 유한회사. | H1 - 16KR | |
| 브로모페놀 블루 | 시노팜 화학 시약 주식회사 | 71008060 | |
| 블록 히터 | 항저우 미우 인스트루먼츠 | DKT-100 | |
| 클로로포름 | 시노팜 화학 시약 주식회사 | 10006818 | |
| 화학발광 영상 시스템 | 항저우 선화기술유한회사. | SH - 523 | |
| 클린 벤치 | 쑤저우징화 장비 유한회사. | SW-CJ-2D | |
| 커버 글라스 | 장쑤 스타이 실험장비유한회사. | 10212450C | |
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| 디지털 디스플레이 일정 온도 수욕 | 창저우 진난 기기 제조 유한회사. | HH - W600 | |
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| 탈수 기계 | 우한 준제전자 유한회사 | JT-12J | |
| 이오신 | 우한 링시 생명공학 유한회사. | E8090 | |
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