摘要
DN是糖尿病的常见并发症,是终末期肾病的主要原因,黄芪甲苷 (AS-IV) 是从黄芪 (Fisch.) Bunge 中提取的一种苷,我们系统地探索了AS-IV治疗DN的药理作用机制。
首先通过ADME评估对AS-IV进行评价,通过目标预测筛选出26个目标。
然后,破译蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)、基因本体(GO)富集分析、疾病和通路网络分析,以获得AS-IV治疗DN的特定分子生物学过程和药理活性。
同时,体内和体外实验均证实,AS-IV具有抗氧化应激、抗炎、抗上皮间质转化(EMT)作用,并能抑制Wnt/β-catenin信号通路,最终改善高糖引起的肾损伤。
此外,还应用分子对接和分子动力学模拟来预测 AS-IV 和相关靶标的特异性结合位点和结合能力。总体而言,综合系统药理学方法和实验验证为 AS-IV 治疗 DN 的分子机制提供了准确的解释。
研究背景
糖尿病肾病(DN)是公认的糖尿病并发症,已成为终末期肾病的主要原因。目前,还没有有效的预防和治疗 DN 的策略。最近,许多研究报道,AS-IV 在体内和体外具有丰富的药理活性,包括抗氧化应激、抗炎、抗糖尿病和肾脏保护。值得注意的是,一些文章表明AS-IV可以在体内抑制肾纤维化[15。然而,AS-IV在糖尿病神经病变治疗中的可能治疗机制尚未得到系统讨论
结论
AS-IV具有抗氧化应激、抗炎、抗上皮-间充质转化(EMT)作用,可抑制Wnt/β-连环蛋白信号通路,最终改善高糖引起的肾损伤。
创新与启发
这遍文章发布于2020的Pharmacological Research。文中引用了多种且全面的方法验证黄芪苷对于DN的作用机制。不仅设立了多组对照试验,还建立了多张网络靶点图,同时还运用了分子对接和物理化学能进行验证,具有非常大的综合性。
思考
文章的研究并没有验证氧化应激和炎症可以直接激活Wnt/β-连环蛋白通路。且网络靶点中筛选出了多条通路,且这些通路互相交错通联。文中只随机验证了Wnt一条通路,无法得知各通路间的关系
此外由于文章使用了太多验证方法,所列举的图片过多,排版不够简洁清晰,看上去有点乱。
➡️证实了AS-IV对APC、Axin和GSK- 3β的亲和力以及AS-IV的高生物活性。
➡️ AS-IV可以通过与GSK-3β-APC-Axin蛋白复合物结合来调节Wnt/β-连环蛋白通路。
➡️与正常大鼠相比,DN大鼠中钙粘蛋白、α-SMA、Wnt1和β-连环蛋白水平显著升高。相比之下,经AS-IV处理后,这些蛋白的高表达可被抑制。这些结果表明,AS-IV能显著抑制DN大鼠的Wnt/β-连环蛋白信号的激活和EMT
➡️ DN大鼠中IL-1、IL-4、IL-6的比例明显高于正常大鼠。此外,AS-IV治疗组的炎症因子明显低于DN组
➡️与正常大鼠相比,DN大鼠的MDA水平明显升高,SOD活性明显降低。同时,AS-IV可显著降低DN大鼠MDA的产生,增强SOD的活力
➡️ DN大鼠的Scr和BUN含量显著升高。相反,与DN组相比,AS-IV治疗大鼠的Scr和BUN水平显著下降
➡️ DN大鼠肾小管的典型病理改变,其中近端肾小管发生严重的空泡变性。AS-IV可显著预防管状空泡变性的发生和严重程度。与DN大鼠相比,AS-IV治疗的大鼠肾小球节段的硬化和肥大明显减少,系膜扩张和渗出性病变减少。此外,AS-IV治疗也明显减轻了间质纤维化和炎症反应
➡️构建各网络图,寻找蛋白相关性,并随机筛选出Wnt通路进行实验