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基于网络药理学探究“葫芦巴-迷迭香”提取物治疗Ⅱ型糖尿病的潜在作用机制及实验验证.pdf
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1、 年 月云南化工 第 卷第 期 ,:基于网络药理学探究“葫芦巴 迷迭香”提取物治疗型糖尿病的潜在作用机制及实验验证张彦昕,柴贝贝,石玉节,李海利 (郑州赛科药业科技有限公司,河南郑州 ;河南省农业科学院畜牧兽医研究所,河南郑州 )摘要:(目的)利用网络药理学相关技术,分析中药“葫芦巴 迷迭香”提取物治疗型糖尿病的潜在作用机制。(方法)构建活性物质、活性靶点和疾病相关靶点的网络药理图,通过网络分析阐释其作用机制。选取 只 大鼠,随机分为空白组、型糖尿病模型组及“葫芦巴 迷迭香”提取物高、中、低剂量治疗组,每组 只。试剂盒检测大鼠血清中总甘油三脂、总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇的
2、含量,法检测各组大鼠血清中白细胞介素 、肿瘤坏死因子()、血管内皮生长因子()和表皮细胞生长因子()表达情况。(结果)“葫芦巴 迷迭香”筛选得到 个活性成分及 个治疗型糖尿病潜在相关靶点。蛋白相互作用分析提示 、为关键靶点。动物实验表明“葫芦巴 迷迭香”提取物给药中、高剂量组可显著降低血清中的甘油三酯和胆固醇,上调高密度脂蛋白胆固醇的含量,下调低密度脂蛋白胆固醇的含量,调节炎性因子 、的含量,提高 和 的表达。(结论)较为系统地解析了“葫芦巴 迷迭香”提取物治疗型糖尿病的作用机制,为中医药治疗型糖尿病和中药新药的研发奠定了基础。关键词:网络药理学;型糖尿病;葫芦巴;迷迭香中图分类号:文献标识码
3、:文章编号:()“”,(,;,):“”():,“”,:“”,:“”,:;近年来,全世界范围内糖尿病的患病率约为 ,糖尿病是一种表现为高血糖的代谢病,由胰岛素分泌异常、胰岛素抵抗或这两种因素共同导致,其中型糖尿病()高达 。发展到一定程度可以出现许多并发症 ,作为全球流行病,对世界各国人民健康造成极大危害 ,被评为世界第四大易致死性疾病。葫芦巴是豆科属的一种草本植物,又名胡卢巴,年 月云南化工 第 卷第 期 ,具有多种生物功效,中医常用于温肾补阳、祛寒止痛。近几年有研究发现葫芦巴碱与胰岛素分泌、参与糖代谢过程酶的活性、体内活性氧、神经元兴奋性等密切相关 ,卢芙蓉等 探究葫芦巴总皂苷可以抑制链脲佐
4、霉素诱导大鼠血小板聚集和血小板活化同时可以降低血糖升高胰岛素水平。葫芦巴的种子有助于降低食物中血糖负荷的成分,从而减少碳水化合物和单糖对血糖的影响 。迷迭香是一种芳香的常绿灌木植物,属于唇形科,原产于地中海地区和南美洲,其鲜叶和干叶已被广泛用于调味和传统药物。历史上,迷迭香被用作药物治疗肾绞痛和痛经、刺激头发生长、缓解呼吸系统疾病。在现代医学,迷迭香提取物经常用于治疗与焦虑相关的疾病,同时药理学研究表明,迷迭香提取物具有抗氧化、抗炎、抗菌、抗肿瘤和抗高血糖的特性 。中药具有多途径、多成分、多靶点的特点,网络药理学方法能够从中药调控的整体进行分析,具有快速高效的特点,因此被越来越广泛的应用到中药
5、药理作用解析中 。本研究基于网络药理学特点,构建“葫芦巴 迷迭香”治疗型糖尿病蛋白网络,解析其治疗型糖尿病的作用机制,并通过动物实验进一步验证。网络药理学研究 中药活性成分及其靶点收集运用 数据库,以拉丁名检索,收集葫芦巴和迷迭香所有的有效活性基因分子,在设置参数处设定 值为 进行筛选,得到其有效活性成分;用 数据库获取各活性成分的 号,导入 数据库预测各成分对应的靶点。疾病靶点收集以“”为关键词,使用 靶点数据库(筛选条件:相关性 )、数据库、数据库搜索及筛选糖尿病的靶标基因,删除重复靶点,得到型糖尿病相关疾病靶点。葫芦巴 迷迭香治疗型糖尿病的靶点预测(韦恩图)利用韦恩图制作在线网站绘制出“
6、葫芦巴 迷迭香”作用靶点与型糖尿病疾病靶点交集的韦恩图。葫芦巴 迷迭香治疗型糖尿病蛋白质互作网络()构建为清楚地解析“葫芦巴 迷迭香”与糖尿病之间的蛋白信息,将葫芦巴 迷迭香和疾病靶点合集导入 在线数据库,选定物种为“智人”,中等置信度设置 ,进行靶点 网络图构建。基因本体()及通路分析为了研究“葫芦巴 迷迭香”中活性成分的靶点在基因和通路的作用,利用 网站输入重复靶点基因,依据 ,筛选“葫芦巴 迷迭香”治疗型糖尿病的信号通路和生物过程并进行分析,利用微生信在线平台生成基因富集气泡图。实验研究 实验动物雄性 级 ()大鼠 只(),购自北京华阜康生物科技有限公司,许可证号:(京)。饲养于焦作赛科
7、动物实验中心,饲养环境:室温(),黑暗 人工光照,标准饲料喂养,自由饮水,适应性饲养一周。试剂与仪器葫芦巴和迷迭香提取物()由郑州赛科研发中心提取纯化得到,复配为低剂量()、中剂量()、高剂量();链脲佐菌素(,美国 );柠檬酸、柠檬酸钠(天津市恒兴化学试剂制造有限公司);甘油三酯试剂盒()、胆固醇试剂盒()、低密度脂蛋白试剂盒()、高密度脂蛋白测定试剂盒()(均购于上海科艾博生物技术有限公司);酶联免疫吸附测定()试剂盒(赛默飞世尔);多功能酶标仪(瑞士)。动物分组及造模)动物分组 将 只健康 大鼠随机分为空白组、型糖尿病模型组和 低、中、高剂量治疗组,每组 只。)糖尿病模型的建立 空白组正
8、常饮食,模型组和给药组大鼠使用高糖高脂饲料喂食 周,术前禁食 ,腹腔注射 ,剂量 ,空白组腹腔注射等剂量的柠檬酸缓冲液。注射七天后,大鼠尾静脉采 血,测 量 空 腹 血 糖,判 断 标 准 为 血 糖 范 围 ,同时出现多饮、多食、多尿现象,表明模型建立成功。)实验给药 模型建立成功次日开始药物治疗,每天灌胃给药 次,连续给药 周。)检测指标 大鼠摘眼球取血,离心后得到血清,利用试剂盒检测血清中总甘油三酯()、总胆固醇()、高密度脂蛋白胆固醇()和低密度脂蛋白胆固醇()水平,法检测 年 月云南化工 第 卷第 期 ,、和肿瘤坏死因子 、血管内皮生长因子()和表皮细胞生长因子()的含量。结果 筛选
9、中药活性成分及其靶点收集 数据库设置参数后得到“葫芦巴 迷迭香”有效活性成分 个,其中葫芦巴的活性成分 个,迷迭香的活性成分 个,经筛选(活性成分与靶点相关度 )后得到靶点 个。疾病靶点筛选结果通过 、数据库检索“”得到相关基因,收集基因信息(),删除重复基因后共获得 条基因结果。中药治疗疾病靶点韦恩图将活性成分靶点与 靶点绘制韦恩图(见图 ),二者重合区域即为交集基因,得到 个靶基因。蛋白质互作网络()构建及其核心基因分析交集靶点互作(见图)共得到 个节点,条边,平均节点度值 ,局部聚类系数 。说明“葫芦巴 迷迭香”提取物治疗 的作用机制可能与这 个潜在靶点有关。蛋白交互筛选到关键靶点如表
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