Гранулы Ишэнь Цинли Хелуо в лечении хронической болезни почек: сетевой фармакологический анализ и экспериментальная проверка Ⅲ
Dec 07, 2023
Обсуждение
Гранулы Ишен Цинли Хелуо (YQHG) являются типичным средством традиционной китайской медицины (ТКМ) для клинического применения.лечение ХБП.35 Сетевая фармакология считается новым и эффективным методом выяснения основных механизмов действия сложных трав традиционной китайской медицины, что соответствует целостному взгляду на традиционную китайскую медицину. Поэтому, основываясь на различных доступных базах данных и программном обеспечении, мы применили сетевую фармакологию для изученияпотенциальные механизмы YQHGвлечение ХБП. В то же время проводились эксперименты на животных для проверки достоверности результатов сетевой фармакологии.
Служба поддержки Wecistanche-крупнейшего экспортера цистаншей в Китае:
Электронная почта:wallence.suen@wecistanche.com
Whatsapp/Телефон:+86 15292862950
Магазин для получения дополнительных технических характеристик:
https://www.xjcistanche.com/cistanche-shop
В этом исследованииМодель крысы с ХБПбыла построена 5/6 нефрэктомия. Удалениепаренхима 5/6 почкиэффективно уменьшает количество нефронов, что, в свою очередь, приводит к повышению перфузии, фильтрации и давления в остаточных нефронах. Постоянная перегрузка приводит к тому, что 1/6 оставшихся почек не могут поддерживать гомеостаз, что в конечном итоге способствуетпостепенная потеря функции почек.36 В настоящее время модель нефрэктомии 5/6 признана классической моделью, наиболее близкой к ХБП человека. Он полностью моделирует процесс заболевания от острой почечной недостаточности до компенсации и декомпенсации функции почек. Модельные крысы с нефрэктомией продолжительностью 10-недель 5/6, как правило, принадлежали к стадии декомпенсации. Он широко использовался для изучения терапевтического действия лекарств на ХБП.37–39 Более того, модель нефрэктомии 5/6 также демонстрирует значительный дисбактериоз кишечной микробиоты.40,41 и эта модель может подойти для данного исследования
Рисунок 7. YQHG изменил микробиоту кишечника за счет снижения соотношения Firmicutes/Bacteroidota у 5/6 нефрэктомированных крыс. (A) PCoA на уровне типа (n=6). (B) Относительная численность кишечной микробиоты на уровне типа (n=6). (C и D) Относительная численность Firmicutes и Bacteroidota на уровне типа (n=6). (E) Соотношение Firmicutes/Bacteroidota на уровне типа (n=6). (F) PCoA на уровне рода (n=6). (G) Относительная численность кишечной микробиоты на уровне рода (n=6). (H) Диаграмма Циркоса взаимоотношений вида и выборки на уровне рода (n{{10}}). Маленький полукруг (левый полукруг) указывает состав микробиоты кишечника в каждой группе, цвет внешней ленты показывает, из какой группы она происходит, цвет внутренней ленты представляет микробиоту кишечника, а длина представляет относительную численность. микробиоты кишечника в соответствующей группе; большой полукруг (правый полукруг) указывает на соотношение распределения микробиоты кишечника в разных группах на уровне рода. Внешняя цветная полоса представляет микробиоту кишечника, внутренняя цветная полоса представляет различные группы, а длина представляет собой коэффициент распределения группы в определенной микробиоте кишечника. Все данные выражены как среднее ± SEM. Для нормально распределенных данных (Firmicutes, Bacteroidota) использовался однофакторный дисперсионный анализ с последующим тестом Тьюки. Для данных с ненормально распределенным распределением (Firmicutes/Bacteroidota) использовался критерий Крускала-Уоллиса, за которым следовал непараметрический критерий суммы рангов Уилкоксона. *P < 0.05, **P < 0.01 по сравнению с фиктивной группой; # P <0,05, ##P <0,01 по сравнению с модельной группой.
Наше настоящее исследование ясно показало, что лечение YQHG значительнопредотвратил прогрессирование ХБП, характеризующийся увеличением массы тела, улучшением внешнего вида и функции почек и уменьшением повреждения тканей у 5/6 нефрэктомированных крыс. Независимо от причины, фиброз почек является частым результатомнаиболее прогрессирующие заболевания почеки тесно связан сухудшение функции почек. Важно отметить, что мы продемонстрировали, что у 5/6 нефрэктомированных крыс, получавших YQHG, наблюдалось значительноеулучшение фиброза почек, о чем свидетельствует уменьшение площади клубочкового и тубулоинтерстициального фиброза. Таким образом, наши результаты показали, что YQHG оказывает комплексное защитное действие на функцию почек и фиброз.
Что еще более важно, на основе сети H-CT мы обнаружили, что 10 трав в YQHG имеют общую цель — PTGS2. Существование этой мишени было проявлением синергетического эффекта ТКМ, которая может быть вовлечена в патологический процесс ХБП. PTGS2 является провоспалительным ферментом, который является основной фармацевтической мишенью для противовоспалительных препаратов.42 Adesso и соавт. обнаружили, что PTGS2 участвует в регуляции воспалительных процессов при ХБП.43 Активация воспалительного каскада приводит к накоплению воспалительные факторы в органах-мишенях, тем самыминдуцирование фиброза тканейв определенной степени и, в конечном итоге, содействуяразвитие заболеваний. Поэтому некоторые исследования были сосредоточены на изучении взаимосвязи между PTGS2 и фиброзом некоторых органов-мишеней,44–46, включая почки.47,48 Эти результаты показали, что снижение экспрессии PTGS2 может способствовать облегчению воспаления и фиброза тканей. В подтверждение этого мнения наши данные показали, что лечение HD YQHG значительно снижает экспрессию PTGS2 в ткани почек. Кроме того, в нашем исследовании заметно уменьшилась площадь клубочкового и тубулоинтерстициального фиброза, о чем говорилось выше.
Рисунок 8. YQHG регулирует экспрессию PTGS2, p53 и IL-6 у 5/6 нефрэктомированных крыс. (A) Репрезентативные вестерн-блоттинги экспрессии белков PTGS2, p53 и GAPDH в ткани почек (n=6). (B) Относительная экспрессия PTGS2 (n{{1{{20}}}}). (C) Относительная экспрессия p53 (n=6). (D) Экспрессию IL6 в ткани почек определяли с помощью ELISA. Все данные выражены как среднее ± SEM. Для данных с ненормально распределенным распределением (PTGS2, p53, IL6) использовался тест Крускала-Уоллиса с последующим непараметрическим критерием суммы рангов Уилкоксона. **P < 0.01 против фиктивной группы; # P < 0,05, ##P < 0,01 по сравнению с модельной группой
Анализ обогащения KEGG показал, что p53 является ключевым сигнальным путем, участвующим в YQHG против ХБП. Было обнаружено, что P53, известный супрессор опухолей, играет роль в ОПП и последующем восстановлении почек, регулируя апоптоз клеток и аутофагию.49 Наше исследование показало, что HD YQHG может в определенной степени повышать экспрессию р53. Кроме того, анализ обогащения биологических процессов GO также выявил потенциальную роль YQHG в регуляции апоптоза клеток. Эти результаты позволяют предположить, что механизм YQHG при ХБП может включать регуляцию клеточного апоптоза. В последующих механистических исследованиях нам необходимы дополнительные доказательства (например, анализ TUNEL, анализ уровня транскриптов) для вышеуказанных результатов.
В настоящем исследовании CT-сеть YQHG была построена с использованием 63 активных соединений и 250 реагирующих мишеней. Результаты показали, что кверцетин, кемпферол, лютеолин, 7-O-метилизомукронулатол, вогонин и стигмастерол вошли в число шести наиболее активных соединений в YQHG. Следовательно, они могут быть ключевыми плейотропно-активными соединениями YQHG и проявлять свои потенциальные биологические эффекты при лечении ХБП через несколько мишеней. Эти шесть важнейших соединений являются типичными флавоноидами, оказывающими защитное действие на патологические процессы, связанные с ХБП. Для дальнейшей проверки точности сетевой фармакологии аффинность связывания между шестью активными соединениями и белками-концентраторами (TP53, AKT1, RELA, IL6, MAPK1, ESR1) была проанализирована методом молекулярного докинга. Результаты показали, что соединениями с лучшим способом связывания с шестью мишенями были кверцетин, кемпферол и лютеолин. Было показано, что кверцетин оказывает множественное фармакологическое действие, такое как противовоспалительное, антиоксидантное, антифиброзное, антитромботическое, противоопухолевое и сосудорасширяющее действие.50 Среди этих фармакологических действий потенциал кверцетина снижает возникновение и Также постоянно сообщалось о развитии ХБП за счет облегчения тубулоинтерстициального фиброза. Сообщается, что кверцетин способен облегчить TGF- -индуцированный фиброз в эпителиальных клетках почечных канальцев путем подавления миР-21.51 Примечательно, что кверцетин в настоящее время проходит клинические испытания для лечения диабетической нефропатии. Вышеуказанные исследования создают важную основу для дальнейших клинических исследований YQHG на ХБП.52 Кемпферол значительноуменьшение воспаления почек,фиброз и дисфункцияу мышей с диабетической нефропатией, вызванной стрептозотоцином.53 Сообщалось, что лютеолин облегчает гломерулярный склероз и интерстициальный фиброз у мышей с диабетической нефропатией.54 Что еще более важно, наши результаты показали, что IL6 может служить потенциальной мишенью YQHG против ХБП. Во-первых, наши данные показали, что аффинность связывания кверцетина с IL6 составляла менее -5 ккал/моль, что указывает на их хорошую связывающую активность. Кроме того, предыдущие исследования показали, что снижение экспрессии IL6 может способствовать облегчению воспаления и фиброза тканей у крыс с ХБП.55,56 Наше текущее исследование показало, что лечение YQHG снижает экспрессию IL6 в ткани почек, что согласуется с предыдущими результатами. Приведенные выше результаты дают хорошее представление о том, что IL6 может стать потенциальной мишенью YQHG против ХБП.
Эффективность лечения травами традиционной китайской медицины тесно связана с его влиянием на профиль микробиоты кишечника. Активные соединения трав традиционной китайской медицины могут не только напрямую регулировать активность клеток-хозяев, но также метаболизироваться микробиотой кишечника.57,58 Таким образом, нарушение микробиоты кишечника может влиять на эффективность трав традиционной китайской медицины при лечении заболеваний. Примечательно, что микробиота кишечника крыс, получавших YQHG, в нашем исследовании изменилась, что характеризовалось снижением соотношения F/B. Сниженное соотношение F/B часто считалось индикатором восстановления баланса микробиоты кишечника. , о котором сообщалось в предыдущих исследованиях.56,59,60 Таким образом, результаты показали, что защитный эффект YQHG может быть частично объяснен опосредованием микробиоты кишечника. На основе исследования переноса микробиоты (совместное размещение и трансплантация фекальной микробиоты) будущие исследования должны проверить, как микробиота кишечника опосредует терапевтический эффект YQHG на ХБП, а также изучить ее влияние на эти ключевые активные соединения и мишени.
Ограничения (1) Однако ХБП может возникать по множеству причин (например, диабетическая нефропатия — это не то же самое, что ХБП, связанная с аутоиммунным заболеванием, и т. д.), и поэтому ключевые активные соединения и мишени YQHG необходимо будет тестировать на дополнительных моделях. (2) Более того, современные модели животных/клеток не могут воспроизвести все особенности ХБП человека. Окрашивание этих маркеров в образцах человека или определение уровня их экспрессии у пациентов с ХБП будут в центре внимания последующих исследований. (3) Функция печени, анализ крови и другие связанные параметры у обработанных крыс могут быть проверены для всесторонней оценки безопасности препарата. Шесть активных соединений YQHG длялечение ХБПбыли основаны на сетевой фармакологии и молекулярном докинге, и для получения дополнительных доказательств в будущем потребуются более обширные эксперименты (например, определение концентрации шести активных соединений в плазме).
Заключение Таким образом, мы исследовали потенциальный механизм действия YQHG против ХБП на основе сетевой фармакологии и экспериментальной проверки. Наш предварительный вывод заключается в том, что YQHG можно использовать для лечения ХБП путем регулирования сигнального пути р53 и ингибирования экспрессии PTGS2, IL6. Примечательно, что гомеостаз микробиоты кишечника был тесно связан с терапевтическим воздействием традиционной китайской медицины на заболевания. Представленные результаты показали, что YQHG является потенциальным регулятором микробиоты кишечника за счет снижения соотношения F/B. Наши текущие результаты показывают, что YQHG может стать новой многообещающей гранулой ТКМ для лечения ХБП. Было бы интересно, эффективен ли YQHG и при острых травмах, что заслуживает дальнейшего изучения. В то же время мы предлагаем, чтобы в будущем были созданы базы данных «микробиота соединения-мишени-кишечника» на основе трав традиционной китайской медицины.
Сокращения ХБП — хроническая болезнь почек; ТКМ, традиционная китайская медицина; OB, пероральная биодоступность; DL, сходство с наркотиками; ГО, онтология генов; KEGG, Киотская энциклопедия генов и геномов; С.Д., Спрэг Доули; Scr, сывороточный креатинин; БУН, азот мочевины крови.
Финансирование Исследование финансировалось Национальным фондом естественных наук Китайской Народной Республики (номер гранта 82174295) и Программой научных исследований и практических инноваций в области инновационной инженерии по развитию аспирантов провинции Цзянсу (номер гранта SJCX21_0781).
Раскрытие информации Все авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Рекомендации
1. Бикбов Б., Перселл К.А., Леви А.С.; Сотрудничество GBD по хроническим заболеваниям почек. Глобальное, региональное и национальное бремя хронической болезни почек,1990–2017 гг.: систематический анализ для исследования глобального бремени болезней 2017 г.Ланцет. 2020;395(10225):709–733. дои:10.1016/С0140-6736(20)30045-3
2. Чунг Э.Ю., Руоспо М., Натале П. и др. Антагонисты альдостерона в сочетании с антагонистами ренин-ангиотензиновой системы предотвращают прогрессированиехроническая болезнь почек.Система Кокрейновской базы данных, ред.. 2020;10(10):CD007004. doi:10.1002/14651858.CD007004
3. Сюй Т.В., Лю Дж.С., Хун С.К. и др. Усиливается ренопротективный эффект блокады ренин-ангиотензин-альдостероновой системы у пациентов на преддиализном этапе.хроническая болезнь почек, гипертония и анемия.JAMA Стажер Мед.. 2014;174(3):347–354. doi:10.1001/jamainternmed.2013.12700
4. Зеув Д.Д. Неудовлетворенная потребность в защите почек: нужен ли нам более комплексный подход?Вклад Нефрол. 2011;171:157–160. дои: 10.1159/000327337
5. Чан Ю.Х., Ма Л.Т., Туллус К. Когда следует начинать и прекращать прием иАПФ/БРА при хронической болезни почек у детей?Педиатр Нефрол. 2021;36 (7): 1751–1764. doi:10.1007/с00467-020-04788-ш
6. Чжан Ю, Хэ Д, Вэй Цз и др. Польза ингибиторов АПФ для почек и сердечно-сосудистой системы у пациентов с недиализной хронической болезнью почекэтапы 3–5: сетевой метаанализ рандомизированных клинических исследований.Наркотики. 2020;80(8):797–811. дои:10.1007/с40265-020-01290-3
7. Сипахи И., Дебанн С.М., Роуленд Д.И., Саймон Д.И., Фанг Дж.К. Блокада рецепторов ангиотензина и риск рака: метаанализ рандомизированных исследованийконтролируемые испытания.Ланцет Онкол. 2010;11(7):627–636. doi:10.1016/S1470-2045(10)70106-6
8. Бангалор С., Сунил К., Кьельдсен С.Е. и др. Антигипертензивные препараты и риск развития рака: сетевой метаанализ и последовательный анализ исследований 324 168 пациентовучастники рандомизированных исследований.Ланцет Онкол. 2011;12(1):65–82. doi:10.1016/S1470-2045(10)70260-6
9. Лиянаге Т., Ниномия Т., Джа В. и др. Доступ к лечению терминальной стадии заболевания почек во всем мире: систематический обзор.Ланцет. 2015;385 (9981): 1975–1982. doi:10.1016/S0140-6736(14)61601-910. Лю С.Ю., Хуан П., Чжан Н. Эффективность и безопасность метода Фу-Чжэн-Цю-Чжо в замедлении прогрессирования хронической болезни почек (3–4 стадии):систематический обзор и метаанализ.Энн Трансл Мед. 2019;7(6):114. doi:10.21037/атм.2018.12.29
