Undersøgelse af Cistanche deserticolas virkningsmekanisme ved behandling af leverfibrose baseret på netværksfarmakologi, molekylær docking og eksperimentel verifikation
Leveren, som er en vigtig fordøjelseskirtel i menneskekroppen, vil, når den bliver syg, påvirke kroppens normale metaboliske funktion. Forskning viser, at den vigtige vej til dannelse af leverkræft er leverfibrose. Når leveren stimuleres, udskiller immunceller en stor mængde immunregulerende faktorer, som aktiverer og spreder hepatiske stellatceller, syntetiserer en stor mængde kollagen, deponerer en stor mængde ekstracellulær matrix i leveren og forårsager fibrosedannelse. Derfor kan kontrol på ethvert stadie af leversygdommens progression lindre skaderne ved leversygdom, og forskning i behandling af leverfibrose er af stor betydning. I de senere år har undersøgelser vist, at Cistanche deserticola har betydelige terapeutiske virkninger på leversygdomme og viser indlysende fordele ved behandling af leverfibrose.
Cistanches Herba, en autentisk lægeurt i Xinjiang, er kendt som "ørkenens ginseng" og har været brugt klinisk i tusindvis af år. Moderne forskning har vist, at den har forskellige biologiske aktiviteter såsom anti-aging, beskytter leveren, lindrer træthed, modvirker knogleskørhed, fugter tarmene og fremmer tarmbevægelser. Undersøgelser har vist, at phenylethanolsyreglykosider fra Cistanche deserticola kan lindre graden af leverfibrose. Zhang et al. fandt, at aktiveringen af hepatiske stellatceller og leverfibrose kan hæmmes af Cistanche deserticola phenylethanoliske glykosid-liposomer. De farmakologiske virkninger og mekanismer af Cistanche deserticola til behandling af leverfibrose er dog i øjeblikket uklare og skal belyses.
Denne undersøgelse anvender netværksfarmakologi til at konstruere et netværksdiagram over "komponentsygdomsmålveje" og udfører derefter proteininteraktion og målberigelsesanalyse for i sidste ende at forudsige de relevante mål og veje til behandling af leverfibrose med Cistanche deserticola. Gennem molekylær docking-teknologi og dyreforsøg giver det et grundlag for de farmakologiske virkninger af effektive komponenter i Cistanche deserticola til behandling af leverfibrose.

Udviklingsprocessen for leverfibrose er kompleks, og forskellige cytokiner og cellulære veje interagerer og påvirker hinanden og danner et komplekst netværk af interaktioner. Derfor er det vanskeligt at opnå effekt af behandling med et enkelt mål og en enkelt vej. Traditionel kinesisk medicin har karakter af flere komponenter, flere virkningsmål og komplekse virkningsveje, som systematisk regulerer menneskekroppen. Cistanche deserticola har en beskyttende virkning på leveren. De effektive ingredienser i Cistanche deserticola blev hentet fra databaser som Traditional Chinese Medicine Database (TCMSP), herunder verbascosid, echinacosid, β-sitosterol, arachidonsyre, suzilacton, gåsefodsharpiks, phenol B-dimethylether, quercetin og dipyridamol. Der er undersøgelser, der tyder på, at phenylethanoidglykosider er de vigtigste aktive ingredienser i Cistanche deserticola, hvoraf echinacosid og verbascosid anses for at være de vigtigste bioaktive komponenter, der udøver farmakologiske virkninger i Cistanche deserticola. Gennem netværksfarmakologi har vi fundet mål relateret til leverfibrose, som virker på verbascosid og verbascosid, og valideret dem gennem molekylær docking.
Pinecone-krysantemumglykosid og verbascosid, som er hovedkomponenterne i Cistanche deserticola, udøver antileverfibrosevirkninger ved at regulere apoptose af hepatiske stellatceller. ICAM1, AKT og MMP9 kan være mål for behandling af leverfibrose med echinacosid og verbascosid. Som celleadhæsionsfaktor er ICAM1 stærkt udtrykt i tilfælde af leverskade og kan hæmmes ved at undertrykke ICAM1-overekspression for at forhindre udvikling af leverfibrose. Serin/threonin-proteinkinase (AKT) er en vigtig målkinase nedstrøms for PI3K. Aktiveret AKT aktiverer og fremmer spredningen af hepatiske stellatceller og fremskynder udviklingen af leverfibrose. Omvendt hæmmer hæmning af AKT forekomsten af leverfibrose; MMP-9 kan nedbryde den normale leverkollagenmatrix, forstyrre det intracellulære miljø i leverceller, fremme aktiveringen af hepatiske stellatceller, udskille en stor mængde kollagen og fremme udviklingen af leverfibrose. Omvendt kan hæmning af MMP-9 hæmme forekomsten af leverfibrose; Brugen af CCl4 til at etablere en musemodel af leverfibrose i dette eksperiment er en af de klassiske modelleringsmetoder. CCl4 injiceres intraperitonealt i dyrekroppen, og sammenlignet med den normale gruppe øges LN-, HA-, PCIII- og 13Col IV-indholdet i modelgruppemusene markant; Sammenlignet med modelgruppen reducerede CPhG'ernes høje, mellemstore og lave dosisgrupper signifikant niveauerne af LN, HA, PCIII og Col IV; Resultaterne af HE- og Masson-tests viste, at sammenlignet med modelgruppen havde de høje, mellemstore og lave dosisgrupper af CPhG'er mildere levercellenekrose, signifikant reducerede eosinofile granulater og signifikant reducerede blå fibre omkring portalområdet. Ovenstående resultater indikerer, at hæmning af leverfibroseprogression ved hjælp af totale glykosider af phenylethanol i Cistanche deserticola kan være relateret til ICAM1-, AKT- og MMP9-mål, og der er behov for yderligere påvisning af relateret proteinudtryk.
Generering af leverfibrose er forårsaget af mange faktorer, blandt hvilke PI3K-AKT-vejen er en af de vigtigste, der er opnået ved vejberigelsesanalyse. PI3K-AKT-signalvej er involveret i regulering af celleproliferation og apoptose, inducering af human tumorigenese, transkription af hepatitis B-virusgener og er en af de vigtige veje til behandling af leverfibrose. PI3K-AKT-vejen kan aktivere dannelsen af hepatiske blodkar, forbedre blodforsyningen, genopbygge ekstracellulær matrix, regulere autofagi, hæmme hepatocytapoptose, fremme hepatocytproliferation og i sidste ende føre til leverfibrose. Pinecone-krysantemumglykosid og verbascosid kan hæmme spredning og aktivering af leverceller ved at regulere henholdsvis ICAM1-, AKT- og MMP9-mål. Cistanche deserticola phenylethanol total glycosid kan gribe ind i udviklingen af leverfibrose ved at deltage i energimetabolisme, proliferation og apoptose af leverceller. Realtids fluorescens kvantitativ PCR-detektion viste, at sammenlignet med den normale gruppe blev ekspressionsniveauerne af PI3K og AKT mRNA i levervævet hos modelgruppemusene signifikant opreguleret; Sammenlignet med modelgruppen blev ekspressionsniveauerne af PI3K og AKT mRNA signifikant reduceret i de høje, mellemstore og lave dosisgrupper af totale phenylethanolglykosider i Cistanche deserticola, hvilket kan hæmme aktiveringen af PI3K-AKT-vejen og forsinke progressionen af leverfibrose.
Sammenfattende kan de samlede glykosider af phenylethanol i Cistanche deserticola effektivt lindre CCl4-induceret leverfibrose hos mus, og dens mekanisme kan være relateret til spredning og aktivering af hepatiske stellatceller medieret af PI3K-AKT-signalvejen. Resultaterne af denne undersøgelse lægger grundlaget for yderligere udforskning af de farmakologiske virkninger af Cistanche deserticola i traditionel kinesisk medicin.