Udforskning af Huangqis mekanisme til behandling af viral myokarditis baseret på netværksfarmakologi og molekylær docking
Viral myokarditis (VMC) er en fokal eller diffus inflammatorisk læsion af myokardiet forårsaget af direkte skade på hjertemusklen af en virus eller en autoimmun inflammatorisk reaktion. De kliniske manifestationer omfatter hovedsageligt symptomer på tarm- eller øvre luftvejsinfektion før sygdomsudbruddet. Milde patienter har ingen symptomer, mens alvorlige tilfælde kan give symptomer som chok og pludselig død. Forekomsten af VMC er ca. 10-22 pr. 100.000 mennesker. Der er dog i øjeblikket ingen specifikke kliniske behandlingslægemidler, og antivirale og ernæringsmæssige kardiomyocytlægemidler bruges hovedsageligt til effektivt at kontrollere patientens tilstand.
Baseret på de kliniske manifestationer af VMC mener traditionel kinesisk medicin, at VMC skal klassificeres som "varm sygdom", "brystobstruktion", "hjertebanken" og andre kategorier. Dens sygdom er forårsaget af manglen på menneskelig retfærdig qi og den eksterne transmission af varme og patogene toksiner; Patogenesen skyldes invasionen af varme og toksiner, der forårsager skade på den menneskelige krop og yin, hvilket resulterer i blodstase, der blokerer meridianerne og tab af næring til hjertet. Patienterne udviser ofte symptomer som mangel, stagnation og stasis. I behandlingen er det vigtigt at kombinere stadiedifferentiering og typedifferentiering og understrege vigtigheden af at give næring til qi og yin, fremme blodcirkulationen og fjerne blodstasis. I de senere år har adskillige undersøgelser vist, at Huangqi er yderst effektiv til behandling af VMC. Huangqi-injektion alene eller i kombination med andre lægemidler bruges ofte i klinisk praksis til behandling af VMC og er blevet bredt promoveret.
Traditionel kinesisk medicin Huangqi indeholder forskellige aktive ingredienser som Huangqi polysaccharider, Huangqi IV glykosider, Huangqi flavonoider, quercetin og kaempferol. Moderne medicinsk forskning har vist, at Huangqi og dets aktive ingrediensmonomerer (såsom Huangqi IV-glykosid, Huangqi-flavonoider, Huangqi-polysaccharider osv.) har flere potentielle mekanismer til behandling af viral myokarditis, herunder oxidativ stress, immunregulering, hæmning af inflammatorisk respons, regulering af celleapoptose osv. Den detaljerede virkningsmekanisme er dog stadig uklar. Denne undersøgelse er baseret på netværksfarmakologi og molekylær docking-teknologi til at forudsige de aktive ingredienser, relaterede mål og veje for Astragalus membranaceus i behandlingen af viral myokarditis for at belyse dens biologiske processer og virkningsmekanismer.

 

Huangqi, som er en traditionel Qi-styrkende medicin, virker styrkende på milten og qi, afgiftende og fremmer muskelvækst. De forskellige aktive ingredienser i Huangqi har forskellige virkninger på behandlingen af viral myokarditis, hver med sine egne fordele. I denne undersøgelse blev 22 aktive ingredienser i Astragalus membranaceus inkluderet i diskussionen, hvilket resulterede i i alt 505 lægemiddelmål og 1116 mål relateret til VMC. Blandt dem har quercetin, 3,9-di-O-methylnisen pea rosewood phenol, kaempferol, (3R) -3- (2-hydroxy-3,4-dimethoxyphenyl) chrom-7-ol og berberin et stort antal forbundne målpunkter og spiller en nøglerolle i behandlingen af VMC. Tidligere undersøgelser har vist, at quercetin lindrer CVB3-induceret myocardial celleskade ved at aktivere PI3K/Akt-vejen. Derudover kan quercetin også hæmme inflammatoriske reaktioner, hvilket viser sig i form af lavere niveauer af IL-1 β, IL-6 og iN-OS. Flavonoidforbindelsen kaempferol kan hæmme apoptose af hypoxiske kardiomyocytter gennem mTOR-vejen. Og hvordan andre komponenter virker, er endnu ikke undersøgt.
Ifølge analysen af netværket "Astragalus membranaceus active ingredient VMC target" og proteininteraktionsnetværket er der 97 potentielle mål, der kan virke på sygdomme, hvilket indikerer, at Astragalus membranaceus har karakter af multikomponent- og multimålbehandling for VMC. Vigtige målproteiner (såsom ALB, TP53, AKT1, MAPK3, VEG-FA, CASP3, EGFR osv.) har forskellige proteintyper, herunder transkriptionsfaktorer, signaltransduktionsfaktorer, enzymer, transportfaktorer osv. Dette tyder på, at multi-target-terapi spiller en synergistisk rolle, hvilket også afspejler den traditionelle kinesiske medicins overordnede og systemiske karakter i behandlingen af sygdomme. Tidligere undersøgelser har vist, at Astragalus membranaceus kan reducere ekspressionsniveauet for den apoptoserelaterede faktor Caspase-3 i myokardievæv betydeligt og lindre graden af myokardiecelleapoptose. Virkningen af andre faktorer kan tjene som en retning for fremtidig forskning.
Cytokiner er involveret i reguleringen af cellulære inflammatoriske reaktioner. Flere undersøgelser har vist, at efter behandling af VMC med Huangqi reduceres niveauerne af inflammatoriske cytokiner IL-6, IL-8 og TNF - α i serum betydeligt, hvilket effektivt lindrer den inflammatoriske reaktion hos patienterne. Aktiveringen af STAT3-signalvejen (transkriptionsaktivator 3) inducerer endogene beskyttelsesmekanismer i myokardiet og fremmer derved myokardiets vaskulære vækst og bremser myokardiets celleapoptose. En undersøgelse har vist, at Astragalus membranaceus har en indvirkning på STAT3 og dens vej under behandlingen af VMC, hvilket primært påvirker virusreplikationen, men ikke påvirker funktionen af normale myokardieceller. Derudover kan Huangqi nedregulere ekspressionen af Caspase-3 i myokardievæv for at lindre graden af myokardiecelleapoptose. Virkningsmekanismerne for andre mål er værd at udforske yderligere.
Gennem mål-GO berigelsesanalyse antyder resultaterne, at nøglegener af Astragalus membranaceus placeret på cellulære komponenter såsom membranvæv, transkriptionsfaktorkomplekser og immunsynapser kan regulere biologiske processer såsom næringsstofniveauer, iltniveauer, kaskadeaktioner og stressresponser ved at påvirke bindingen af potentielle mål til relaterede kinaser, cytokinreceptorer, transkriptionsfaktorer osv. for at behandle viral myokarditis. Fas-receptoren på overfladen af målceller kan binde sig til FasL-receptorproteinet på membranoverfladen, hvilket kan fremkalde apoptose af målceller. Liu et al.s forskning tyder på, at Huangqi kan have en beskyttende effekt på myokardiet ved at nedregulere transkriptionen af FasL- og Fas-gener på overfladen af VMC-musens myokardievævsrelaterede celler og derved reducere udtrykket af Fas og FasL. Immunsynapser kan også være meget vigtige. Qi et al. har vist, at Huangqi-injektion kan aktivere Treg-cellers immunrespons og derved udskille IL-10 og TNF - β, hæmme Th17-cellers udskillelse af IL-17 og IL-21 og udøve en beskyttende effekt på myokardiet. Zhang et al.s grundforskning har vist, at Astragalus membranaceus saponiner (AST) kan hæmme niveauerne af kreatinkinase-isoenzym (CK-MB) og laktatdehydrogenase (LDH) i det perifere blod hos mus betydeligt. Kliniske undersøgelser har vist, at Huangqi kan beskytte myokardiet ved at hæmme aktiveringen og spredningen af oxidativ stress og dermed reducere myokardieskader. Ernæringsforhold og iltforsyning er særligt vigtige for patienter med hjertedysfunktion, hvilket tyder på, at aktive ingredienser i Astragalus membranaceus kan lindre myokardieskader ved at forbedre og regulere patientens ernærings- og iltstatus. Forskning har vist, at når Huangqi hæmmer inflammatorisk respons og udøver terapeutiske virkninger på VMC, nedregulerer det for det meste udtrykket af TNF - α. Zhong et al.s grundforskning har vist, at behandling med Astragaloside IV signifikant reducerer myokardieinfiltration og nekrosescore hos mus og signifikant reducerer apoptoseindekset for celler omkring læsionen. Dette beviser, at behandling af VMC med Huangqi kan være en reguleringsmekanisme med flere mål og flere veje.
Baseret på nuværende forskning er der mange mekanismer, hvormed Huangqi behandler viral myokarditis, som kan være relateret til oxidativ stressrespons, inhibering af inflammatorisk respons, celleapoptose, immunregulering og andre faktorer. Efter KEGG-vejberigelsesanalyse tyder det på, at disse mekanismer kan være relateret til signalveje som PI3K Akt, TNF, apoptose og Th17-celledifferentiering. Derudover er der stadig nogle biologiske processer og veje, der endnu ikke er involveret (såsom AGE-RAG-signalvej, Erb-signalvej, MAP-signalvej, relaxin-signalvej, human cytomegalovirusinfektion i diabeteskomplikationer), der skal udforskes og verificeres.
Baseret på netværksfarmakologi belyste denne undersøgelse de aktive ingredienser, potentielle mål og biologiske veje for den traditionelle kinesiske medicin Huangqi i behandlingen af viral myokarditis. De foreløbige forskningsresultater har afsløret den relevante virkningsmekanisme for Huangqi i behandlingen af VMC, hvilket giver et teoretisk grundlag for yderligere forskning i dets farmakologiske mekanisme. Der er dog stadig visse mangler i denne undersøgelse, da den kun er afhængig af eksisterende validerede data i databasen for at forudsige den farmakologiske mekanisme for Huangqi til behandling af VMC, som stadig skal valideres gennem mange grundlæggende og kliniske undersøgelser. Derfor har denne undersøgelse til formål at give ideer og referencer til Huangqis virkningsmekanisme i behandlingen af viral myokarditis.