Unders\u00f8gelse af antihypoxi-effekten og potentielle m\u00e5l for amerikansk ginseng baseret p\u00e5 zebrafisk-model og dynamisk molekyl\u00e6r docking-teknologi
\nHypoxi er en kompleks patologisk proces for\u00e5rsaget af flere faktorer, som refererer til varierende grader af vejrtr\u00e6kningsbesv\u00e6r i kroppen. Den manglende evne til at indtage tilstr\u00e6kkeligt med ilt gennem luftvejene f\u00f8rer til patologiske forandringer i kroppen, s\u00e5som cyanose af hud, fingre, l\u00e6ber og endda symptomer som hv\u00e6sende vejrtr\u00e6kning, \u00e5nden\u00f8d og trykken for brystet. Hypoxi kan for\u00e5rsage uoprettelig skade p\u00e5 flere organer som hjerte, hjerne og lunger, hvilket kan udvikle sig til d\u00f8delige sygdomme som lunge\u00f8dem eller hjerne\u00f8dem. Traditionel kinesisk medicin har \u00e5benlyse fordele inden for forskning i og klinisk anvendelse af antihypoksi, f.eks. sne-lotus og palme-ginseng, som har vist sig at have gode antihypoksi-effekter. Det er stadig af stor betydning for forebyggelse og behandling af hypoxi for\u00e5rsaget af milj\u00f8er i store h\u00f8jder eller patologi at grave dybere ned i vores lands unikke medicinske planteressourcer og opdage mere effektive l\u00e6gemidler med lav toksicitet.<\/p>\n
P\u00e5 nuv\u00e6rende tidspunkt er de vigtigste modeller, der bruges til forskning i antihypoksiske sygdomme, rotte- og musemodeller. De vigtigste metoder inkluderer v\u00e6gtb\u00e6rende sv\u00f8mmeeksperimenter, normobariske hypoxitoleranceeksperimenter, natriumnitritforgiftningsoverlevelseseksperimenter og akutte cerebrale isk\u00e6miske hypoxieksperimenter, som har begr\u00e6nsninger og h\u00f8je omkostninger i storstilet l\u00e6gemiddelscreening. Forskning har vist, at zebrafisk kan etablere hypoximodeller gennem natriumsulfit, og zebrafisk har h\u00f8j \u00e6gproduktion, korte eksperimentelle cyklusser og lave omkostninger, hvilket kan opn\u00e5 screening med h\u00f8j gennemstr\u00f8mning. Derfor brugte vi modeldyret zebrafisk til at unders\u00f8ge antihypoxi-effekten af amerikansk ginseng og brugte bioinformatiske teknikker og metoder til at screene og forudsige de aktive ingredienser og potentielle m\u00e5l for amerikansk ginseng for at s\u00f8ge efter potentielle m\u00e5l for amerikansk ginsengs antihypoxi-effekt og give reference til unders\u00f8gelsen af dens antihypoxi-mekanisme.<\/p>\n
<\/p>\n
Denne artikel konstruerer en ny model for zebrafisk-juvenil antihypoxi, der giver en ny metode til unders\u00f8gelse af traditionel kinesisk medicin antihypoxi. Dette eksperiment brugte natriumsulfit til at konstruere et milj\u00f8 med lavt iltindhold og erstattede den almindelige metode med kv\u00e6lstofp\u00e5fyldning for at skabe en hypoxi-model og unders\u00f8gte antihypoxi-effekten af amerikansk ginseng med en enklere og mere direkte operation. Ved at bruge zebrafisk som modeldyr kan man reducere fors\u00f8gsperioden, opn\u00e5 high-throughput screening og karakterisere hypoxi som helhed. Efter at v\u00e6re blevet ber\u00f8vet ilt vil zebrafisk opleve et flydende hovedf\u00e6nomen, og deres sv\u00f8mmeholdning vil v\u00e6re ubalanceret. Deres krop vil ikke v\u00e6re parallel med vandret, og de vil sv\u00f8mme uregelm\u00e6ssigt i alle retninger og \u00f8ge deres sv\u00f8mmehastighed inden for et bestemt tidsrum. Denne unders\u00f8gelse evaluerede overlevelsestiden for zebrafisk i forskellige grupper under hypoxiske forhold og deres neurologiske adf\u00e6rd (flydende hoved, sv\u00f8mmehastighed og afstand) efter hypoxi. Det viste sig, at amerikansk ginsengekstrakt kunne forbedre overlevelsestiden for zebrafisk under hypoxiske forhold betydeligt. Med stigningen i l\u00e6gemiddelkoncentrationen faldt den flydende hovedhastighed for hver gruppe af zebrafisk ogs\u00e5 betydeligt. Bev\u00e6gelsesafstanden og -hastigheden efter hypoxi var ogs\u00e5 signifikant forskellig fra modelgruppen. Den neurologiske adf\u00e6rd hos h\u00f8jdosisgruppen var t\u00e6t p\u00e5 den hos den tomme normoxiske gruppe, hvilket indikerer, at amerikansk ginseng-ekstrakt har en betydelig antihypoksi-effekt, hvilket l\u00e6gger grunden til at finde potentielle antihypoksi-m\u00e5l i n\u00e6ste trin.<\/p>\n
Amerikansk ginseng er en plante af Panax-sl\u00e6gten i Araliaceae-familien, som stammer fra Canada og dyrkes i vid udstr\u00e6kning i Jilin- og Shandong-provinserne i Kina. Allerede under Qing-dynastiet udarbejdede den konfucianske l\u00e6ge Wang Ang bogen \"Bu Tu Ben Cao Bei Yao\", som beskrev, at amerikansk ginseng har en k\u00f8lig natur, s\u00f8d smag, let bitterhed og traditionelle virkninger som at styrke qi og give n\u00e6ring til yin, fjerne varme og generere v\u00e6sker. Moderne farmakologi viser, at amerikansk ginseng har forskellige farmakologiske aktiviteter, herunder antitumor, kardiovaskul\u00e6r beskyttelse, immunregulering samt anti-myokardieisk\u00e6mi, anti-myokardieoxidation og andre effekter. Men indtil videre er folks forst\u00e5else af antihypoxi-effekten og specifikke stofsammens\u00e6tningsm\u00e5l for amerikansk ginseng stadig meget begr\u00e6nset. Tidligere unders\u00f8gelser har vist, at ginsenosid Rg3 kan h\u00e6mme spredningen af Eca-109- og 786-0-celler under hypoxiske forhold og fremkalde et betydeligt fald i udtrykket af vaskul\u00e6r endotelv\u00e6kstfaktor (VEGF) mRNA. Det kan ogs\u00e5 h\u00e6mme ekspressionen af hypoxi-inducerbar faktor-1 \u03b1 (HIF-1 \u03b1), cyclooxygenase-2 (COX-2) og nuklear faktor kappa B (NF - \u03ba B) induceret af hypoxi under hypoxiske forhold; Ginsenoside Rb3 kan stabilisere cellemembranen, h\u00e6mme ekspressionen og aktiviteten af NOS og har en signifikant beskyttende virkning p\u00e5 hypoxisk-isk\u00e6misk neuronal skade. Derfor er dybdeg\u00e5ende udforskning af vigtige antihypoksi-aktive stoffer i amerikansk ginseng af stor betydning for kvalitetsevaluering og udvikling af nye l\u00e6gemidler.<\/p>\n
Den topologiske analyse af PPI-netv\u00e6rket antyder, at AKT1, STAT3, HSP90AA1, JUN og TNF kan v\u00e6re de centrale m\u00e5lgener for amerikansk ginseng til antihypoxi. AKT1, som er en serin\/threonin-proteinkinase, kan aktiveres af PI3K-binding til v\u00e6kstfaktorer og fosforyleres for at aktivere eller h\u00e6mme downstream-substrater s\u00e5som apoptoserelaterede proteiner Bad, Caspase9, mTOR-aktivitet og derved deltage i regulering af biologiske processer s\u00e5som celleproliferation, differentiering, apoptose og migration. Forskning har vist, at rekombinant lentivirusmedieret Akt1-gentransfektion kan forbedre hypoxitolerancen hos rotte-BMSC'er betydeligt ved at h\u00e6mme apoptose. STAT3 er medlem af STAT-familien og spiller en afg\u00f8rende rolle i reguleringen af celleproliferation, differentiering, apoptose og andre processer. STAT3 spiller en vigtig rolle i hypoxi-inducerede glatte muskelceller i lungearterien, og blokering af STAT3-signalvejen kan effektivt h\u00e6mme spredningen af vaskul\u00e6re glatte muskelceller. HSP90AA1 er medlem af varmechokproteinfamilien og et af de mest udbredte cytoplasmatiske proteiner i ikke-stressceller. Det spiller en afg\u00f8rende rolle i opretholdelsen af cellul\u00e6r homeostase og kan forbedre cellernes modstandsdygtighed over for ekstern stress under hypoxiske stressforhold. JUN tilh\u00f8rer onkogenfamilien og er medlem af MAPK-superfamilien. Det kan deltage i processer som celleproliferation, inflammation, migration og invasion. Under hypoxiske forhold kan en stigning i ekspressionsniveauet af fosforyleret c-jun N-terminal kinase fremme spredningen af glatte muskelceller i rotternes lungearterie. TNF er et pro-inflammatorisk cytokin, der hovedsageligt udskilles af monocytter og makrofager, og som spiller en afg\u00f8rende rolle i reguleringen af inflammatoriske effekter og v\u00e6rtsforsvaret mod mikrobielle patogener. Under hypoxi-stress regulerer TNF transkriptionsniveauet af HIF-1 \u03b1 (hypoxi-inducerbar faktor-1 \u03b1) gennem NF - \u03ba B-vejen.<\/p>\n
Denne unders\u00f8gelse viste gennem dynamisk molekyl\u00e6r docking, at vigtige forbindelser af amerikansk ginseng (s\u00e5som ginsenosid F11, papaverin, ginsenosid RO, ginsenosid Rb3, ginsenosid Rg1, ginsenosid Rg3) kan binde godt med hypoxi-kernem\u00e5lgener (AKT1, HSP90AA1, JUN, STAT3, TNF). Denne molekyl\u00e6re dockingunders\u00f8gelse fastslog, at den oprindelige ligandposition i krystalstrukturen er den aktive dockinglomme, hvilket sikrer, at bindingsstedet mellem n\u00f8gleforbindelser i amerikansk ginseng og hypoxiske m\u00e5lproteiner er den vigtigste aktive region. Jo lavere bindingsenergien er, desto st\u00e6rkere er bindingsevnen mellem liganden og m\u00e5lproteinet. Gennem docking af forskellige forbindelser med m\u00e5let blev det konstateret, at den pro-inflammatoriske faktor TNF og varmechokproteinet HSP90AA1 har en st\u00e6rk bindingsevne med n\u00f8gleaktive ingredienser, som kan v\u00e6re et potentielt n\u00f8glem\u00e5l for amerikansk ginseng til antihypoxi. Gennem yderligere verifikation med molekyl\u00e6r dynamik blev det konstateret, at den dynamiske simulering af HSP90AA1 og ginsenosid Rg1, TNF og ginsenosid Ro kan danne stabile konformationer, der afsl\u00f8rer og verificerer bindingsfastheden og stabiliteten af kernem\u00e5let og forbindelseskomplekset. Dette giver et p\u00e5lideligt teoretisk grundlag for unders\u00f8gelsen af potentielle hypoxim\u00e5l for amerikansk ginseng for antihypoxieffekter.<\/p>\n
Sammenfattende evaluerede denne unders\u00f8gelse den antihypoxiske effekt af amerikansk ginseng ved hj\u00e6lp af en zebrafiskmodel og udforskede de aktive ingredienser og kernem\u00e5l, der er involveret i antihypoxi, ved hj\u00e6lp af netv\u00e6rksfarmakologiteknikker. Molekyl\u00e6r docking-teknologi og molekyl\u00e6r dynamik blev brugt til yderligere at verificere bindingen af aktive ingredienser og kernem\u00e5l, hvilket afsl\u00f8rede potentielle m\u00e5l for amerikansk ginseng til antihypoksi. P\u00e5 grund af kompleksiteten af ingredienser i traditionel kinesisk medicin og den molekyl\u00e6re struktur af saponiner i amerikansk ginseng er den forel\u00f8bige udforskning baseret p\u00e5 netv\u00e6rksfarmakologi stadig utilstr\u00e6kkelig. Med hensyn til de forudsagte m\u00e5l for kinesiske og vestlige ginsengs antihypoxi-effekter vil der blive foretaget yderligere eksperimentel verifikation i den senere fase for at give teoretisk grundlag og reference til unders\u00f8gelsen af de antihypoxi-farmakologiske komponenter i amerikansk ginseng og for at give et grundlag for relateret mekanismeforskning i den senere fase.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Exploring the anti hypoxia effect and potential targets of American ginseng based on zebrafish model and dynamic molecular docking technology Hypoxia is a complex pathological process caused by multiple factors, which refers to varying degrees of breathing difficulties in the body. The inability to intake sufficient oxygen through the respiratory tract leads to pathological changes […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[20],"tags":[],"yoast_head":"\n