Erforschung des Wirkmechanismus von Gynostemma pentaphyllum bei der Behandlung des chronischen Müdigkeitssyndroms auf der Grundlage der Netzwerkpharmakologie und der Validierung von Tiermodellen
Das chronische Müdigkeitssyndrom (CFS), auch bekannt als myalgische Enzephalomyelitis (ME), ist eine komplexe Multisystemerkrankung, die mehr als sechs Monate andauert. Zu den klinischen Manifestationen gehören lähmende Müdigkeit, neurokognitive Störungen, Kopfschmerzen, Schlafstörungen und eine Reihe von autonomen Symptomen, die die Arbeit und das Leben des Patienten ernsthaft beeinträchtigen. In der traditionellen chinesischen Medizin geht man davon aus, dass das CFS die fünf Organe betrifft und wird im Inneren Kanon des Gelben Kaisers allgemein als "Müdigkeit", "Laxheit", "Schwäche", "Schwere", "Körpergewicht" und "Gliedmaßen, die sich nicht heben lassen" bezeichnet. Sie gehört zu der Kategorie der Krankheiten wie "Mangelerschöpfung". Mit der Beschleunigung des Arbeitstempos der Menschen nimmt der Druck des Lebens allmählich zu, und die Inzidenzrate steigt weiter an und zeigt einen Trend zu einem jüngeren Alter, was zum Mittelpunkt der klinischen Diskussion geworden ist. Die Pathogenese dieser Krankheit ist noch nicht geklärt, und es gibt viele pathogene Faktoren. Auch gibt es kein spezifisches Medikament für die klinische Behandlung.
Die traditionelle chinesische Medizin hat mehrere Komponenten, mehrere Ziele und insgesamt eine modulierende und ausgleichende Wirkung. Grundlegende Experimente haben gezeigt, dass die traditionelle chinesische Medizin erhebliche Auswirkungen und Vorteile bei der Vorbeugung und Behandlung des chronischen Müdigkeitssyndroms hat. Gynostemma pentaphyllum (Thunb.) Maki no ist eine ganze Pflanze aus der Familie der Kürbisgewächse. Die moderne pharmakologische Forschung hat herausgefunden, dass Gynostemma pentaphyllum verschiedene pharmakologische Wirkungen hat, wie z. B. Senkung der Blutfette und des Blutzuckerspiegels, Anti-Tumor-Wirkung, Immunregulierung, Antioxidationsmittel und andere Wirkungen, allgemein bekannt als "südlicher Ginseng". Literaturberichten zufolge können Polysaccharide aus Gynostemma pentaphyllum bei Mäusen die Trainingszeit verlängern und die Differenzierung der Skelettmuskeln fördern. Gleichzeitig kann die orale Verabreichung von Gynostemma pentaphyllum positive Auswirkungen auf die geistige Müdigkeit und die Kognition von Patienten haben und ihre Immunität stärken. Die Wirkstoffe und der Wirkmechanismus sind jedoch noch nicht geklärt, und die Pathogenese des CFS ist komplex, so dass sich die Methoden der Netzwerkpharmakologie für die Forschung sehr gut eignen. Die Netzwerkpharmakologie basiert auf der Computertechnologie und der Abfrage von Netzwerkdatenbanken und kombiniert die Pharmakologie mit der Bioinformatik, um die Beziehung zwischen Medikamenten und Krankheiten aus einer systematischen Perspektive zu untersuchen. Daher sollen in diesem Artikel die relevanten Ziele, Wege und Wirkmechanismen von Gynostemma pentaphyllum bei der Behandlung von CFS mit Hilfe der Netzwerkpharmakologie, der molekularen Docking-Technologie und von Tierversuchen erforscht werden, um einige Hinweise für die klinische Anwendung zu liefern.

Die traditionelle chinesische Medizin spielt eine Schlüsselrolle bei der Behandlung von CFS, vor allem durch den Einsatz von tonisierenden Medikamenten. Gynostemma pentaphyllum, eine Art tonisierendes Medikament, hat Berichten zufolge Wirkstoffe, die entzündungshemmende, ermüdungshemmende, oxidativen Stress verbessernde und immunstärkende Effekte haben. In diesem Artikel werden die Wirkstoffe von Gynostemma pentaphyllum mit Hilfe der Netzwerkpharmakologie analysiert. Anhand des Netzwerkdiagramms "Gynostemma pentaphyllum active ingredients target action" wurde festgestellt, dass Komponenten wie Quercetin, Isorhamnetin und Panaxadiol einen hohen Grad an Werten aufweisen. Moderne pharmakologische Studien haben gezeigt, dass Quercetin die Aktivität der Katalase (CAT) und der gesamten Superoxiddismutase (T-SOD) bei schwimmenden Mäusen, die mit Gewicht belastet werden, signifikant erhöhen kann, während es die Glukoneogenese und den Glukosestoffwechsel beeinflusst, was eine Rolle bei der Verzögerung oder Beseitigung von Müdigkeit spielt. Gong et al. fanden heraus, dass Isorhamnetin als potenzielles Antioxidans dienen kann und dass sein Wirkmechanismus antioxidative Effekte ausüben kann, indem er die PI3K/AKT- und Nrf2/ARE-Signalwege reguliert, die intrazelluläre Glutathion (GSH)-Expression erhöht und ausgezeichnete antioxidative und ermüdungshemmende Effekte zeigt. Wang et al. fanden heraus, dass Panaxadiol die Speicherung von Glykogen im Lebermuskel von ermüdeten Mäusen erhöhen, den Laktatgehalt (LD) im Serum senken, die LDH-Aktivität erhöhen und signifikante Effekte gegen Müdigkeit haben kann. Wir gehen davon aus, dass diese Komponenten wichtige Kernbestandteile für die Behandlung von CFS mit Gynostemma pentaphyllum sein könnten.

Durch die Konstruktion von PPI-Netzwerken für wichtige Targets wurde festgestellt, dass Proteine wie STAT3, TP53, SRC und AKT1 höhere Werte aufweisen. STAT3 kann als Signal- und Transkriptionsaktivator die Aktivität der ATP-Synthase und den Interleukinspiegel regulieren und damit den Energiestoffwechsel und den Entzündungsstatus im Körper beeinflussen. Gilad et al. fanden heraus, dass SRC immunstärkende Wirkungen ausüben kann und dass sein Wirkmechanismus darin besteht, den NF-κ-B-Signalweg und die Immunzellen zu regulieren und dadurch Entzündungen und oxidativen Stress zu beeinflussen. Fang et al. fanden heraus, dass TP53 die Zellapoptose reduzieren und die Muskelermüdung regulieren kann, indem es die Expression des P53-Proteins im Skelettmuskel von ermüdeten Ratten hemmt. Andere Studien haben auch gezeigt, dass es eine ausgleichende Wirkung auf den oxidativen Stress hat. AKT1 fördert die mitochondriale Biosynthese und beeinflusst den Energiestoffwechsel des Gewebes durch Regulierung der MAPK-Phosphorylierung und Aktivierung von PPAR α/PGC-1 α. Studien haben gezeigt, dass es den Ermüdungszustand durch Regulierung des Energiestoffwechsels beeinflusst. Dies deutet darauf hin, dass STAT3, TP53, SRC und AKT1 durch die Regulierung des Energiestoffwechsels, des oxidativen Stresses und der Zellapoptose auf das CFS einwirken können und möglicherweise wichtige Ziele für die Behandlung des CFS mit Gynostemma pentaphyllum sind. Dieser Artikel führt ferner molekulares Docking zwischen Schlüsselzielen und Kernkomponenten durch, und die Ergebnisse zeigen, dass beide eine hohe Bindungsaktivität haben, von denen das STAT3-Protein die beste Bindungsfähigkeit zu den Kernkomponenten hat.

Die Anreicherungsanalyse von GO- und KEGG-Schlüsselzielen zeigte, dass die Behandlung von CFS mit Gynostemma pentaphyllum P13K/AKT, Flüssigkeitsschubstress und Atherosklerose, den HIF-1-Signaltransduktionsweg, AGE-RAGE und andere Signalwege einbezieht, von denen der P13K/AKT-Signalweg die größte Anzahl von angereicherten Genen aufweist. CFS geht mit Entzündungen im Gehirn einher, die die neuronale Proliferation und Apoptose beeinträchtigen. Der P13K/AKT-Signalweg ist eng mit verschiedenen biologischen Enzymeffekten und dem Glukosestoffwechsel verbunden und kann die HPA-Achse im Gehirn beeinflussen, um die Neuroinflammation zu verbessern und die zentrale Müdigkeit zu lindern. P13K kann die Expression des AKT-Proteins aktivieren und durch Phosphorylierung des P13K- und AKT-Proteins am Zellstoffwechsel, an der Proliferation und Differenzierung, an der Anti-Apoptose und an anderen Aspekten teilnehmen. Frühere Studien haben gezeigt, dass die Gesamtsaponine von Gynostemma pentaphyllum den P13K/AKT-Signalweg aktivieren, die Freisetzung nachgeschalteter pro-apoptotischer Proteine hemmen, oxidativen Stress reduzieren und Hirnschäden verbessern können, was auf die Bedeutung des P13K-AKT-Signalwegs bei der Behandlung von CFS mit Gynostemma pentaphyllum hinweist. Bei der erneuten Kartierung des P13K-AKT-Signalwegs mit Hilfe von KEGG Mapper wurde festgestellt, dass die meisten Schlüsselziele diesem Signalweg zugeordnet wurden. Der P13K/AKT-Signalweg ist ein potenzieller Signalweg für die Behandlung von CFS mit Gynostemma pentaphyllum.

Um den Mechanismus von Gynostemma pentaphyllum bei der Behandlung von CFS weiter zu untersuchen, wurde ein CFS-Mausmodell durch Nahrungsbeschränkung und erzwungenes Schwimmen geschaffen. Es wurde festgestellt, dass Gynostemma pentaphyllum die Zeit des Erschöpfungsschwimmens und die Zeit des Stick Spinning bei Mäusen signifikant verlängern kann. Die Verbesserung der Ausdauer ist der objektivste Indikator für die Bewertung von Medikamenten gegen Ermüdung, was darauf hindeutet, dass Gynostemma pentaphyllum Saponine signifikante Anti-Ermüdungseffekte haben, die Anhäufung von Ermüdungsmetaboliten reduzieren und die Trainingszeit verbessern können. Bei intensiver körperlicher Betätigung befindet sich der Körper in einem relativ anaeroben Zustand und verlässt sich bei der Energieversorgung auf die Muskelglykolyse, was zu einem Anstieg von LDH und BUN führt und eine Reihe funktioneller Störungen verursacht, wie z. B. die Nervenleitung und die Muskelkontraktion, wodurch die Produktion, Freisetzung und Speicherung von Energie beeinträchtigt wird, was wiederum zu körperlicher Ermüdung führt. In dieser Studie wurde festgestellt, dass Gynostemma pentaphyllum die Werte von BUN und LDH-Aktivität im Serum von CFS-Mäusen signifikant senken kann, was darauf hindeutet, dass Gynostemma pentaphyllum die Anhäufung von Stoffwechselprodukten im Körper reduzieren kann. Die Ergebnisse des Western Blot haben gezeigt, dass Gynostemma pentaphyllum die Expressionsniveaus von PI3K und Akt erhöhen kann, während es die Expressionsniveaus von P-PI3K, P-AKT und STAT3 reduziert, wodurch der PI3K/AKT-Signalweg reguliert wird. Dies legt nahe, dass der PI3K/AKT-Signalweg ein Schlüsselweg für Gynostemma pentaphyllum bei der Behandlung des chronischen Müdigkeitssyndroms sein könnte.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Hauptwirkstoffe von Gynostemma pentaphyllum, wie Quercetin und Isorhamnetin, auf mehrere Targets wie STAT3, TP53, SRC, AKT1, HSP90AA1 wirken können, indem sie oxidativen Stress und den Energiestoffwechsel regulieren und mehrere Signalwege wie den PI3K/AKT-Signalweg regulieren. Sie haben das Potenzial, CFS mit mehreren Komponenten, Zielen und Wegen zu behandeln. Diese Studie kann als Referenz für die vertiefte Forschung und klinische Anwendung von Gynostemma pentaphyllum dienen.