Étude du mécanisme anti-âge de Scutellaria baicalensis sur la base de la pharmacologie de réseau et de l'amarrage moléculaire
Le vieillissement de la population est un problème difficile auquel la Chine et le monde sont confrontés aujourd'hui. Le vieillissement de la population entraîne non seulement une diminution de la main-d'œuvre adaptée à l'âge et une augmentation de la charge des soins aux personnes âgées pour le pays et les familles, mais aussi une série de problèmes de santé. La recherche a confirmé que le vieillissement est un facteur de risque pour de nombreuses maladies complexes, telles que les maladies cardiovasculaires et cérébrovasculaires, le diabète, le cancer, les maladies neurodégénératives, etc. Bien que le vieillissement ne puisse être évité, il peut être retardé par des méthodes telles que la restriction calorique, la manipulation génétique et l'intervention médicamenteuse. Plus important encore, le fait de retarder le vieillissement permet non seulement de prolonger la durée de vie de l'organisme, mais aussi d'améliorer considérablement son état de santé. Par exemple, dans la plupart des maladies chroniques, la limitation de l'apport alimentaire peut réduire efficacement la gravité des symptômes ; il a été démontré que la metformine et la rapamycine prolongent la durée de vie dans de nombreux organismes modèles. Des études épidémiologiques montrent que la prise de metformine et de rapamycine en quantité appropriée peut prévenir l'apparition de nombreux cancers et réduire le taux d'incidence des maladies neurodégénératives. Par conséquent, retarder le vieillissement est l'une des méthodes efficaces pour réduire l'incidence des maladies liées à l'âge.
La médecine traditionnelle chinoise (MTC) a toujours mis l'accent sur la santé et le bien-être, en traitant les maladies préexistantes avant qu'elles ne se déclarent. La médecine traditionnelle chinoise anti-âge fait l'objet d'une attention croissante. L'Erigeron breviscapus (Vant.) Hand Mazz. est un remède traditionnel chinois couramment utilisé pour traiter les maladies liées à l'âge telles que les maladies cardiovasculaires et cérébrovasculaires. Ses ingrédients actifs sont principalement des flavonoïdes et des composés de caféoyle. Des recherches ont montré que le composant flavonoïde bréviscapine peut contrecarrer le vieillissement induit par le D-galactose, améliorer les troubles de la mémoire et les modifications anormales du foie et des reins chez les souris, mais son mécanisme d'action n'est pas encore clair. Cependant, il n'existe actuellement aucun rapport indiquant si les composés d'acide caféique de Scutellaria baicalensis ont des effets antivieillissement. La pharmacologie des réseaux est une méthode de recherche basée sur la théorie des récepteurs et la technologie des réseaux biologiques qui permet d'élucider l'action des médicaments et leur mécanisme d'action. La médecine traditionnelle chinoise est principalement prise par voie orale, et seuls les composants qui passent dans la circulation sanguine peuvent être des ingrédients efficaces pour traiter les maladies et promouvoir la santé. Afin d'explorer le mécanisme anti-âge de Scutellaria baicalensis et de fournir des idées pour des recherches expérimentales ultérieures, cette étude a récupéré les composants sanguins de Scutellaria baicalensis administrés par voie orale, appliqué des méthodes de pharmacologie de réseau pour prédire les cibles anti-âge des composants sanguins, analysé les fonctions biologiques et les voies d'action des cibles, et vérifié l'effet de liaison entre les composants sanguins et les cibles clés à l'aide de méthodes d'amarrage moléculaire.

La pharmacologie de réseau sélectionne souvent les composants de recherche sur la base d'une biodisponibilité orale (OB) ≥ 30%, d'une demi-vie (HL) ≥ 4, et d'un drug like (DL) ≥ 0,18. L'auteur a constaté que si les ingrédients de Scutellaria baicalensis étaient examinés dans ces conditions, les principaux composants actifs des flavonoïdes, la baicaline et l'acide caféique, étaient complètement exclus. Cette constatation est manifestement incompatible avec l'idée actuelle selon laquelle ces deux types de composants sont les principaux composants actifs de Scutellaria baicalensis. La médecine traditionnelle chinoise est principalement prise par voie orale, et les composants absorbés dans la circulation sanguine après administration orale peuvent être les ingrédients actifs de la médecine traditionnelle chinoise. Par conséquent, en suivant l'approche de la pharmacochimie sérique, cette étude s'est concentrée sur les composants présents dans Scutellaria baicalensis qui ont été signalés comme pouvant être absorbés par voie orale dans la circulation sanguine en tant que sujet de recherche en pharmacologie de réseau. Cette étude a retrouvé 30 composants sanguins de Scutellaria baicalensis administrés par voie orale, dont 13 flavonoïdes, 11 composés de caféoyle et 6 autres composés, et a prédit leurs effets sur 37 cibles du vieillissement. Ces 37 cibles impliquent principalement des processus biologiques et des voies telles que le vieillissement et la régulation des tumeurs, ce qui est cohérent avec l'idée que "les tumeurs et le vieillissement sont étroitement liés, et que le vieillissement est le plus grand facteur de risque pour les tumeurs". La recherche a montré qu'avec l'âge, les dommages et les mutations de l'ADN augmentent, entraînant un risque accru de cancer. En outre, les modifications du système circulatoire, du système endocrinien et du système immunitaire causées par le vieillissement peuvent également entraîner une augmentation de l'incidence du cancer. L'analyse du réseau PPI montre que TP53, AKT1, RB1, RHAS, HDAC1 et STRT1 sont des cibles clés potentielles pour la lutte contre le vieillissement de Scutellaria baicalensis. La protéine tumorale P53 (TP53) est une protéine suppresseur de tumeur qui régule la tumorigenèse et les processus de vieillissement. La surexpression de TP53 peut induire le vieillissement cellulaire, et l'activation anormale de P53 chez les souris réduit l'incidence des tumeurs, mais entraîne également un vieillissement prématuré chez les souris. D'autres recherches ont montré qu'une forte expression et une régulation normale de P53 peuvent améliorer la tolérance de l'organisme aux tumeurs sans entraîner de vieillissement prématuré ni de réduction de la durée de vie. AKT1 est une protéine kinase à sérine/thréonine. L'inhibition de l'activité d'AKT1 peut prolonger la durée de vie, comme chez les souris déficientes en AKT1 (AKTG1+/-) où la durée de vie des mâles est prolongée de 8% et celle des femelles de 15%. Le gène 1 du rétinoblastome (RB1) est un gène suppresseur de tumeur. En termes de régulation du vieillissement, RB1 induit principalement le vieillissement cellulaire par la voie P16 du gène suppresseur de tumeur. L'oncogène du virus du sarcome de la souris de Harvey (HRAS) est un membre de la famille des oncogènes RAS. La surexpression de HRAS peut induire le vieillissement cellulaire, et il a été démontré que la voie RAS, ainsi que l'insuline/le facteur de croissance analogue à l'insuline, affectent le développement et le vieillissement des nématodes. L'histone désacétylase 1 (HDAC1) joue un rôle important dans le développement, la régulation de la transcription et la progression du cycle cellulaire. La surexpression de HDAC1 peut induire le vieillissement cellulaire. La mutation de l'homologue Rpd3 de HDAC1 chez les mouches des fruits prolonge la durée de vie des mâles de 33% et celle des femelles de 52%. STRT1 est une désacétylase dépendante du NAD+, dont l'activation peut retarder le vieillissement et promouvoir la longévité. La surexpression de STRT1 spécifiquement dans le cerveau de la souris prolonge la durée de vie des femelles de 16% et celle des mâles de 9%. Par conséquent, Scutellaria baicalensis peut réguler le vieillissement en agissant sur ces cibles.
L'analyse du réseau de cibles des composants sanguins a montré que les flavonoïdes sont des ingrédients actifs importants dans les propriétés anti-âge de Scutellaria baicalensis ; l'ancrage moléculaire a montré que les scores de liaison des flavonoïdes à quatre cibles clés potentielles, TP53, AKT1, HDAC1 et SIRT1, étaient supérieurs au seuil, ce qui suggère que les flavonoïdes sont des ingrédients actifs potentiels dans les propriétés anti-âge de Scutellaria baicalensis. Par ailleurs, l'analyse du réseau a montré que les composés de caféoyle n'étaient pas des composants clés de l'effet antivieillissement de Scutellaria baicalensis. Cependant, l'analyse de l'ancrage moléculaire a montré que, à l'exception de l'acide caféique et de l'acide férulique, 11 composés caféoylés avaient des scores de liaison supérieurs au seuil pour TP53, AKT1, HDAC1 et SIRT1 et que, dans l'ensemble, ils étaient même plus élevés que les flavonoïdes. Cette analyse peut s'expliquer par le fait que les composés de l'acide caféique n'ont pas fait l'objet de beaucoup de recherches à l'heure actuelle et que la base de données de prédiction des cibles contient peu de composés ayant une structure similaire à celle de ce type de composant, ou bien qu'il existe peu d'informations sur les cibles validées de ce type de composant, ce qui se traduit par un petit nombre de cibles prédites. Parmi les 777 cibles prédites de Scutellaria baicalensis, le nombre moyen de cibles prédites pour chacun des 13 composants flavonoïdes était de 102, tandis que le nombre moyen de cibles prédites pour chacun des 11 composants d'acide caféique n'était que de 26. D'après les recherches bibliographiques, les flavonoïdes et les composés d'acide caféique pourraient être les principaux ingrédients actifs de Scutellaria baicalensis dans la lutte contre le vieillissement, et pourraient exercer des effets antivieillissement par l'intermédiaire de cibles telles que TP53, AKT1, HDAC1 et SIRT1. En fait, certains de ces deux types d'ingrédients se sont avérés avoir des effets antivieillissement lors de tests de durée de vie, et les mécanismes antivieillissement de certains ingrédients sont cohérents avec les résultats prévus par cette étude. L'expérience sur la durée de vie des nématodes a révélé que la quercétine, la baicaline, le kaempférol, l'acide chlorogénique, le 5-CQA, le 4-CQA, le 1,3-DCQA et le 1,5-DCQA prolongeaient la durée de vie moyenne des nématodes de 18,0%, 45,0%, 10%, 20,1%, 12,1%, 15,2%, 12,5% et 8,0%, respectivement. Parmi eux, la littérature a confirmé que l'acide chlorogénique prolonge la durée de vie des nématodes en inhibant l'activité de l'AKT1, ce qui est cohérent avec les résultats de cette étude selon lesquels l'AKT1 est une cible clé de l'antivieillissement dans Scutellaria baicalensis et l'acide chlorogénique a un bon effet de liaison avec l'AKT1. Les rapports susmentionnés corroborent les résultats de cette étude, ce qui indique que les résultats de cette étude ont un certain niveau de fiabilité. Par conséquent, il n'existe actuellement aucune preuve expérimentale claire dans les résultats de la recherche pour confirmer l'effet anti-âge des ingrédients, et des expériences correspondantes peuvent être conçues sur la base des résultats prédits à des fins de vérification.
En résumé, cette étude se concentre sur l'absorption orale des composants sanguins de Scutellaria baicalensis en tant qu'objet de recherche. Les cibles et voies anti-âge potentielles de Scutellaria baicalensis ont été analysées par des méthodes de pharmacologie de réseau, et la capacité de liaison de ces composants sanguins aux principales cibles potentielles a été vérifiée par docking moléculaire. Les résultats de la recherche ont montré que les flavonoïdes et les composants de l'acide caféique sont les ingrédients actifs potentiels de Scutellaria baicalensis dans la lutte contre le vieillissement, qui peuvent exercer des effets antivieillissement en agissant sur des cibles telles que TP53, AKT1, HDAC1, SIRT1, et en régulant les processus et voies biologiques connexes tels que le vieillissement et les tumeurs. Les résultats de la recherche fournissent des idées pour une vérification expérimentale ultérieure.