Exploration de l'effet antihypoxie et des cibles potentielles du ginseng am\u00e9ricain sur la base d'un mod\u00e8le de poisson-z\u00e8bre et d'une technologie d'amarrage mol\u00e9culaire dynamique
\nL'hypoxie est un processus pathologique complexe caus\u00e9 par de multiples facteurs, qui se traduit par des difficult\u00e9s respiratoires plus ou moins importantes dans l'organisme. L'incapacit\u00e9 \u00e0 absorber suffisamment d'oxyg\u00e8ne par les voies respiratoires entra\u00eene des changements pathologiques dans l'organisme, tels que la cyanose de la peau, des doigts, des l\u00e8vres et m\u00eame des sympt\u00f4mes tels que la respiration sifflante, l'essoufflement et l'oppression thoracique. L'hypoxie peut provoquer des dommages irr\u00e9versibles \u00e0 de multiples organes tels que le c\u0153ur, le cerveau et les poumons, qui peuvent \u00e9voluer vers des maladies mortelles telles que l'\u0153d\u00e8me pulmonaire ou l'\u0153d\u00e8me c\u00e9r\u00e9bral. La m\u00e9decine traditionnelle chinoise poss\u00e8de des avantages \u00e9vidents dans la recherche et l'application clinique de la lutte contre l'hypoxie, comme le lotus des neiges et le ginseng palmiste, dont les effets antihypoxiques ont \u00e9t\u00e9 prouv\u00e9s. L'approfondissement des ressources uniques en plantes m\u00e9dicinales de notre pays et la d\u00e9couverte de m\u00e9dicaments plus efficaces et \u00e0 faible toxicit\u00e9 sont toujours d'une grande importance pour la pr\u00e9vention et le traitement de l'hypoxie caus\u00e9e par des environnements ou des pathologies de haute altitude.<\/p>\n
Actuellement, les principaux mod\u00e8les utilis\u00e9s pour la recherche sur les maladies antihypoxiques sont les mod\u00e8les de rat et de souris. Les principales m\u00e9thodes comprennent les exp\u00e9riences de natation avec mise en charge, les exp\u00e9riences de tol\u00e9rance \u00e0 l'hypoxie normobare, les exp\u00e9riences de survie \u00e0 l'empoisonnement au nitrite de sodium et les exp\u00e9riences d'hypoxie isch\u00e9mique c\u00e9r\u00e9brale aigu\u00eb, qui pr\u00e9sentent des limites et des co\u00fbts \u00e9lev\u00e9s pour le criblage de m\u00e9dicaments \u00e0 grande \u00e9chelle. La recherche a montr\u00e9 que le poisson z\u00e8bre peut \u00e9tablir des mod\u00e8les d'hypoxie gr\u00e2ce au sulfite de sodium, et que le poisson z\u00e8bre a une production d'\u0153ufs \u00e9lev\u00e9e, des cycles exp\u00e9rimentaux courts et des co\u00fbts faibles, ce qui permet de r\u00e9aliser des criblages \u00e0 haut d\u00e9bit. Par cons\u00e9quent, nous avons utilis\u00e9 l'animal mod\u00e8le qu'est le poisson-z\u00e8bre pour \u00e9tudier l'effet antihypoxie du ginseng am\u00e9ricain, et nous avons utilis\u00e9 des techniques et des m\u00e9thodes bioinformatiques pour cribler et pr\u00e9dire les ingr\u00e9dients actifs et les cibles potentielles du ginseng am\u00e9ricain, afin de rechercher des cibles potentielles de l'effet antihypoxie du ginseng am\u00e9ricain et de fournir des r\u00e9f\u00e9rences pour l'\u00e9tude de son m\u00e9canisme d'antihypoxie.<\/p>\n
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Cet article construit un nouveau mod\u00e8le d'hypoxie juv\u00e9nile du poisson z\u00e8bre, fournissant une nouvelle m\u00e9thode pour l'\u00e9tude de l'hypoxie de la m\u00e9decine traditionnelle chinoise. Cette exp\u00e9rience a utilis\u00e9 du sulfite de sodium pour construire un environnement \u00e0 faible teneur en oxyg\u00e8ne, rempla\u00e7ant la m\u00e9thode courante de remplissage d'azote pour cr\u00e9er un mod\u00e8le d'hypoxie, et a \u00e9tudi\u00e9 l'effet antihypoxie du ginseng am\u00e9ricain avec une op\u00e9ration plus simple et plus directe. L'utilisation du poisson z\u00e8bre comme animal mod\u00e8le permet de r\u00e9duire la p\u00e9riode exp\u00e9rimentale, de r\u00e9aliser un criblage \u00e0 haut d\u00e9bit et de caract\u00e9riser l'hypoxie dans son ensemble. Apr\u00e8s avoir \u00e9t\u00e9 priv\u00e9 d'oxyg\u00e8ne, le poisson-z\u00e8bre pr\u00e9sente un ph\u00e9nom\u00e8ne de t\u00eate flottante et sa posture de nage est d\u00e9s\u00e9quilibr\u00e9e. Leur corps n'est pas parall\u00e8le \u00e0 l'horizontale et ils nagent irr\u00e9guli\u00e8rement dans toutes les directions, augmentant leur vitesse de nage dans un certain laps de temps. Cette \u00e9tude a \u00e9valu\u00e9 le temps de survie du poisson z\u00e8bre dans diff\u00e9rents groupes dans des conditions d'hypoxie et son comportement neurologique (t\u00eate flottante, vitesse de nage et distance) apr\u00e8s l'hypoxie. Il a \u00e9t\u00e9 constat\u00e9 que l'extrait de ginseng am\u00e9ricain pouvait am\u00e9liorer de mani\u00e8re significative le temps de survie du poisson-z\u00e8bre dans des conditions d'hypoxie. Avec l'augmentation de la concentration du m\u00e9dicament, le taux de t\u00eate flottante de chaque groupe de poisson-z\u00e8bre a \u00e9galement diminu\u00e9 de mani\u00e8re significative. La distance et la vitesse de d\u00e9placement apr\u00e8s l'hypoxie \u00e9taient \u00e9galement significativement diff\u00e9rentes de celles du groupe mod\u00e8le. Le comportement neurologique du groupe ayant re\u00e7u une forte dose de m\u00e9dicament \u00e9tait proche de celui du groupe normoxique vierge, ce qui indique que l'extrait de ginseng am\u00e9ricain a un effet antihypoxique significatif, jetant les bases de la recherche de cibles potentielles antihypoxiques dans l'\u00e9tape suivante.<\/p>\n
Le ginseng am\u00e9ricain est une plante du genre Panax de la famille des Araliaceae, originaire du Canada et largement cultiv\u00e9e dans les provinces chinoises de Jilin et de Shandong. D\u00e8s la dynastie Qing, le m\u00e9decin confuc\u00e9en Wang Ang a compil\u00e9 le livre \"Bu Tu Ben Cao Bei Yao\", qui indique que le ginseng am\u00e9ricain a une nature fra\u00eeche, un go\u00fbt sucr\u00e9, une l\u00e9g\u00e8re amertume et des effets traditionnels tels que la tonification du qi et la nutrition du yin, l'\u00e9vacuation de la chaleur et la g\u00e9n\u00e9ration de fluides. La pharmacologie moderne montre que le ginseng am\u00e9ricain a diverses activit\u00e9s pharmacologiques, notamment la lutte contre les tumeurs, la protection cardiovasculaire, la r\u00e9gulation immunitaire, ainsi que la lutte contre l'isch\u00e9mie myocardique, l'oxydation myocardique et d'autres effets. Cependant, jusqu'\u00e0 pr\u00e9sent, la compr\u00e9hension de l'effet antihypoxie et des cibles sp\u00e9cifiques de la composition du ginseng am\u00e9ricain est encore tr\u00e8s limit\u00e9e. Des \u00e9tudes ant\u00e9rieures ont montr\u00e9 que le gins\u00e9noside Rg3 peut inhiber la prolif\u00e9ration des cellules Eca-109 et 786-0 dans des conditions hypoxiques et induire une diminution significative de l'expression de l'ARNm du facteur de croissance de l'endoth\u00e9lium vasculaire (VEGF). Il peut \u00e9galement inhiber l'expression du facteur 1 \u03b1 inductible par l'hypoxie (HIF-1 \u03b1), de la cyclooxyg\u00e9nase-2 (COX-2) et du facteur nucl\u00e9aire kappa B (NF - \u03ba B) induite par l'hypoxie dans des conditions hypoxiques ; le gins\u00e9noside Rb3 peut stabiliser la membrane cellulaire, inhiber l'expression et l'activit\u00e9 de la NOS et a un effet protecteur significatif sur les l\u00e9sions neuronales hypoxiques et isch\u00e9miques. Par cons\u00e9quent, l'exploration approfondie des substances actives cl\u00e9s contre l'hypoxie dans le ginseng am\u00e9ricain est d'une grande importance pour l'\u00e9valuation de la qualit\u00e9 et le d\u00e9veloppement de nouveaux m\u00e9dicaments.<\/p>\n
L'analyse topologique du r\u00e9seau PPI sugg\u00e8re que AKT1, STAT3, HSP90AA1, JUN et TNF pourraient \u00eatre les principaux g\u00e8nes cibles du ginseng am\u00e9ricain pour lutter contre l'hypoxie. AKT1, en tant que prot\u00e9ine kinase s\u00e9rine\/thr\u00e9onine, peut \u00eatre activ\u00e9e par la liaison de PI3K aux facteurs de croissance et phosphoryl\u00e9e pour activer ou inhiber les substrats en aval tels que les prot\u00e9ines li\u00e9es \u00e0 l'apoptose Bad, Caspase9, l'activit\u00e9 mTOR, participant ainsi \u00e0 la r\u00e9gulation des processus biologiques tels que la prolif\u00e9ration, la diff\u00e9renciation, l'apoptose et la migration des cellules. La recherche a montr\u00e9 que la transfection du g\u00e8ne Akt1 par un lentivirus recombinant peut am\u00e9liorer de mani\u00e8re significative la tol\u00e9rance \u00e0 l'hypoxie des BMSC de rat en inhibant l'apoptose. STAT3 est un membre de la famille STAT et joue un r\u00f4le crucial dans la r\u00e9gulation de la prolif\u00e9ration cellulaire, de la diff\u00e9renciation, de l'apoptose et d'autres processus. STAT3 joue un r\u00f4le important dans les cellules musculaires lisses de l'art\u00e8re pulmonaire induites par l'hypoxie, et le blocage de la voie de signalisation STAT3 peut inhiber efficacement la prolif\u00e9ration des cellules musculaires lisses vasculaires. HSP90AA1 est un membre de la famille des prot\u00e9ines de choc thermique et l'une des prot\u00e9ines cytoplasmiques les plus abondantes dans les cellules non stress\u00e9es. Elle joue un r\u00f4le essentiel dans le maintien de l'hom\u00e9ostasie cellulaire et peut renforcer la r\u00e9sistance des cellules au stress externe dans des conditions de stress hypoxique. JUN appartient \u00e0 la famille des oncog\u00e8nes et \u00e0 la superfamille des MAPK. Il peut participer \u00e0 des processus tels que la prolif\u00e9ration cellulaire, l'inflammation, la migration et l'invasion. Dans des conditions hypoxiques, une augmentation du niveau d'expression de la c-jun N-terminal kinase phosphoryl\u00e9e peut favoriser la prolif\u00e9ration des cellules musculaires lisses de l'art\u00e8re pulmonaire de rat. Le TNF est une cytokine pro-inflammatoire principalement s\u00e9cr\u00e9t\u00e9e par les monocytes et les macrophages, qui joue un r\u00f4le crucial dans la r\u00e9gulation des effets inflammatoires et la d\u00e9fense de l'h\u00f4te contre les pathog\u00e8nes microbiens. Lors d'un stress hypoxique, le TNF r\u00e9gule le niveau de transcription de HIF-1 \u03b1 (hypoxia inducible factor-1 \u03b1) par le biais de la voie NF - \u03ba B.<\/p>\n
Cette \u00e9tude a permis de d\u00e9couvrir, gr\u00e2ce \u00e0 l'amarrage mol\u00e9culaire dynamique, que les compos\u00e9s cl\u00e9s du ginseng am\u00e9ricain (tels que le gins\u00e9noside F11, la papav\u00e9rine, le gins\u00e9noside RO, le gins\u00e9noside Rb3, le gins\u00e9noside Rg1, le gins\u00e9noside Rg3) peuvent bien se lier aux g\u00e8nes cibles principaux de l'hypoxie (AKT1, HSP90AA1, JUN, STAT3, TNF). Cette \u00e9tude d'ancrage mol\u00e9culaire a d\u00e9termin\u00e9 que la position originale du ligand dans la structure cristalline est la poche d'ancrage active, garantissant que le site de liaison entre les compos\u00e9s cl\u00e9s du ginseng am\u00e9ricain et les prot\u00e9ines cibles de l'hypoxie est la r\u00e9gion active cl\u00e9. Plus l'\u00e9nergie de liaison est faible, plus la capacit\u00e9 de liaison entre le ligand et la prot\u00e9ine cible est forte. L'amarrage de divers compos\u00e9s \u00e0 la cible a permis de constater que le facteur pro-inflammatoire TNF et la prot\u00e9ine de choc thermique HSP90AA1 ont une forte capacit\u00e9 de liaison avec les ingr\u00e9dients actifs cl\u00e9s, ce qui pourrait constituer une cible cl\u00e9 potentielle du ginseng am\u00e9ricain pour la lutte contre l'hypoxie. Une v\u00e9rification suppl\u00e9mentaire par dynamique mol\u00e9culaire a permis de constater que la simulation dynamique de HSP90AA1 et du gins\u00e9noside Rg1, du TNF et du gins\u00e9noside Ro peut former des conformations stables, r\u00e9v\u00e9lant et v\u00e9rifiant l'\u00e9troitesse et la stabilit\u00e9 de la liaison entre la cible principale et le complexe compos\u00e9. Cela fournit une base th\u00e9orique fiable pour l'\u00e9tude des cibles hypoxiques potentielles du ginseng am\u00e9ricain pour les effets antihypoxiques.<\/p>\n
En r\u00e9sum\u00e9, cette \u00e9tude a \u00e9valu\u00e9 l'effet antihypoxique du ginseng am\u00e9ricain \u00e0 l'aide d'un mod\u00e8le de poisson z\u00e8bre et a explor\u00e9 les principes actifs et les cibles principales impliqu\u00e9s dans l'antihypoxie \u00e0 l'aide de techniques de pharmacologie de r\u00e9seau. La technologie d'amarrage mol\u00e9culaire et la dynamique mol\u00e9culaire ont \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9es pour v\u00e9rifier davantage la liaison entre les ingr\u00e9dients actifs et les cibles principales, r\u00e9v\u00e9lant ainsi les cibles potentielles du ginseng am\u00e9ricain dans la lutte contre l'hypoxie. En raison de la complexit\u00e9 des ingr\u00e9dients de la m\u00e9decine traditionnelle chinoise et de la structure mol\u00e9culaire des saponines du ginseng am\u00e9ricain, l'exploration pr\u00e9liminaire bas\u00e9e sur la pharmacologie de r\u00e9seau est encore insuffisante. En ce qui concerne les cibles pr\u00e9dites des effets antihypoxiques du ginseng chinois et du ginseng occidental, une v\u00e9rification exp\u00e9rimentale plus pouss\u00e9e sera effectu\u00e9e ult\u00e9rieurement, afin de fournir une base th\u00e9orique et une r\u00e9f\u00e9rence pour l'\u00e9tude des composants pharmacologiques antihypoxiques du ginseng am\u00e9ricain, et de fournir une base pour la recherche sur les m\u00e9canismes connexes \u00e0 un stade ult\u00e9rieur.<\/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