A Gynostemma pentaphyllum hatásmechanizmusának feltárása a krónikus fáradtság szindróma kezelésében a hálózati farmakológia és az állatmodell validálása alapján
A krónikus fáradtság szindróma (CFS), más néven myalgikus encephalomyelitis (ME), egy komplex, több mint 6 hónapig tartó, több rendszerre kiterjedő betegség. Klinikai megnyilvánulásai közé tartozik a legyengítő fáradtság, neurokognitív zavarok, fejfájás, alvászavarok és egy sor vegetatív tünet, amelyek súlyosan befolyásolják a beteg munkáját és életét. A hagyományos kínai orvoslásban úgy tartják, hogy a CFS az öt szervet érinti, és a Sárga Császár Belső Kánonjában általában "fáradtság", "lazaság", "gyengeség", "nehézkedés", "testsúly", "nem emelhető végtag" néven említik. Az olyan betegségek kategóriájába tartozik, mint a "hiányfáradtság". Az emberek munkatempójának felgyorsulásával az élet nyomása fokozatosan növekszik, és az előfordulási arány tovább emelkedik, és a fiatalabb életkor tendenciáját mutatja, ami a klinikai forró vita középpontjába került. A betegség patogenezise még nem világos, és számos patogén tényező létezik. A klinikai kezeléshez nincs specifikus gyógyszer sem.
A hagyományos kínai orvoslásnak több összetevője, több célpontja, valamint a moduláció és a kiegyenlítés általános hatása van. Alapvető kísérletek kimutatták, hogy a hagyományos kínai orvoslás jelentős hatásokkal és előnyökkel rendelkezik a krónikus fáradtság szindróma megelőzésében és kezelésében. A Gynostemma pentaphyllum (Thunb.) Maki no a tökfélék családjába tartozó teljes növény. A modern farmakológiai kutatások megállapították, hogy a Gynostemma pentaphyllum különböző farmakológiai tevékenységekkel rendelkezik, például csökkenti a vérzsírokat és a vércukorszintet, tumorellenes, immunszabályozó, antioxidáns és egyéb hatásokkal, közismert nevén "déli ginzeng". Az irodalmi jelentések szerint a Gynostemma pentaphyllumból származó poliszacharidok fokozhatják az edzésidőt és elősegíthetik a vázizomzat differenciálódását egerekben. Ugyanakkor a Gynostemma pentaphyllum szájon át történő beadása pozitív hatással lehet a betegek mentális fáradtságára és kogníciójára, valamint fokozhatja immunitásukat. Hatóanyagai és hatásmechanizmusa azonban még nem tisztázott, és a CFS patogenezise összetett, ezért nagyon alkalmas a hálózati farmakológiai módszerek alkalmazására a kutatásban. A hálózati farmakológia a számítógépes technológián és a hálózati adatbázis-keresésen alapul, a farmakológiát a bioinformatikával kombinálja, hogy a gyógyszerek és a betegségek közötti kapcsolatot szisztematikus szemszögből tanulmányozza. Ezért ez a cikk a Gynostemma pentaphyllum releváns célpontjait, útvonalait és hatásmechanizmusait kívánja feltárni a CFS kezelésében a hálózati farmakológia, a molekuláris dokkolási technológia és az állatkísérletek segítségével, és némi hivatkozást nyújt a klinikai alkalmazáshoz.

A hagyományos kínai orvoslás kulcsszerepet játszik a CFS kezelésében, elsősorban a tonizáló gyógyszerek alkalmazásával. A Gynostemma pentaphyllum, mint egyfajta tonizáló gyógyszer, a jelentések szerint olyan hatóanyagokat tartalmaz, amelyek gyulladáscsökkentő, fáradtság elleni, oxidatív stresszt javító és immunerősítő hatással rendelkeznek. Ez a cikk a Gynostemma pentaphyllum hatóanyagait elemzi a hálózati farmakológián keresztül. A "Gynostemma pentaphyllum hatóanyagok célzott hatása" hálózati diagramon keresztül megállapítást nyert, hogy az olyan összetevők, mint a kvercetin, az izorhamnetin és a panaxadiol magas fokú értékeket mutatnak. Modern farmakológiai vizsgálatok kimutatták, hogy a kvercetin jelentősen növelheti a kataláz (CAT) és az összes szuperoxid-dizmutáz (T-SOD) aktivitását súlyt hordozó, úszó egerekben, miközben befolyásolja a glükoneogenezist és a glükóz anyagcserét, szerepet játszik a fáradtság késleltetésében vagy megszüntetésében. Gong és munkatársai megállapították, hogy az izorhamnetin potenciális antioxidánsként szolgálhat, és hatásmechanizmusa a PI3K/AKT és Nrf2/ARE jelátviteli útvonalak szabályozásával, az intracelluláris glutation (GSH) expressziójának növelésével, valamint kiváló antioxidáns és fáradtság elleni hatásával fejthet ki antioxidáns hatást. Wang és munkatársai megállapították, hogy a panaxadiol képes növelni a glikogén tárolását a fáradt egerek májizomzatában, csökkenti a szérum laktát (LD) tartalmát, növeli az LDH aktivitást, és jelentős fáradtságellenes hatással rendelkezik. Előrejelzik, hogy ezek az összetevők kulcsfontosságú központi összetevők lehetnek a CFS Gynostemma pentaphyllummal történő kezelésében.

A kulcsfontosságú célpontokra vonatkozó PPI-hálózatok létrehozásával megállapították, hogy az olyan fehérjék, mint a STAT3, a TP53, az SRC és az AKT1 magasabb fokú értékekkel rendelkeznek. A STAT3, mint jelátviteli és transzkripciós aktivátor, szabályozhatja az ATP-szintáz aktivitását és az interleukinszintet, befolyásolva a szervezet energiaanyagcseréjét és gyulladásos állapotát. Gilad és munkatársai megállapították, hogy az SRC immunerősítő hatást fejthet ki, és hatásmechanizmusa az NF - κ B útvonal és az immunsejtek szabályozása, ezáltal a gyulladás és az oxidatív stressz befolyásolása. Fang és munkatársai megállapították, hogy a TP53 csökkentheti a sejtek apoptózisát és szabályozhatja az izomfáradtságot azáltal, hogy gátolja a P53 fehérje expresszióját a fáradt patkányok vázizomzatában. Más vizsgálatok azt is kimutatták, hogy kiegyensúlyozó hatással van az oxidatív stresszre. Az AKT1 elősegíti a mitokondriális bioszintézist és befolyásolja a szöveti energiaanyagcserét a MAPK foszforiláció szabályozásával és a PPAR α/PGC-1 α aktiválásával. A vizsgálatok kimutatták, hogy az energiaanyagcsere szabályozásával befolyásolja a fáradtsági állapotot. Ez azt jelzi, hogy a STAT3, a TP53, az SRC és az AKT1 az energiaanyagcsere, az oxidatív stressz és a sejt apoptózis szabályozásával hathat a CFS-re, és kulcsfontosságú célpontok lehetnek a CFS Gynostemma pentaphyllummal történő kezelésében. Ez a cikk továbbá molekuláris dokkolást végez a kulcsfontosságú célpontok és a magkomponensek között, és az eredmények azt mutatják, hogy mindkettő magas kötődési aktivitással rendelkezik, amelyek közül a STAT3 fehérje rendelkezik a legjobb kötődési képességgel a magkomponensekhez.

A GO és KEGG, a kulcsfontosságú célpontok gazdagodási elemzése azt mutatta, hogy a CFS kezelése a Gynostemma pentaphyllummal magában foglalja a P13K/AKT, a folyadék nyíró stressz és az ateroszklerózis, a HIF-1 jelátviteli útvonal, az AGE-RAGE és más jelátviteli útvonalakat, amelyek közül a P13K/AKT jelútvonal rendelkezik a legnagyobb számú dúsított génnel. A CFS-t gyulladás kíséri az agyban, amely befolyásolja a neuronális proliferációt és az apoptózist. A P13K/AKT jelátviteli útvonal szorosan kapcsolódik a különböző enzim biológiai hatásokhoz és a glükóz anyagcseréhez, és befolyásolhatja az agy HPA tengelyét, hogy javítsa a neuroinflammációt és enyhítse a központi fáradtságot. A P13K aktiválhatja az AKT fehérje expressziós szintjét, és a P13K és az AKT fehérje foszforilálásával részt vehet a sejtek anyagcseréjében, a proliferációban és a differenciálódásban, az anti apoptózisban és más vonatkozásokban. Korábbi vizsgálatok kimutatták, hogy a Gynostemma pentaphyllum teljes szaponinjai aktiválhatják a P13K / AKT jelátviteli útvonalat, gátolhatják a downstream pro apoptotikus fehérjék felszabadulását, csökkenthetik az oxidatív stresszt és javíthatják az agykárosodást, ami a P13K AKT jelátviteli útvonal fontosságát jelzi a CFS kezelésében a Gynostemma pentaphyllummal. A P13K-AKT jelátviteli útvonal újbóli feltérképezésével a KEGG Mapper segítségével megállapították, hogy a legtöbb kulcsfontosságú célpontot erre a jelátviteli útvonalra térképezték fel. A P13K/AKT jelátviteli útvonal potenciális útvonal a CFS Gynostemma pentaphyllummal történő kezelésében.

A Gynostemma pentaphyllum CFS kezelésére vonatkozó mechanizmusának további vizsgálatához CFS egérmodellt hoztak létre táplálékkorlátozással és kényszerített úszással. A kimerültségi úszás és a botpörgetés kísérletein keresztül megállapították, hogy a Gynostemma pentaphyllum jelentősen meg tudja hosszabbítani az egerek kimerültségi úszási idejét és a botpörgetési időt. Az edzésállóképesség javulása a legobjektívebb mutató a gyógyszeres fáradtságellenes hatás értékelésére, ami azt jelzi, hogy a Gynostemma pentaphyllum szaponinok jelentős fáradtságellenes hatással rendelkeznek, csökkenthetik a fáradtság metabolitok felhalmozódását, és fokozhatják az edzésidőt. Erőteljes edzés során a szervezet viszonylag anaerob állapotban van, az izomglikolízisre támaszkodva az energiaellátás érdekében, ami az LDH és a BUN emelkedéséhez vezet, ami egy sor funkcionális rendellenességet okoz, mint például az idegvezetés és az izomösszehúzódás, ami befolyásolja az energia termelését, felszabadulását és tárolását, és tovább vezet a fizikai fáradtsághoz. Ez a vizsgálat megállapította, hogy a Gynostemma pentaphyllum jelentősen csökkentheti a BUN és az LDH aktivitásának szintjét a CFS egerek szérumában, ami azt jelzi, hogy a Gynostemma pentaphyllum csökkentheti az anyagcsere-termékek felhalmozódását a szervezetben. A Western blot eredmények azt mutatták, hogy a Gynostemma pentaphyllum növelheti a PI3K és Akt expressziós szintjét, miközben csökkenti a P-PI3K, P-AKT és STAT3 expressziós szintjét, ezáltal szabályozza a PI3K/AKT jelátviteli útvonalat. Ez arra utal, hogy a PI3K/AKT jelátviteli útvonal kulcsfontosságú útvonal lehet a Gynostemma pentaphyllum számára a krónikus fáradtság szindróma kezelésében.

Összefoglalva, a Gynostemma pentaphyllum fő hatóanyagai, mint például a kvercetin és az izorhamnetin, az oxidatív stressz és az energiaanyagcsere szabályozásával több célpontra, például a STAT3, TP53, SRC, AKT1, HSP90AA1, hathatnak, és több útvonalat, például a PI3K/AKT jelátviteli útvonalat szabályozzák. Lehetőségük van a CFS kezelésére több komponens, célpont és útvonal segítségével. Ez a tanulmány referenciát nyújthat a Gynostemma pentaphyllum mélyreható kutatásához és klinikai alkalmazásához.