A Fuzi Ganjiang mechanizmusának feltárása a myocardialis ischaemia-reperfúziós sérülés megelőzésében a hálózati farmakológia és az in vitro kísérletek alapján
Az iszkémiás szívbetegség (IHD) a szívbetegségek közül a legmagasabb incidencia-, rokkantsági és mortalitási rátával rendelkező betegség Kínában. A szociális gazdaság gyors fejlődésével és a népesség elöregedésével az IHD egyre fiatalabban jelenik meg, és az előfordulási arány évről évre nő. A myocardialis ischaemia-reperfúziós sérülés (MI/RI) elkerülhetetlen jelenség az ischaemiás szívbetegség kezelése során, ami a myocardialis infarktus területének és az aritmiának a kiterjedéséhez vezet. Az MI/RI sürgős probléma, amelyet meg kell oldani a modern orvostudományban, de még nincs specifikus gyógyszer.
Az MI/RI a hagyományos kínai orvoslásban a mellkasi elzáródás kategóriájába tartozik. A hagyományos kínai orvoslás a holisztikus megközelítést hangsúlyozza, és egyedülálló tapasztalatokkal és előnyökkel rendelkezik a mellkasi elzáródás kezelésében. Korábbi tanulmányok kimutatták, hogy a hagyományos kínai orvoslás jó terápiás hatással rendelkezik a mellkasi elzáródás kezelésében, mint például a Sini Tang, a Yiqi Huoxue Tang és a Gualou Xiebai Tang. Az Aconiti Lateralis Radix Preparata Zingiberis Rhizama (AZ) a Sini Tang központi gyógyszerpárja. Kutatócsoportunk korábbi vizsgálatai kimutatták, hogy az AZ csoportnak van a legjobb terápiás hatása a Sini Tang szétszedése után, de a specifikus mechanizmusa még mindig nem világos. Ezenkívül kutatócsoportunk azt is kimutatta, hogy az AZ kombinációja csökkentheti a szívizomsejtek apoptózisának arányát az MI/RI során, de a specifikus mechanizmusát még nem vizsgálták. Az AZ összetett összetétele és tisztázatlan hatásmechanizmusa miatt ez komolyan akadályozza klinikai alkalmazását és az új gyógyszerek fejlesztését. Ezért sürgős az AZ MI/RI-ellenes hatásának mechanizmusát tanulmányozni.
A hálózati farmakológia fontos eszköz a hagyományos kínai gyógyszerkészítmények elemzéséhez. A hálózati farmakológiát széles körben használták a hagyományos kínai gyógyászatban a betegségek kezelésére használt vegyületek biológiai folyamatainak és jelátviteli útvonalainak elemzésére. Az AZ MI/RI elleni hatásmechanizmusának vizsgálata érdekében ez a tanulmány a hálózati farmakológiát kívánja használni az AZ MI/RI elleni hatásmechanizmusának előrejelzésére, és in vitro vizsgálatokon keresztül ellenőrzi a hálózati farmakológia előrejelzett eredményeit, kutatási alapot teremtve az AZ következő fejlesztéséhez.

 

A szívizom iszkémiás-reperfúziós sérülése a hagyományos kínai orvoslásban a mellkasi elzáródás és a szívfájdalom körébe tartozik. A mellkasi elzáródás előfordulása gyakran olyan tényezőkkel függ össze, mint a hideg kórokozók behatolása, az érzelmi kontroll elvesztése, valamint az idős kor és a fizikai gyengeség. A Fuzi és a szárított gyömbér forró gyógyászati tulajdonságokkal rendelkezik, és reprezentatív gyógyszerek a test felmelegítésére. A Fuzi szárított gyömbér nélkül nem forró, és az AZ a test felmelegítésével kombinálva jobb terápiás hatással bír. Ugyanakkor az AZ-t mellkasi elzáródás kezelésére használják, mert a yang felmelegítő és a vérkeringést elősegítő hatása van. A yang felmelegítése a szívizomsejtek energiaanyagcseréjének javítására utal, míg a vérkeringés elősegítése az erek ellazítására. Az AZ javíthatja az energiaanyagcserét és ellazíthatja az ereket, hogy terápiás hatást fejtsen ki. Annak ellenőrzésére, hogy az AZ az energiaanyagcsere javításával és az erek ellazításával kezeli-e az MI/RI-t, a hálózati farmakológiát választottuk az AZ MI/RI-ellenes hatásainak biológiai folyamatainak és specifikus mechanizmusainak előrejelzésére.

A hálózati farmakológia segítségével az AZ hatóanyagainak elemzésére és egy hatóanyag-célhálózat felépítésére a hálózat legfontosabb kulcskomponensei az Aconitum carmichaelii aconitinje, a β-szitoszterin és a szárított gyömbérben található 10 gingerol voltak. A modern farmakológiai vizsgálatok kimutatták, hogy az aconitin kardiotóniás és antiaritmiás hatással rendelkezik; a β-szitoszterol antioxidáns és daganatellenes hatással rendelkezik; a 10 gingerol gyulladáscsökkentő tulajdonságokkal rendelkezik és javítja a szívizomsejtek életképességét H/R-sérülés esetén. Ezek az eredmények azt jelzik, hogy a megjósolt összetevők valószínűleg az AZ MI/RI-ellenes aktivitásának kulcsfontosságú hatóanyagai.

A kulcsfontosságú célpontok GO-BP-elemzése révén tíz kulcsfontosságú biológiai folyamatot azonosítottak. A nitrogén-oxid bioszintézis folyamatának pozitív szabályozása, az apoptózis folyamatának negatív szabályozása, az oxidatív stresszre adott válasz, az apoptózis jelátviteli útvonal hatása a DNS-károsodásra, a lipopoliszacharid által közvetített jelátviteli útvonal és más biológiai folyamatok összefüggnek az értágulással, az apoptózissal, a gyulladással és az oxidatív károsodással. A kutatások kimutatták, hogy a sejtek apoptózisának, gyulladásos válaszának, oxidatív károsodásának csökkentése és az értágulat elősegítése enyhítheti az MI/RI-t. A hálózati farmakológia által megjósolt GO-BP eredmények alapvetően összhangban vannak az MI/RI-ről szóló ismert irodalmi jelentésekkel, ami azt jelzi, hogy eredményeik bizonyos mértékben megvalósíthatók. Eközben ez a tanulmány azt is megállapította, hogy az AZ növelheti a RVEC sejtek túlélési arányát H / R sérüléssel, csökkentheti az apoptózis arányát és az oxidatív károsodást.

Az AZ anti MI/RI mechanizmusának további feltárása érdekében a KEGG jelátviteli útvonalak elemzése kimutatta, hogy az AZ anti MI/RI elsősorban a HIF jelátviteli útvonalon, a PI3-AKT jelátviteli útvonalon és a TNF jelátviteli útvonalon keresztül fejti ki terápiás hatását, amelyek az AZ anti MI/RI potenciális jelátviteli útvonalainak tekinthetők. A HIF jelátviteli útvonal fontos szerepet játszik az MI/RI során. A hipoxia indukálható faktor HIF α aktiválódik a szervezetben lévő hipoxia érzékelésekor, és az aktivált HIF α növeli a VEGF és az eNOS downstream expresszióját. A VEGF az angiogenezis induktora, amely elősegítheti az endotélsejtek proliferációját és javíthatja az érrendszeri homeosztázist. A nitrogén-oxid-szintáz eNOS elősegítheti az NO felszabadulását, ami vazodilatációhoz és az artériás véráramlás növekedéséhez vezet. A VEGF és az eNOS aktiválása a szívizomszöveti hipoxia során elősegítheti az értágulást és az angiogenezist, elegendő oxigént biztosítva a szívizomszövet számára. A PI3K-AKT jelátviteli útvonal csökkenti a kardiomiomiocita apoptózist MI/RI során. A TNF jelátviteli útvonal csökkenti a gyulladásos választ MI/RI alatt. Korábbi tanulmányok azt is kimutatták, hogy az MI/RI kezelésében fontos jelátviteli útvonalak a HIF jelátviteli útvonalon keresztül az értágulat elősegítése, a PI3K-AKT jelátviteli útvonalon keresztül a szívizomsejtek energiaanyagcseréjének javítása és a TNF jelátviteli útvonalon keresztül a gyulladásos válasz csökkentése. Az AZ a yang felmelegítésének és a vérkeringés elősegítésének hatásával rendelkezik, amelyek közül a yang felmelegítése a szívizom energiaanyagcsere javítására és a szívizomsejt apoptózisának csökkentésére utal. Megerősítést nyert, hogy elősegíti az értágulást és terápiás hatást fejt ki, de ez még mindig nem világos. Ebben a vizsgálatban megerősítést nyert, hogy az AZ képes stimulálni a HIF α / VEGF / eNOS útvonalat, növelni a H/R károsodott RVEC sejtekben a HIF α, VEGF és NOS fehérjék expresszióját, és elősegíteni az értágulást / endotélsejt proliferációt. Érdemes megjegyezni, hogy a nagy dózisú csoport terápiás hatása nem szignifikáns a WB-indexben, ami az általunk beállított ésszerűtlen dózisgradiensnek és az Aconitum hatóanyagainak toxikus hatásainak köszönhető. A kutatócsoport a jövőbeni vizsgálatok során figyelmet fog fordítani erre a kérdésre.

Összefoglalva, ez a tanulmány 16 hatóanyagot és 171 terápiás célpontot kapott az AZ-ból; a grafikonelemzés kimutatta, hogy az AKT1, az IL6 és a TNF potenciális célpontok; a GO dúsítási elemzés kimutatta, hogy az AZ terápiás hatást fejthet ki az apoptózison, a gyulladáson és az értágításon keresztül; A KEGG-elemzés kimutatta, hogy az AZ terápiás hatást fejthet ki a PI3K-AKT jelátviteli útvonalon, a TNF jelátviteli útvonalon és a HIF jelátviteli útvonalon keresztül; In vitro vizsgálatok azt találták, hogy az AZ növelheti a H/R által károsított RVEC sejtek túlélési arányát, csökkentheti az apoptózis arányát és oxidatív károsodását; Növeli a HIF - α, VEGF és eNOS fehérjék expresszióját. Az AZ aktiválja a HIF / VEGF / eNOS jelátviteli útvonalat az endotélsejtek oxidatív károsodásának és apoptózisának csökkentése, az értágulás / endotélsejtek proliferációjának elősegítése és a szívizom iszkémiás-reperfúziós sérülés elleni hatások kifejtése érdekében, ami összhangban van a hálózati farmakológia által megjósolt eredményekkel. Az AZ a HIF jelátviteli útvonalon keresztül elősegítheti az értágulást és az endotélsejtek proliferációját, hogy terápiás hatást fejtsen ki, ami kutatási alapot nyújt az AZ további fejlesztéséhez.