A Huangqi molekuláris mechanizmusának feltárása az idiopátiás tüdőfibrózis kezelésében a hálózati farmakológia és a molekuláris dokkolás alapján
Az idiopátiás tüdőfibrózis (IPF) krónikus, progresszív interstitiális tüdőbetegség, amelyet fokozatosan súlyosbodó légzési nehézség és a tüdőfunkció visszafordíthatatlan csökkenése jellemez. Ezt a betegséget a kialakulása során olyan tényezők kombinációja befolyásolja, mint a gyulladás, a tüdőkárosodás, az immunválasz és a fibrózis, ami olyan patológiai megnyilvánulásokat eredményez, mint az alveoláris károsodás, a fibroblasztok proliferációja és az extracelluláris mátrix (ECM) kiterjedt lerakódása a szervezetben. Jelenleg az IPF-betegek száma Kínában évről évre nő, és a prognózis rossz. Jelenleg a nyugati orvoslás az idiopátiás tüdőfibrózist főként glükokortikoidokkal, citotoxikus gyógyszerekkel és immunszuppresszánsokkal kezeli. Számos klinikai és kísérleti tanulmány kimutatta, hogy a hagyományos kínai orvoslás jelentős javító hatással van az IPF több patológiai stádiumára, ami javíthatja a betegek életminőségét, csökkentheti a halálozási arányt, és jó alkalmazási kilátásokkal rendelkezik. Az adatbányászati elemzés alapján a hagyományos kínai gyógyászati tonikák alkalmazásának gyakorisága az ilyen betegségek kezelésében 55%, a Huangqi 148 alkalommal történő alkalmazásával az első helyen áll. Ez azt jelzi, hogy a Huangqi fontos szerepet játszik az idiopátiás tüdőfibrózis kezelésében.

Az Astragalus membranaceus édes ízű, enyhén meleg természetű, és képes szabályozni a lép és a tüdő meridiánokat. Hatására tonizálja a lépet, elősegíti a jangot, táplálja a tüdőt és erősíti a felszínt. Általában a test erősítésére és a test megerősítésére használják. A "Shennong Bencao Jing" feljegyzi, hogy "elsősorban karbunkulus és üszkösödés kezelésére használják... hiánypótlásra", és a többszervi fibrózis klinikai megelőzésének és kezelésének egyik fő hagyományos kínai gyógyszere. A Huangqi számos hatóanyagot tartalmaz, főként Huangqi szaponinokat, Huangqi poliszacharidokat, flavonoidokat és triterpenoidokat. Jelenleg az Astragalus membranaceus kémiai összetétele és hatóanyagai széles körű figyelmet kaptak. Az Astragalus membranaceus farmakológiai hatásainak folyamatos elmélyítésével az Astragalus membranaceus glikozid IV, az Astragalus poliszacharidok, az Astragalus összes szaponinja és az Astragalus injekció terápiás hatást ért el az IPF kezelésében. Ezért ez a tanulmány az Astragalus membranaceus kémiai összetevőit veszi kiindulópontnak, és az Astragalus membranaceus kulcsfontosságú hatóanyagait és szabályozási célpontjait vizsgálja az IPF kezelésében a hálózati farmakológia és a molekuláris dokkolási technikák segítségével, elméleti alapot nyújtva az Astragalus membranaceus fejlesztéséhez és klinikai alkalmazásához.

Az idiopátiás tüdőfibrózis (IPF) a leggyakoribb ismeretlen etiológiájú tüdőbetegség, amelyet krónikus, progresszív, nehezen visszafordítható súlyosbodás jellemez. Négy tényező átfogó eredménye: gyulladásos válasz, tüdőkárosodás, immunválasz és fibrózis. Az IPF világszerte körülbelül 3 millió embert érint, főként középkorú és idős egyéneknél, jellemzője a progresszíven súlyosbodó légzési distressz és a tüdőfunkció visszafordíthatatlan csökkenése, rossz prognózissal. Az IPF alacsony túlélési rátával és magas előfordulási aránnyal rendelkezik, amit "tumorszerű betegségnek" neveznek. A diagnózist követően a betegek túlélési aránya évről évre csökken. A 3 éves betegség időtartama még mindig garantálhatja az 50% túlélési arányt. Amint eléri az 5 évet, a túlélési arány mindössze 20%-re csökken, ami a közegészségügyet súlyosan veszélyeztető súlyos betegség.

Az Astragalus membranaceus tápláló gyógynövény, amely elsősorban a tüdő és a lép meridiánokba hatol. Széles hatásspektrumának és egyértelmű hatékonyságának köszönhetően az egyik leggyakrabban használt hagyományos kínai gyógyszerré vált a tüdőfibrózis klinikai kezelésében. Kémiai összetétele változatos, és farmakológiai vizsgálatok kimutatták, hogy az Astragalus membranaceus fokozza az immunfunkciót, gyulladáscsökkentő, antibakteriális, vírusellenes és antihipoxiás hatással rendelkezik. Csökkentheti a tüdő kollagéntartalmát, és az egyik legfontosabb hagyományos kínai gyógyszer a többszervi fibrózis klinikai megelőzésére és kezelésére. Jelenleg a legtöbb publikált szakirodalom az Astragalus membranaceus fő összetevőire, például az Astragaloside IV-re és az Astragalus membranaceus összes flavonoidjára összpontosít. Ez a tanulmány bioinformatikai módszerekkel megállapította, hogy az Astragalus membranaceus IPF kezelésére szolgáló komponens-célhálózati diagramja nagyfokú kapcsolódást mutatott hat vegyület, köztük az izorhamnetin és a folsav, valamint az IPF több célpontja között. A molekuláris dokkolási eredmények arra utalnak, hogy ezek a komponensek szerepet játszhatnak az IPF Astragalus membranaceusszal történő kezelésében. Zheng és munkatársai megerősítették, hogy az izorhamnetin az endoplazmatikus retikulum stressz és az epithelialis-mesenchymalis átmenet gátlásával védelmet nyújthat a bleomicin által kiváltott tüdőfibrózissal szemben; Kawami és munkatársai megállapították, hogy a folsav hatékonyan gátolhatja az MTX által kiváltott tüdőkárosodást; Yao és munkatársai megállapították, hogy a folát receptor β expressziója a makrofágokban patogén szerepet játszik az IPF-ben, és a célzott terápia, amely a folát receptor β-t expresszáló makrofágokat célozza, hatékony módszer lehet az IPF kezelésére.

A GO és KEGG jelátviteli útvonalak elemzése azt mutatta, hogy a Huangqi IPF kezelésében részt vevő célútvonalak elsősorban a gyulladásos válaszhoz és az oxidatív stresszhez kapcsolódnak. Az elemzési eredményekkel és az irodalmi kutatással kombinálva megállapítást nyert, hogy az IL-17 jelátviteli útvonal, az EGFR jelátviteli útvonal és a HIF-1 jelátviteli útvonal magas korrelációt mutat az IPF-fel. Xu és munkatársai megállapították, hogy az IL-17 a tüdőfibrózis segéddiagnosztikai indikátoraként szolgálhat, előre jelezheti a gyógyszerek hatékonyságát és értékelheti a kezelés hatékonyságát; Pan és munkatársai megállapították, hogy az IL-17 expressziós szintje COPD-s betegeknél jelentősen megnövekedett, és a gyulladásos válasz fennállt; Ma és munkatársai. megállapította, hogy a CBPP PEI-je, mint vezető vegyület, javíthatja a tüdőfunkciót és enyhítheti a tüdőfibrózist az EGFR és az MLC2 jelátviteli útvonalakra hatva; Wang és munkatársai megerősítették a kutatással, hogy a paraquat aktiválhatja a HIF-1 α jelátviteli útvonalat, hogy elindítsa az epiteliális-mesenchymális átmenet programját, ezáltal indukálva a tüdőfibrózis kialakulását.

A PPI-hálózatelemzés eredményei azt mutatták, hogy a PTGS2, a VEGFA, az MMP-9, a STAT3 és az EGFR kulcsfontosságú célpontok. A molekuláris dokkolási eredmények azt mutatták, hogy az Astragalus membranaceus kémiai összetevői jól kötődnek hozzájuk. Jelenleg a korábbi vizsgálatok azt mutatták, hogy ezek a célpontok fontos szerepet játszanak az IPF-ben. Wang és munkatársai megállapították, hogy a qi tonizálásának, a yang felmelegítésének, a vérkeringés elősegítésének és a diurézis elősegítésének módszere javíthatja a vesekárosodást és csökkentheti a fibrózist. A mechanizmus a PTGS2/NOX1 jelátviteli útvonal szabályozása lehet, ezáltal csökkentve a ROS-szintet és csökkentve a sejtek vashiányos pusztulását; A BLM-mel kiváltott kísérletek patkányokon azt mutatták, hogy a VEGF gátlása csökkentheti a fibrózist, míg a VEGF túlterjedése súlyosbítja a tüdőfibrózis progresszióját; Luan et al. azt találták, hogy az asztragalozid IV tüdőfibrózis-ellenes hatást fejthet ki a VEGF és a VEG-FR2 gének expressziós szintjének csökkentésével; az MMP-9 egy IV. típusú kollagenáz, amely képes lebontani a kollagén ECM-et és más, a tüdő bazális membránjában és interstitiumában eloszló komponenseket, ami tüdőkárosodáshoz vezet és elindítja a tüdőrostok kialakulását. Ren és munkatársai megállapították, hogy a tüdő kollaterálisok elősegítésének és a qi feltöltésének képlete szabályozhatja az MMP-9/IMP1 egyensúlyhiányát, csökkentheti az FN és a Col IV túlzott lerakódását, javíthatja a patkányok tüdőfunkcióját, és gátolhatja a patkányok tüdőfibrózisának előfordulását és fejlődését; Wu és munkatársai megállapították, hogy a STAT3 gén kiütése egerekben növeli a STAT3 aktivitás expresszióját és csökkenti a fibroblasztok apoptózisát, ami érzékenyebbé teszi őket a BLM által kiváltott tüdőfibrózisra. Ez arra utal, hogy a STAT3 fehérje elősegítheti a tüdőfibrózis kialakulását. Az epidermális növekedési faktor (EGF) által képviselt EGF család és receptora, az EGFR fontos szerepet játszik a tüdőfibrózis lefolyásában. Li és munkatársai megállapították, hogy az EGFR expressziós szintje a bleomicinnek kitett patkányok tüdőszöveti sérülésének különböző csoportjaiban jelentős különbségeket mutatott. Az EGFR expressziós szintje az IPF-csoportba tartozó betegek tüdőszövetében szignifikánsan magasabb volt, mint a kontrollcsoportba tartozó betegeké, ami arra utal, hogy az IPF előfordulása összefügghet az EGFR magas expressziójával.

A HE-festés és a Masson-festés eredményei azt mutatták, hogy az IPF-patkányok tüdejében nagyszámú gyulladásos sejt halmozódott fel, és a kollagénproliferáció mértéke jelentősen megnövekedett. A tüdőszövet szerkezetében kóros változások következtek be, és a kollagénszövet felváltotta a normális alveoláris szerkezetet, ami a tüdő légzési funkciójának károsodását eredményezte. A folsavval és astragalusszal történő kezelés után a patológiai helyzet javult, és az astragalus terápiás hatása jelentősebb volt. A kísérleti patkányszérum ELISA-eredményei azt mutatták, hogy az IL-17 és az MMP-9 szintje a modell-kontrollcsoportban és a két gyógyszeres kezelési csoportban jelentősen megnövekedett a vak kontrollcsoporthoz képest, a modell-kontrollcsoportban volt a legmagasabb. A két gyógyszeres kezelési csoport beavatkozási hatásai azt mutatták, hogy a Huangqi csoportban a szérum IL-17 és MMP-9 szintje szignifikánsan alacsonyabb volt, mint a folsav csoportban. A tendencia szempontjából a gyógyszeres kezelési csoportban lévő patkányok szérumában az IL-17 és az MMP-9 szintje csökkent a modellkontroll csoporthoz képest, ami azt jelzi, hogy az IL-17 és az MMP-9 expressziójának gátlásával IPF-ellenes hatást fejthet ki az IPF-patkányok szérumában.

Összefoglalva, ez a tanulmány bioinformatikai módszereket alkalmazott az Astragalus membranaceus összetevőinek és célpontjainak elemzésére az IPF kezelésében. Kísérletekkel igazolták, hogy az Astragalus membranaceus hatóanyagai terápiás hatással vannak az IPF-re, ami jelzi a szűrés racionalitását. A kísérleti eredmények előzetesen azonosították az Astragalus membranaceus kulcsfontosságú célpontjait és hatóanyagait az IPF megelőzésében és kezelésében, és az Astragalus membranaceus terápiás hatása jobb volt, mint a folsav hatóanyagáé. Ez közvetve tükrözi az Astragalus membranaceus jellemzőjét az IPF kezelésében több összetevő, célpont és útvonal szinergikus hatásán keresztül. A hagyományos kínai orvoslás összetett kémiai összetétele miatt azonban a részletes hatásmechanizmus további feltárást igényel.