Изучение механизма действия Cistanche deserticola при лечении фиброза печени на основе сетевой фармакологии, молекулярного докинга и экспериментальной проверки
Печень, как важная пищеварительная железа в человеческом организме, после заболевания будет влиять на нормальную метаболическую функцию организма. Исследования показывают, что важным путем формирования рака печени является фиброз печени. При стимуляции печени иммунные клетки выделяют большое количество иммунных регуляторных факторов, которые активируют и пролиферируют печеночные стеллатные клетки, синтезируют большое количество коллагена, откладывают большое количество внеклеточного матрикса в печени и вызывают формирование фиброза. Поэтому борьба с фиброзом на любой стадии прогрессирования заболевания печени может облегчить его последствия, и исследования в области лечения фиброза печени имеют большое значение. В последние годы исследования показали, что Cistanche deserticola оказывает значительное терапевтическое воздействие на заболевания печени и демонстрирует очевидные преимущества в лечении фиброза печени.
Цистанхес Херба, аутентичная лекарственная трава из Синьцзяна, известна как "пустынный женьшень" и клинически используется уже тысячи лет. Современные исследования показали, что она обладает различными биологическими свойствами, такими как антивозрастное действие, защита печени, снятие усталости, борьба с остеопорозом, увлажнение кишечника и улучшение работы кишечника. Исследования показали, что гликозиды фенилэтаноловой кислоты из Cistanche deserticola могут облегчить степень фиброза печени. Чжан и др. обнаружили, что активация печеночных стеллатных клеток и фиброз печени могут быть подавлены липосомами фенилэтаноловых гликозидов Cistanche deserticola. Однако фармакологические эффекты и механизмы действия Cistanche deserticola при лечении фиброза печени пока неясны и требуют выяснения.
В данном исследовании применяется сетевая фармакология для построения сетевой диаграммы "компонент-мишень-путь", а затем проводится анализ взаимодействия белков и обогащения мишеней, чтобы в конечном итоге предсказать соответствующие мишени и пути для лечения фиброза печени с помощью Cistanche deserticola. Благодаря технологии молекулярного докинга и экспериментам на животных, это создает основу для фармакологических эффектов эффективных компонентов Cistanche deserticola в лечении фиброза печени.
Процесс развития фиброза печени сложен, различные цитокины и клеточные пути взаимодействуют и влияют друг на друга, образуя сложную сеть взаимодействий. Поэтому терапия, направленная на одну цель и один путь, не может быть эффективной. Традиционная китайская медицина характеризуется множественными компонентами, множественными целями действия и сложными путями действия, которые систематически регулируют человеческий организм. Cistanche deserticola оказывает защитное действие на печень. Эффективные ингредиенты Cistanche deserticola были получены из баз данных, таких как База данных традиционной китайской медицины (TCMSP), включая вербаскозид, эхинакозид, β-ситостерин, арахидоновую кислоту, сузилактон, фенол B диметилового эфира смолы гусиных лапок, кверцетин и дипиридамол. Существуют исследования, указывающие на то, что фенилэтаноидные гликозиды являются основными активными ингредиентами Cistanche deserticola, среди которых эхинакозид и вербаскозид считаются основными биологически активными компонентами, оказывающими фармакологическое действие в Cistanche deserticola. С помощью сетевой фармакологии мы получили мишени, связанные с фиброзом печени, которые действуют на вербаскозид и вербаскозид, и подтвердили их с помощью молекулярного докинга.
Гликозид хризантемы пинекон и вербаскозид, являющиеся основными компонентами Cistanche deserticola, оказывают противофиброзное действие на печень, регулируя апоптоз печеночных стеллатных клеток. ICAM1, AKT и MMP9 могут быть мишенями действия при лечении фиброза печени эхинакозидом и вербаскозидом. ICAM1, являясь фактором клеточной адгезии, высоко экспрессируется при повреждении печени и может быть подавлен путем подавления сверхэкспрессии ICAM1 для предотвращения развития фиброза печени. Серин/треониновая протеинкиназа (AKT) является важной целевой киназой, расположенной ниже по течению от PI3K. Активированная AKT активирует и способствует пролиферации печеночных стеллатных клеток, ускоряя прогрессирование фиброза печени. И наоборот, ингибирование AKT подавляет развитие фиброза печени; MMP-9 может разрушать нормальный коллагеновый матрикс печени, нарушать внутриклеточную среду клеток печени, способствовать активации печеночных стеллатных клеток, выделять большое количество коллагена и способствовать развитию фиброза печени. И наоборот, ингибирование ММП-9 может препятствовать развитию фиброза печени; Использование CCl4 для создания мышиной модели фиброза печени в данном эксперименте является одним из классических методов моделирования. CCl4 вводится внутрибрюшинно в организм животного, и по сравнению с нормальной группой содержание LN, HA, PCIII и 13Col IV у мышей модельной группы значительно увеличивается; по сравнению с модельной группой, группы высоких, средних и низких доз CPhG значительно снижают уровни LN, HA, PCIII и Col IV; Результаты тестов HE и Masson показали, что по сравнению с модельной группой, в группах высокой, средней и низкой доз CPhGs некроз клеток печени был более мягким, значительно уменьшилось количество гранул эозинофилов и значительно уменьшилось количество синих волокон вокруг портальной области. Приведенные выше результаты указывают на то, что ингибирование прогрессирования фиброза печени суммарными гликозидами фенилэтанола в Cistanche deserticola может быть связано с ICAM1, AKT и MMP9-мишенями, и необходимо дальнейшее определение экспрессии соответствующих белков.
Возникновение фиброза печени обусловлено многими факторами, среди которых путь PI3K-AKT является одним из наиболее важных, полученных с помощью анализа обогащения путей. Сигнальный путь PI3K-AKT участвует в регуляции клеточной пролиферации и апоптоза, индуцирует опухолевый генез человека, транскрипцию генов вируса гепатита В и является одним из важных путей для лечения фиброза печени. Путь PI3K-AKT может активировать образование печеночных кровеносных сосудов, улучшать кровоснабжение, восстанавливать внеклеточный матрикс, регулировать аутофагию, подавлять апоптоз гепатоцитов, способствовать пролиферации гепатоцитов и в конечном итоге приводить к фиброзу печени. Гликозид хризантемы пинекон и вербаскозид могут ингибировать пролиферацию и активацию клеток печени, регулируя ICAM1, AKT и MMP9 соответственно. Общий гликозид фенилэтанола Cistanche deserticola может вмешиваться в прогрессирование фиброза печени, участвуя в энергетическом метаболизме, пролиферации и апоптозе клеток печени. Количественная флуоресцентная ПЦР в реальном времени показала, что по сравнению с нормальной группой, уровни экспрессии мРНК PI3K и AKT в ткани печени мышей модельной группы были значительно повышены; по сравнению с модельной группой, уровни экспрессии мРНК PI3K и AKT были значительно снижены в группах с высокой, средней и низкой дозой общего гликозида фенилэтанола в Cistanche deserticola, что может подавлять активацию пути PI3K-AKT и задерживать прогрессирование фиброза печени.
Таким образом, суммарные гликозиды фенилэтанола в Cistanche deserticola могут эффективно облегчать CCl4-индуцированный фиброз печени у мышей, а его механизм может быть связан с пролиферацией и активацией печеночных стеллатных клеток, опосредованной сигнальным путем PI3K-AKT. Результаты этого исследования закладывают основу для дальнейшего изучения фармакологических эффектов Cistanche deserticola в традиционной китайской медицине.