Анализ GEO-чипов в сочетании с сетевой фармакологией для изучения механизма защиты ягод годжи Schisandra chinensis от радиационно-индуцированного повреждения печени
Радиационно-индуцированное поражение печени (РИП) - это вид повреждения печени, вызванный лучевой терапией или утечкой ядерного материала, который приводит к снижению функции печени, повышению уровня печеночных ферментов и другим повреждениям печени после воздействия определенного количества радиации. При световой микроскопии ранние патологические проявления ткани печени в основном включают застойные явления в центральной части печеночных долек, отек гепатоцитов и воспалительные реакции. На поздней стадии постепенно развивается фиброз и цирроз печени, которые являются необратимыми. Основной патогенез включает повреждение микрососудов и соединительной ткани, избыток свободных радикалов, чрезмерный аутоиммунный ответ и влияние цитокинов.

Schisandra Chinensis Fructus (SCF) - это Schisandra chinensis, которая обладает теплым характером и, как было установлено, оказывает хорошее защитное действие на печень. Механизм его действия заключается в основном в антиоксидантном и противовоспалительном действии. Lycium barbarum (LF) имеет нейтральную природу и фармакологические эффекты, которые, как было показано, питают печень и почки. Их сочетание может эффективно защитить печень от повреждений. В данной статье с помощью анализа GEO-чипов, сетевой фармакологии и технологии молекулярного докинга предсказаны потенциальные активные ингредиенты, мишени и механизмы действия Schisandra chinensis в сочетании с ягодами годжи в защите RILI, что послужит основой для дальнейших углубленных исследований и клинического применения.

Под радиационно-индуцированным поражением печени понимается воздействие на печень определенной дозы радиации в процессе лучевой терапии или утечки ядер у онкологических больных. Ранние проявления включают отек печеночных клеток в центральных долях печени, сопровождающийся периферическими воспалительными реакциями и влияющий на функцию печени. В дальнейшем возможно развитие фиброза или цирроза печени. В последние годы появляется все больше исследований, посвященных радиационной защите традиционной китайской медицины от повреждений печени. Традиционная китайская медицина обладает большим потенциалом благодаря своей безопасности, удобству перорального приема, быстрому всасыванию и низкой стоимости.
Schisandra chinensis обладает превосходным гепатопротекторным действием. Исследования показали, что шизандра содержит более 200 химических компонентов, в основном включающих летучие терпены, лигнаны, органические кислоты и полисахариды, которые обладают противовоспалительными, антиоксидантными, иммуноукрепляющими и регулирующими метаболизм веществ свойствами. Исследование Ванга показало, что сырая Schisandra chinensis улучшает лечение и профилактику острой алкогольной жировой болезни печени за счет снижения воспалительных факторов, уменьшения накопления жира, снижения экспрессии CYP2E1 и усиления сигнальных путей Nrf2/ARE для защиты от повреждения печени. Исследования Чжу in vitro показали, что полисахариды шизандры могут эффективно поглощать гидроксильные радикалы, 1,1-дифенил-2-тринитрофенилгидразин и супероксид-ионы; эксперименты in vivo показали, что полисахариды шизандры могут облегчить повреждение печени, вызванное CCL4-индуцированной везикулярной дегенерацией гепатоцитов и воспалительной реакцией. Исследование Янга показало, что лигнаны шизандры оказывают защитное действие против повреждения печени, вызванного ацетаминофеном, в основном за счет регулирования экспрессии EGFR и белков LPCAT1, связанных с сигнальным путем ERBB, оказывая противовоспалительное и антиоксидантное действие. Чен и др. обнаружили, что лигнаны Schisandra chinensis могут снижать активность АСТ и АЛТ в сыворотке крови, снижать уровень воспалительных факторов, таких как IL-6 и IL1 β, и проявлять сильное противовоспалительное действие, тем самым защищая от повреждения печени. Чен и др. обнаружили, что полисахариды из Schisandra chinensis могут снижать соотношение Bcl-2/Bax и уменьшать активацию CASP3, тем самым уменьшая апоптоз клеток печени.
Ягода годжи оказывает питательное действие, улучшает зрение, питает печень и почки и т. д. Она богата полисахаридами, летучими маслами, алкалоидами, флавоноидами и другими компонентами. Современные фармакологические исследования показали, что он способен повышать иммунитет, оказывать антиоксидантное действие, защищать печень и сетчатку глаза. Исследование Тиана показало, что полисахариды Lycium barbarum способны предотвращать снижение тиолов белка и инактивацию СОД, а также оказывают хорошее антиоксидантное действие на повреждение мембраны митохондриальных клеток печени мыши, вызванное свободными радикалами, образующимися под действием гамма-излучения. Сочетание ягод годжи и шизандры повышает эффективность защиты печени. Исследование Чжана показало, что полисахариды Lycium barbarum оказывают защитное действие на радиационно-индуцированное повреждение тонкого кишечника, обеспечивая снижение окислительных реакций и увеличение соотношения Bcl-2/Bax для подавления апоптоза клеток. Гао и др. обнаружили, что введение полифенолов ягод годжи крысам с повреждением печени может улучшить их окислительную функцию, и этот механизм может играть роль в уменьшении повреждения печени за счет увеличения экспрессии Nrf2 и его последующих белков.
К основным белкам, выявленным в результате анализа сети PPI, относятся CASP3, EGFR и ESR1. Каспазы (CASP) играют важнейшую роль в регуляции апоптоза клеток и запускают каскадные реакции в ответ на проапоптотические сигналы. CASP3 - основной исполнительный белок CASP, благодаря которому апоптоз происходит в любой клетке. Он может регулировать динамический баланс роста и гибели клеток с помощью физических, химических и других молекулярных механизмов. Cao et al. обнаружили, что Schisandrin B оказывает ингибирующее действие на радиационно-индуцированный апоптоз в клетках Hacat, а его механизм оказывает защитное действие путем снижения экспрессии апоптотических генов, таких как CASP3, P53 и P21. Исследование Дуана показало, что вода из ягод годжи оказывает антиоксидантное действие на облученных мышей, оказывая защитный эффект за счет снижения экспрессии CASP3 и CASP6. CASP3 участвует в процессе апоптоза при радиационно-индуцированном повреждении печени, регулируя белок CASP3 с помощью активных компонентов ягод годжи Schisandra chinensis, тем самым подавляя апоптоз клеток и поддерживая динамический баланс между ростом и смертью. Рецептор эпидермального фактора роста (EGFR) является членом семейства рецепторов эпидермального фактора роста, широко распространен на поверхности эпителиальных клеток, фибробластов и глиальных клеток и играет важную роль в росте, пролиферации и дифференциации клеток. Ли и др. обнаружили, что Schisandrin A может ингибировать апоптоз клеток печени и способствовать их регенерации после операции по резекции печени, повышая экспрессию гена EGFR и снижая экспрессию генов апоптоза P53 и P21. Исследование Чжана показало, что полисахариды Lycium barbarum могут регулировать экспрессию EGFR и уровень фосфорилированных белков для улучшения функции эндотелия, поврежденного окислительным стрессом, а механизм их действия может осуществляться через сигнальный путь PI3K Akt. Активные компоненты ягод годжи Schisandra chinensis могут регулировать дисбаланс числа клеток, вызванный апоптозом, воздействуя на EGFR, приводя организм к нормальному физиологическому уровню. Эстрогеновый рецептор 1 (ER1) расположен в ядре клетки и состоит из важных структурных доменов для связывания гормонов, связывания ДНК и активации транскрипции. Исследование Zeng показало, что водный экстракт ягод годжи может регулировать экспрессию мРНК в клетках PC12, не только повышая уровень ESR1, но и понижая уровень экспрессии CASP3, что дает определенный ориентир для целей ягод годжи. Liu et al. показали, что ESR1 может ингибировать индуцированную ионизирующим излучением гибель клеток рака молочной железы через сигнальный путь NEDD4L/CD71. Когда ESR1 сверхэкспрессирован, он может улучшить выживаемость больных раком молочной железы. После нокаута ESR1 усиливает опосредованную ионизирующим излучением гибель клеток от железа. ESR1 может быть потенциальной мишенью для защиты от RILI.
В данном исследовании с помощью сетевой фармакологии был предсказан механизм действия ягод годжи Schisandra chinensis на защиту RILI, а также построена сетевая диаграмма активных ингредиентов, являющихся ключевыми белковыми мишенями препарата. Результаты показали, что значения степени узла для кверцетина, генистеина и дезоксипурпурина были относительно высокими, что говорит о том, что эти активные ингредиенты играют важную роль в защите RILI. Благодаря обогащению функций GO и анализу путей KEGG 66 потенциальных белковых мишеней, предполагается, что активные компоненты Schisandra chinensis Wolfberry могут играть роль в защите RILI путем регулирования активации рецепторов химического канцерогенеза, липидного и артериального атеросклероза, PI3K-Akt, MAPK, апоптоза и других сигнальных путей. В этой статье интегрированы и предсказаны данные. В связи с ограниченным размером выборки, при постоянном углублении исследований предполагается, что предиктивный анализ принесет более обширные и точные результаты.
С помощью анализа GEO-чипов, сетевой фармакологии и технологии молекулярного докинга было проведено комплексное и многомерное исследование ягод годжи Schisandra chinensis и предварительно предсказан механизм защиты ягод годжи Schisandra chinensis от радиационно-индуцированного повреждения печени. Основой эффективного вещества ягод шизандры волчьей для защиты от радиационного поражения печени, предсказанной сетью генов-мишеней радиационного поражения печени, могут быть кверцетин, дайдзеин и дезоксишиконин, которые играют роль в защите от радиационного поражения печени путем регулирования активации рецепторов химического канцерогенеза, липидов и артериального атеросклероза, PI3K-Akt, MAPK, апоптоз и другие сигнальные пути через воздействие на ключевые мишени CASP3, EFGR, ESR1, указывая на то, что волчья ягода шизандра играет роль в защите радиационного поражения печени через "мультикомпонентный", "мультицелевой" и "мультипутевой", что может обеспечить определенную справочную основу для последующих исследований механизма действия и клинического применения.