Изучение механизма действия препарата Хуанци при лечении вирусного миокардита на основе сетевой фармакологии и молекулярного докинга
Вирусный миокардит (ВМК) - это очаговое или диффузное воспалительное поражение миокарда, вызванное прямым повреждением сердечной мышцы вирусом или аутоиммунной воспалительной реакцией. Его клинические проявления в основном включают симптомы кишечной инфекции или инфекции верхних дыхательных путей до начала заболевания. У пациентов с легкой формой заболевания симптомы отсутствуют, в то время как тяжелые случаи могут сопровождаться такими симптомами, как шок и внезапная смерть. Частота заболеваемости ВМК составляет около 10-22 на 100000 человек. Однако в настоящее время не существует специфических клинических препаратов для лечения, и для эффективного контроля состояния пациента в основном используются противовирусные и питательные кардиомиоцитарные препараты.
Исходя из клинических проявлений ВМК, традиционная китайская медицина считает, что ВМК следует классифицировать как "теплую болезнь", "обструкцию грудной клетки", "учащенное сердцебиение" и другие категории. Болезнь вызвана дефицитом праведной ци человека и внешней передачей тепла и патогенных токсинов; патогенез обусловлен вторжением тепла и токсинов, вызывающих повреждение человеческого тела и инь, что приводит к застою крови в меридианах и потере питания для сердца. У пациентов часто наблюдаются такие симптомы, как дефицит, застой и стаз. При лечении важно сочетать дифференциацию стадий и дифференциацию типов, подчеркивая важность питания ци и инь, стимулирования кровообращения и устранения застоя крови. В последние годы многочисленные исследования показали, что хуанци очень эффективен в лечении ВМК. Инъекции хуанци самостоятельно или в сочетании с другими препаратами широко используются в клинической практике для лечения ВМК и получили широкое распространение.
Препарат Huangqi традиционной китайской медицины содержит различные активные компоненты, такие как полисахариды Huangqi, гликозиды Huangqi IV, флавоноиды Huangqi, кверцетин и каэмпферол. Современные медицинские исследования показали, что Huangqi и его активные ингредиенты-мономеры (такие как гликозид Huangqi IV, флавоноиды Huangqi, полисахариды Huangqi и т.д.) имеют множество потенциальных механизмов лечения вирусного миокардита, включая окислительный стресс, иммунную регуляцию, ингибирование воспалительной реакции, регуляцию клеточного апоптоза и т.д. Однако детальный механизм действия до сих пор остается неясным. Данное исследование основано на сетевой фармакологии и технологии молекулярного докинга для прогнозирования активных ингредиентов, связанных с ними мишеней и путей воздействия Astragalus membranaceus при лечении вирусного миокардита с целью выяснения его биологических процессов и механизмов действия.

 

Хуанци, как традиционное лекарство, тонизирующее ци, оказывает тонизирующее действие на селезенку и ци, выводит токсины и способствует росту мышц. Различные основные активные ингредиенты Хуанци оказывают разное влияние на лечение вирусного миокардита, каждый из которых имеет свои преимущества. В данном исследовании были рассмотрены 22 активных ингредиента Astragalus membranaceus, в результате чего было выявлено 505 лекарственных целей и 1116 целей, связанных с ВМК. Среди них кверцетин, 3,9-ди-О-метилнисен фенол палисандра, каэмпферол, (3R)-3-(2-гидрокси-3,4-диметоксифенил) хром-7-ол и берберин имеют большое количество связанных между собой целевых точек и играют ключевую роль в лечении ВМК. Предыдущие исследования показали, что кверцетин облегчает CVB3-индуцированное повреждение клеток миокарда за счет активации пути PI3K/Akt. Кроме того, кверцетин может подавлять воспалительные реакции, что проявляется в снижении уровней IL-1 β, IL-6 и iN-OS. Флавоноидное соединение каэмпферол может ингибировать апоптоз гипоксических кардиомиоцитов через путь mTOR. Действие других компонентов еще предстоит изучить.
Согласно анализу сети "Цели VMC" и сети взаимодействия белков активного ингредиента Astragalus membranaceus, существует 97 потенциальных целей, которые могут воздействовать на заболевания, что указывает на то, что Astragalus membranaceus обладает свойствами многокомпонентного и многоцелевого лечения VMC. Важные белки-мишени (такие как ALB, TP53, AKT1, MAPK3, VEG-FA, CASP3, EGFR и т.д.) имеют различные типы белков, включая факторы транскрипции, факторы передачи сигнала, ферменты, транспортные факторы и т.д. Это позволяет предположить, что многоцелевая терапия играет синергетическую роль, что также отражает общий и системный характер традиционной китайской медицины в лечении заболеваний. Предыдущие исследования показали, что Astragalus membranaceus может значительно снизить уровень экспрессии связанного с апоптозом фактора Caspase-3 в ткани миокарда и облегчить степень апоптоза клеток миокарда. Влияние других факторов может послужить направлением для будущих исследований.
Цитокины участвуют в регуляции клеточной воспалительной реакции. Многочисленные исследования показали, что после лечения ВМК препаратом Хуанци уровень воспалительных цитокинов IL-6, IL-8 и TNF - α в сыворотке крови значительно снижается, эффективно ослабляя воспалительную реакцию у пациентов. Активация сигнального пути STAT3 (активатор транскрипции 3) вызывает эндогенные защитные механизмы в миокарде, способствуя тем самым росту сосудов миокарда и замедляя апоптоз клеток миокарда. Исследование показало, что астрагал мембранозный влияет на STAT3 и его путь при лечении ВМК, в основном воздействуя на репликацию вируса, но не влияя на функцию нормальных клеток миокарда. Кроме того, Huangqi может снижать экспрессию каспазы-3 в тканях миокарда и уменьшать степень апоптоза клеток миокарда. Механизмы действия других мишеней заслуживают дальнейшего изучения.
Результаты анализа GO-обогащения целей позволяют предположить, что ключевые гены астрагала перепончатого, расположенные на таких клеточных компонентах, как мембранная ткань, комплексы транскрипционных факторов и иммунные синапсы, могут регулировать такие биологические процессы, как уровень питательных веществ, уровень кислорода, каскадные реакции и стрессовые ответы, влияя на связывание потенциальных целей с родственными киназами, рецепторами цитокинов, транскрипционными факторами и т. д., для лечения вирусного миокардита. Рецептор Fas на поверхности клеток-мишеней может связываться с рецепторным белком FasL на поверхности мембраны, что может индуцировать апоптоз клеток-мишеней. Исследование Liu et al. предполагает, что Huangqi может оказывать защитное действие на миокард путем снижения транскрипции генов FasL и Fas на поверхности клеток, связанных с тканью миокарда мыши VMC, тем самым снижая экспрессию Fas и FasL. Иммунные синапсы также могут быть очень важны. Ци и др. продемонстрировали, что инъекция Хуанци может активировать иммунный ответ Treg-клеток, тем самым секретируя IL-10 и TNF - β, подавляя секрецию IL-17 и IL-21 клетками Th17 и оказывая защитное действие на миокард. Фундаментальные исследования Чжан и др. показали, что сапонины Astragalus membranaceus (AST) могут значительно подавлять уровень изофермента креатинкиназы (CK-MB) и лактатдегидрогеназы (LDH) в периферической крови мышей. Клинические исследования показали, что Huangqi может защищать миокард, препятствуя активации и распространению окислительного стресса, уменьшая повреждение миокарда. Условия питания и снабжения кислородом особенно важны для пациентов с сердечной дисфункцией, что позволяет предположить, что активные ингредиенты Astragalus membranaceus могут облегчить повреждение миокарда, улучшая и регулируя питание и кислородный статус пациента. Исследования показали, что когда хуанци подавляет воспалительную реакцию и оказывает терапевтическое действие на ВМК, он в основном снижает экспрессию TNF - α. Фундаментальные исследования Zhong et al. показали, что лечение астрагалозидом IV значительно снижает инфильтрацию и некроз миокарда у мышей, а также значительно снижает индекс апоптоза клеток вокруг очага поражения. Это доказывает, что лечение ВМК с помощью Хуанци может быть многоцелевым и многопутевым механизмом регуляции.
По данным современных исследований, существует множество механизмов, с помощью которых Huangqi лечит вирусный миокардит, которые могут быть связаны с реакцией на окислительный стресс, ингибированием воспалительной реакции, апоптозом клеток, иммунной регуляцией и другими факторами. Анализ обогащения путей KEGG позволяет предположить, что эти механизмы могут быть связаны с такими сигнальными путями, как PI3K Akt, TNF, апоптоз и дифференцировка клеток Th17. Кроме того, некоторые биологические процессы и пути (такие как сигнальный путь AGE-RAG, сигнальный путь Erb, сигнальный путь MAP, сигнальный путь релаксина, цитомегаловирусная инфекция человека в осложнениях диабета) еще не изучены и не проверены.
На основе сетевой фармакологии в данном исследовании были выяснены активные ингредиенты, потенциальные мишени и биологические пути воздействия традиционного китайского препарата Хуанци на лечение вирусного миокардита. Предварительные результаты исследования выявили соответствующий механизм действия Huangqi в лечении ВМК, обеспечив теоретическую основу для дальнейших исследований его фармакологического механизма. Однако в этом исследовании все еще есть определенные недостатки, поскольку оно опирается только на существующие проверенные данные в базе данных для прогнозирования фармакологического механизма действия Huangqi при лечении ВМК, который еще нуждается в подтверждении посредством многих фундаментальных и клинических исследований. Таким образом, цель данного исследования - предоставить идеи и рекомендации по механизму действия Huangqi в лечении вирусного миокардита.