Изучение потенциального механизма действия Morus alba в лечении периферической нейропатии при диабете на основе сетевой фармакологии и молекулярного докинга
Диабетическая периферическая нейропатия (ДПН) - одно из самых распространенных и легко забываемых заболеваний среди хронических осложнений сахарного диабета. Это хроническая, синхронная и прогрессирующая дистальная симметричная полинейропатия, характеризующаяся хронической гипергликемией и микроангиопатией. Эпидемиологическое исследование показало, что около 26% подростков и 46% взрослых с диабетом будут иметь периферическую нейропатию, которая в определенной степени увеличивает риск боли, язвы стопы и ампутации; она усугубляет возникновение депрессии, снижает качество жизни пациентов и увеличивает экономическую нагрузку на общество. Патогенез этого заболевания сложен и может быть тесно связан с такими факторами, как активация полиолового пути в условиях хронического повышения уровня глюкозы, накопление конечных продуктов гликирования (AGEs), активация протеинкиназы С (PKC), активация пути биосинтеза гексозаминов, чрезмерная экспрессия окислительного стресса, иммунное повреждение, активация связанных факторов и путей воспалительной реакции, дефицит нейротрофических факторов, повреждение сосудов и активация поли-АДФ рибоза-полимеразы (PARP), активация MAPK-пути, ингибирование Hedgehog (Hh) пути и ингибирование Wnt-пути. В настоящее время не существует признанного метода лечения, который бы предотвратил или обратил вспять периферическую нейропатию при диабете. Западная медицина в основном выбирает мекобаламин (восстановление нервов), витамины B1, B6, B12 (питательные вещества для нервов) и другие лечебные препараты для устранения причины заболевания на основе улучшения образа жизни и контроля сахара в крови, или эпасту, липоевую кислоту и другие препараты для патогенеза, чтобы предотвратить возникновение и развитие диабетической периферической невропатии, но эффект не идеален. Традиционная китайская медицина имеет долгую историю, обширную и глубокую, и обладает богатым клиническим опытом в лечении диабетической периферической нейропатии. Признана роль ресурсов шелковицы в профилактике и лечении диабета 2 типа и хронических осложнений. Белая кора тутовых растений, в которой удаляется пробка и сохраняется кора корня, впервые была зафиксирована в "Шэньнун бэнькао цзин". Она имеет сладкий вкус и холодный характер, используется в основном для лечения травм и восполнения дефицита. В "Биографии знаменитых врачей" считается, что кора шелковицы может выводить водяной пар из легких, способствовать диурезу, снимать жар и утолять жажду; в "Трактате о лекарственных свойствах" считается, что она может лечить легочную астму. Кора шелковицы белой содержит множество активных компонентов, в основном кверцетин, каэмпферол, ситостерин, флавоноиды и др. Фармакологические исследования подтвердили, что кора шелковицы белой и ее активные ингредиенты оказывают противокашлевое, отхаркивающее, противоастматическое, мочегонное, противовоспалительное, гипогликемическое, липидоснижающее, периферическое обезболивающее, восстанавливающее нервы, иммунную регуляцию, антиоксидантное и другие действия, а также могут лечить диабетическую периферическую нейропатию, влияя на экспрессию нервных факторов, защищая структуру и функцию седалищного нерва.

Традиционная китайская медицина прекрасно справляется с лечением сложных заболеваний с точки зрения холистического взгляда и диалектического анализа. Однако из-за сложного состава и неясного механизма действия традиционной китайской медицины модернизационное развитие традиционной китайской медицины сталкивается с трудностями. Сетевая фармакология - это новая дисциплина, основанная на теории системной биологии, которая проводит сетевой анализ биологических систем, выбирает конкретные сигнальные узлы для конструирования многоцелевых лекарственных молекул и эффективно соединяет традиционную китайскую медицину, характеризующуюся целостным взглядом, с современными передовыми технологиями, ориентированными на системы, предоставляя новые возможности и направления для модернизации традиционной китайской медицины. Учитывая сложность механизма периферической нейропатии диабета, применение технологии молекулярного докинга в сетевой фармакологии позволяет выявить влияние традиционной китайской медицины Morus alba на болезнь с разных точек зрения, предсказать цели и пути Morus alba в лечении периферической нейропатии диабета, а также обеспечить научную основу и справочные данные для развития и клинического применения ресурсов Morus alba, особенно Morus alba.

В древних книгах по китайской медицине нет соответствующего названия диабетической периферической невропатии. Согласно принципу сходства симптомов, целесообразнее отнести диабетическую периферическую невропатию к категории "синдром рассеивающей жажду артралгии" китайской медицины. Патогенез связан с длительностью жажды, дефицитом ци и инь, а также застоем крови в венах. Кора тутовника в традиционной китайской медицине представляет собой высушенную кору корней тутовых деревьев семейства тутовых. Она способна очистить легкие и желудок от жара, а ее эффективность сравнима с эффективностью "Отвара маленького белого тигра"; Он также может тонизировать дефицит и оживлять ци (Shennong Bencao Jing и Bencao Jing Shu), способствовать циркуляции крови и устранять застои крови (Compendium of Materia Medica и Compendium of Materia Medica), вырабатывать жидкость и утолять жажду (Mingyi Bielu и New Edition of Materia Medica), а также снимать боль (Treatise on Medicinal Properties and Dietary Therapy Materia Medica). Фармакологические исследования подтвердили, что кора шелковицы может усиливать иммунную регуляцию и снижать выработку антител B-клеток; может снижать уровень липидов в крови и регулировать нарушения обмена глюкозы и липидов; может расширять кровеносные сосуды, увеличивать количество капилляров и улучшать состояние кровотока; оказывает защитное действие на повреждение нейронов, вызванное высоким содержанием глюкозы в клетках PC12. Ма Сонгтао подтвердил с помощью серии экспериментальных исследований, что экстракт шелковицы белой может увеличить содержание cGMP и cAMP в седалищном нерве крыс с диабетом, повысить активность Na+⁃ K+⁃ АТФазы в эритроцитах, улучшить скорость нервной проводимости; Повысить активность супероксиддисмутазы в сыворотке крови, увеличить экспрессию белка миелина, способствовать экспрессии фактора роста нервов, уменьшить содержание AGE в нервной ткани, облегчить и восстановить повреждение периферического нерва при диабете в определенной степени. Мы обнаружили, что в современных исследованиях не хватает комплексного изучения многоцелевого и многоподходного действия эффективных компонентов коры шелковицы белой на организм для лечения диабетической периферической невропатии, что именно сетевая фармакология должна восполнить этот недостаток.

В данном исследовании использовались методы сетевой фармакологии для скрининга 31 активного ингредиента и 312 связанных с активными ингредиентами целей из коры тутового дерева традиционной китайской медицины; 4661 ген, связанный с периферической невропатией диабета, был найден в базе данных GeneCards и базе данных OMIM; 120 общих целей Morus alba - периферическая невропатия диабета были получены путем пересечения Morus alba и связанных генов заболевания периферическая невропатия диабета. Связанные цели активных ингредиентов Morus alba были пересечены с общими целями Morus alba - диабетическая периферическая невропатия, и были получены 23 эффективных ингредиента Morus alba для лечения диабетической периферической невропатии, и была построена сетевая диаграмма регулирования китайской медицины "китайская медицина - эффективные ингредиенты - целевые гены - болезнь". Общие мишени периферической невропатии диабета Сангбайбай были занесены в базу данных STRING для анализа, и была получена сетевая диаграмма PPI. Было установлено, что основными генами PPI являются транскрипционный фактор AP ⁃ 1 (JUN), митоген-активированная протеинкиназа 1 (MAPK1), транскрипционный фактор p65 (RELA), серин-треониновая протеинкиназа 1 (AKT1), интерлейкин 6 (IL-6) и др. Некоторые исследования подтвердили, что шванновские клетки, глиальные клетки периферической нервной системы, могут способствовать демиелинизации периферических нервов путем ослабления транскрипционного фактора AP-1 (JUN) и улучшать патологию демиелинизации при диабетической периферической невропатии; MAPK1 может задерживать возникновение и развитие диабетической периферической невропатии, ингибируя активацию нервной системы, которая должна активировать протеинкиназу; RELA, IL-6 связаны с воспалительной регуляторной реакцией; AKT1 влияет на пролиферацию, апоптоз и регенерацию бета-клеток поджелудочной железы и нервных клеток.

Результаты анализа GO-богатства показали, что наиболее обогащенная китайская трава Mulberry White в лечении диабетической периферической нейропатии - это ДНК-связывающая транскрипционная активаторная активность, специфическая для РНК-полимеразы II, затем связывание рецепторов цитокинов, активность лигандов рецепторов, активность цитокинов, связывание убиквитин-подобных протеин-лигаз, активность серин/треониновой киназы белка и т. д. Они вовлечены в транскрипцию генов, активность цитокинов, протеинкиназ и другие биологические процессы, что указывает на то, что китайская медицина коры шелковицы играет интервенционную роль в лечении диабетической периферической невропатии, участвуя в различных биологических процессах. Анализ обогащения KEGG-путей показал, что наиболее значимым в лечении диабетической периферической нейропатии китайским препаратом Sangbai является AGE-RAGE-сигнальный путь в диабетических осложнениях, стрессе сдвига жидкости и атеросклерозе, за которым следуют герпесвирусная инфекция, связанная с саркомой Капоши, сигнальный путь MAPK, цитомегаловирусная инфекция человека. и сигнальный путь фактора некроза опухоли. Конечные продукты позднего гликирования и их рецепторные сигнальные пути в осложнениях диабета тесно связаны с окислительным стрессом. Накопление AGE и активация RAGE могут постоянно провоцировать окислительный стресс, а также вызывать иммунный дисбаланс у больных диабетом, что является важным звеном в возникновении диабетической периферической нейропатии. Исследования показали, что накопление AGE может активировать p38MAPK, что приводит к апоптозу нейронов. Было подтверждено, что активный компонент каэмпферол снижает образование и накопление AGE, облегчает нейровоспалительную реакцию у крыс с диабетом, вызванным STZ, и снижает болевую чувствительность при диабетической нейропатии. Сигнальный путь MAPK состоит из четырех путей: p38MAPK, киназа 1/2, регулируемая внеклеточным сигналом (REK1/2), c-Jun амино (N) терминальная киназа 1/2/3 (JUK1/2/3) и ERK5. Сигнальный путь MAPK тесно связан с воспалением, окислительным стрессом, генной инженерией и т.д. Ren et al. обнаружили, что длинные некодирующие РНК (IncRNAs) в сигнальном пути MAPK опосредуют возникновение нейропатии при диабете путем усиления пуриновых рецепторов, опосредующих нейропатическую боль, и высвобождения экспрессии воспалительных факторов. Поэтому мы можем защитить периферическую нейропатию при диабете, вмешавшись в сигнальный путь MAPK. Согласно анализу KEGG, сигнальный путь MAPK является сигнальным путем с большим количеством генов. Мы можем предположить, что путь MAPK может быть одним из ключевых в лечении периферической нейропатии диабета с помощью Morus alba. Представителем сигнального пути фактора некроза опухоли является TNF - α, который является важным фактором воспаления, вырабатываемым активированными макрофагами, лимфоцитами, естественными клетками-киллерами, тучными клетками и эозинофилами. Он оказывает токсическое воздействие на нейроны и глиальные клетки, приводя к повреждению нервных клеток и демиелинизации нервных волокон; он также стимулирует секрецию IL-1 β и IL-6 эндотелиальными клетками и моноцитами, усиливая воспалительную реакцию эндотелиальных клеток и вызывая их повреждение. Исследование показало, что уровень TNF - α у больных диабетом и диабетической периферической невропатией повышается, а экспрессия основного белка миелина в нервной ткани снижается; после ингибирования экспрессии TNF - α с помощью рекомбинантного человеческого TNF - α рецептора антитела слитого белка (rhTNFR: Fc), явления скорости нервной проводимости, демиелинизации волокон и нарушения аксональной структуры улучшились, а экспрессия основного белка миелина увеличилась, что указывает на то, что TNF - α играет важную роль в патогенезе диабетической периферической невропатии. В этом исследовании все основные ингредиенты, отобранные из Mulberry White Paper, были успешно состыкованы с ключевыми мишенями. Среди них три ключевых эффективных ингредиента имели наилучшую энергию связывания с мишенью MAPK1. Среди трех ключевых эффективных молекул энергия связывания кверцетина с мишенью MAPK1 и RELA была лучше, чем у двух других ключевых эффективных ингредиентов, обе из которых составляли менее 8,0 кДж/моль, что говорит о том, что основные ингредиенты в Mulberry White Paper обладают хорошей связывающей активностью с ключевыми мишенями, указывая на то, что они могут быть потенциальными активными ингредиентами для лечения периферической невропатии при диабете. Это показывает, что потенциальные активные ингредиенты и ключевые мишени Sangbaibai в лечении диабетической периферической невропатии имеют определенную научную основу и теоретическую поддержку с помощью технологии молекулярного докинга в сетевой фармакологии. Результаты иммуноферментного анализа и флуоресцентного спектрального эксперимента показали, что уровни IL-6, TNF - α и AGEs в модельной группе были повышены. Кора шелковицы белой снижает уровень IL-6, TNF - α и AGES, что указывает на возможность ингибирования экспрессии IL-6, TNF - α и AGEs и защиты периферических нервов диабетиков от повреждения.

Подводя итог, можно сказать, что с точки зрения сетевой фармакологии и молекулярного докинга, данное исследование показывает, что профилактика и лечение диабетической периферической нейропатии с помощью Morus alba осуществляется посредством кверцетина, ситостерина, каэмпферола и других эффективных ингредиентов, действующих на многочисленные гены-мишени, такие как MAPK1, JUN, RELA, тем самым влияя на сигнальный путь AGE-RAGE, силу сдвига жидкости и атеросклероз, герпесвирусную инфекцию, связанную с саркомой Капоши, сигнальный путь MAPK, цитомегаловирусную инфекцию человека, сигнальный путь фактора некроза опухоли и другие многочисленные пути. Он также проверяет результаты некоторых сетевых фармакологий с экспериментальной точки зрения и подтверждает, что Morus alba alba имеет характеристики многокомпонентности, многоцелевости и многопутевости в лечении диабетической периферической нейропатии. Это обеспечивает поддержку данных для традиционной китайской медицины, особенно ресурсов Сангке, для профилактики и лечения заболеваний, связанных с диабетом, способствует наследованию и инновациям ресурсов Сангке, а также обеспечивает теоретическую основу для клинического применения.