ग्लूकोलिपिड मेटाबोलिक विकारों के उपचार के लिए सिस्टैंच-आधारित फॉर्मूला में यंत्रवत अंतर्दृष्टि: एक बहु-ओमिक्स और प्रायोगिक अध्ययन

4. परिणाम

4.1 बीच ओवरलैपिंग लक्ष्यों की पहचानसिस्टैंच फॉर्मूलाऔर ग्लूकोलिपिड मेटाबोलिक विकार

की फिंगरप्रिंट प्रोफाइलिंग के आधार परसिस्टैंच-आधारित फ़ॉर्मूला, हमने इसके मुख्य सक्रिय घटकों के लक्ष्य की भविष्यवाणी की-मैंगिफ़ेरिन, कॉप्टिसिन, जेट्रोर्रिज़िन, साल्वियानोलिक एसिड बी, एलोइन, बर्बेरिन, पामेटाइन और लवस्टैटिन-पूछताछ करकेसीटीडीऔरस्विस लक्ष्य भविष्यवाणीडेटाबेस। डुप्लिकेट हटाने के बाद, कुल958 लक्ष्यकी पहचान की गई. इस दौरान,1962 जीनग्लूकोलिपिड मेटाबोलिक विकार से संबंधित को यहां से प्राप्त किया गयाजीनकार्डडेटाबेस. का उपयोग करते हुएवेन आरेखसॉफ़्टवेयर, हमने पहचाना341 अतिव्यापी लक्ष्यहर्बल फार्मूला और रोग-संबंधी जीन के बीच (चित्रा 2ए)। फिर इन लक्ष्यों और उनके संबंधित सक्रिय घटकों को आयात किया गयासाइटोस्केपएक घटक-लक्ष्य इंटरैक्शन नेटवर्क (चित्रा 2 बी) का निर्माण करने के लिए, जिसने सक्रिय यौगिकों और लक्ष्यों के बीच मजबूत इंटरैक्शन का खुलासा किया।

ग्लूकोलिपिड मेटाबोलिक विकारों के लिए सिस्टैंच में एक्टियोसाइड

 

सिस्टैंच के लाभों के बारे में और जानें

 

 

चित्र . 2 JTTZF द्वारा ग्लाइकोलिपिड चयापचय विकार में सुधार के लिए संभावित लक्ष्यों की स्क्रीनिंग

चित्र . 3 JTTZF और ग्लाइकोलिपिड चयापचय विकार के अतिव्यापी लक्ष्यों का पीपीआई नेटवर्क विश्लेषण

 

4.2 ओवरलैपिंग लक्ष्यों का पीपीआई नेटवर्क विश्लेषण

341 ओवरलैपिंग लक्ष्यों को इसमें आयात किया गया थाडोरीडेटाबेस बनाने के लिए aप्रोटीन-प्रोटीन इंटरेक्शन (पीपीआई) नेटवर्कसाइटोस्केप का उपयोग करना (चित्र 3)। उच्चतम डिग्री मान वाले शीर्ष 10 हब जीन की पहचान की गई:टीएनएफ (43), एकेटी1 (39), टीपी53 (44), IL-6 (42), एनएफ-κबी1 (30), ईएसआर1 (31), ईजीएफआर (31), एफएन1 (29), सीटीएनएनबी1 (28), और IL-1 (28). इन्हें मुख्य लक्ष्य माना जाता था जिसके माध्यम से सिस्टैंच फॉर्मूला ग्लूकोलिपिड चयापचय विकार पर चिकित्सीय प्रभाव डाल सकता है।

चित्र. 4 GO और KEGG मार्ग संवर्धन विश्लेषण

 

4.3 जीओ और केईजीजी पाथवे संवर्धन विश्लेषण

संभावित लक्ष्यों की जैविक भूमिकाओं को स्पष्ट करने के लिए, हमने प्रदर्शन कियाजानाऔरकेगसंवर्धन विश्लेषण. जीओ परिणामों से पता चला कि जैविक प्रक्रियाओं को मुख्य रूप से समृद्ध किया गया थासंकेत पारगमनऔरट्रांस्क्रिप्शनल विनियमन(उदाहरण के लिए, "आरएनए पोलीमरेज़ II प्रमोटर से प्रतिलेखन का सकारात्मक विनियमन", "जीन अभिव्यक्ति का सकारात्मक विनियमन")। प्रमुख सेलुलर घटकों में शामिल हैंप्लाज्मा झिल्ली, बाह्य कोशिकीय एक्सोसोम, औरअन्तः प्रदव्ययी जलिका. आणविक कार्य शामिल हैंप्रोबूजेन निबंध, समान प्रोटीन बाइंडिंग, औरएटीपी बाइंडिंग(चित्र 4ए)।

केईजीजी विश्लेषण ने संकेत दिया कि उम्मीदवार के लक्ष्य मार्गों सहित समृद्ध थेकैंसर के रास्ते, लिपिड और एथेरोस्क्लेरोसिस, PI3K-AKT, औरएमएपीके सिग्नलिंग मार्ग(चित्र 4बी), यह सुझाव देते हुए कि ये रास्ते ग्लूकोलिपिड चयापचय में सुधार के लिए सूत्र के तंत्र का आधार हो सकते हैं।

ग्लूकोलिपिड मेटाबोलिक विकारों के लिए सिस्टैंच में एक्टियोसाइड

 

4.4 ड्रग-घटक-हब लक्ष्य-पाथवे नेटवर्क निर्माण

हमने मैप कियासक्रिय सामग्री, प्रमुख लक्ष्य, और यहशीर्ष 20 केईजीजी-समृद्ध रास्तेएक व्यापक निर्माण के लिए साइटोस्केप में "दवा-घटक-लक्ष्य-मार्ग" नेटवर्क (चित्रा 5)। नेटवर्क ने दर्शाया कि विभिन्न घटक अलग-अलग लक्ष्यों पर कार्य करते हैं, और व्यक्तिगत लक्ष्य कई यौगिकों से प्रभावित हो सकते हैं। ये लक्ष्य विभिन्न जैविक प्रक्रियाओं और सिग्नलिंग मार्गों में शामिल हैं, जो प्रतिबिंबित करते हैंबहु-घटक, बहु-लक्ष्य, और बहु-मार्गसिस्टैंच जैसी पारंपरिक चीनी चिकित्सा की विशेषताएं।

 

चित्र . 5 JTTZF-सक्रिय सामग्री-हब लक्ष्य-मार्ग का नेटवर्क आरेख

ग्लूकोलिपिड मेटाबोलिक विकारों के लिए सिस्टैंच में एक्टियोसाइड

 

तालिका 2 मुख्य घटकों और मुख्य लक्ष्यों AKT1, FN1 और IL-6 की आणविक डॉकिंग जानकारी

4.5 आणविक डॉकिंग सत्यापन

सक्रिय घटकों और प्रमुख लक्ष्यों के बीच बंधन संबंध का आकलन करने के लिए आणविक डॉकिंग का उपयोग किया गया था। आम तौर पर, एक बंधन ऊर्जा से कम−4.25 किलो कैलोरी/मोलसंभावित अंतःक्रिया को इंगित करता है; से कम-5.0 किलो कैलोरी/मोलअच्छी बाइंडिंग का सुझाव देता है; और उससे भी कम-7.0 किलो कैलोरी/मोलमजबूत बंधन संबंध को इंगित करता है।

डॉकिंग परिणामों से यह पता चलाAKT1, FN1, और IL-6सभी 8 सक्रिय यौगिकों (तालिका 2) के साथ मजबूत बंधन समानताएं थीं। उल्लेखनीय रूप से,साल्वियानोलिक एसिड B-AKT1 (−9.328 kcal/mol), साल्वियानोलिक एसिड बी-एफएन1 (−8.626), मैंगिफ़ेरिन-AKT1 (−8.366), एलोइन-AKT1 (−8.317), कॉप्टिसिन-AKT1 (−8.117), औरलवस्टैटिन-AKT1 (−8.113)सबसे मजबूत इंटरैक्शन का प्रदर्शन किया गया, जिसका अर्थ है स्थिर बंधन (चित्र 6)।

 

चित्र. 6 कोर टार के बीच आणविक डॉकिंग के परिणाम

प्राप्त होता है और मुख्य सामग्री [सबसे कम आत्मीयता वाले छह परिणाम (-8 से कम)]

चित्र. 7 आणविक गतिशीलता सिमुलेशन परिणाम

4.6 आणविक गतिशीलता सिमुलेशन

सबसे मजबूत बंधन समानता वाले छह लिगैंड-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स के अधीन थेआणविक गतिशीलता सिमुलेशन.आरएमएसडीके वक्रलवस्टैटिन-AKT1, कॉप्टिसिन-AKT1, औरसाल्वियानोलिक एसिड B-AKT1कॉम्प्लेक्स 0-10 एनएस से अधिक अपेक्षाकृत स्थिर रहे, और उनकेआरएमएसएफमान कम थे, जो डॉकिंग कॉम्प्लेक्स की अच्छी संरचनात्मक स्थिरता का संकेत देता है (चित्रा 7)।

4.7 विवो प्रायोगिक सत्यापन में

A ग्लूकोलिपिड चयापचय विकार का माउस मॉडलस्थापित किया गया था। सिस्टैंच फॉर्मूला के साथ उपचार के बाद, मॉडल समूह की तुलना में उपवास रक्त शर्करा का स्तर काफी कम हो गया था (पी <0.01). 14 सप्ताह के उपचार के बाद,मौखिक ग्लूकोज सहिष्णुता परीक्षण (ओजीटीटी)ग्लूकोज सहनशीलता में भी सुधार देखा गया (पी <0.01). इसके अतिरिक्त,शरीर का वजनऔरट्राइग्लिसराइड का स्तरउल्लेखनीय रूप से कमी आई (पी <0.01) (चित्र 8)।

चित्र . 8 JTTZF ग्लाइकोलिपिड चयापचय विकार वाले चूहों में रक्त ग्लूकोज और रक्त लिपिड में सुधार करता है। डेटा 6-सप्ताह के मॉडल स्थापना की शुरुआत और अंत में और 8-सप्ताह के हस्तक्षेप के दौरान एकत्र किया गया था

 

चित्र. 9 लिपिड और एथेरोस्क्लोरोटिक मार्ग पर JTTZF का प्रभाव

 

चित्र. 10 ग्लाइकोलिपिड चयापचय विकार वाले चूहों के लीवर में CTNNB1, ESR1, FN1 और EGFR स्तर पर JTTZF का प्रभाव

चित्र. 11 ग्लाइकोलिपिड चयापचय विकार को सुधारने में JTTZF की क्रिया का तंत्र

 

नियामक तंत्र का पता लगाने के लिए, हमने प्रमुख जीनों की अभिव्यक्ति की जांच कीलिपिड और एथेरोस्क्लेरोसिस मार्ग. का एमआरएनए स्तरएनएफ-κबी1, IL-1 , IL-6, टीएनएफ, टीपी53, औरAKT1काफी हद तक कम कर दिया गया (पी <0.05). Akt और NF-κB p65 का फास्फोराइलेशनलीवर में प्रोटीन का स्तर भी कम हो गया थाIL-1 , IL-6, टीएनएफ-, औरp53 (पी <0.05) (चित्र 9)।

आगे,QRT- पीसीआरऔरपश्चिमी ब्लॉटविश्लेषण से पता चलाएफएन1औरईजीएफआरजबकि, इनका विनियमन काफ़ी हद तक कम कर दिया गया थाCTNNB1औरईएसआर1उपचारित चूहों के यकृत ऊतकों में महत्वपूर्ण रूप से अपग्रेड किया गया (पी <0.05) (चित्र 10)।

5. चर्चा

जीवनशैली में बदलाव और उम्रदराज़ आबादी के कारण, ग्लूकोलिपिड चयापचय संबंधी विकार अत्यधिक प्रचलित हैं लेकिन खराब तरीके से प्रबंधित किए जाते हैं। रोगजनन शामिल हैन्यूरोएंडोक्राइन असंतुलन, इंसुलिन प्रतिरोध, ऑक्सीडेटिव तनाव, सूजन, औरआंत माइक्रोबायोटा डिस्बिओसिस. वर्तमान उपचार अक्सर एक ही तंत्र या बीमारी को लक्षित करते हैं, जिससे इष्टतम परिणाम नहीं मिलते हैं।

जबकिमेटफार्मिनयह पहली पंक्ति की मधुमेहरोधी दवा बनी हुई है, इसके गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल दुष्प्रभाव इसके उपयोग को सीमित करते हैं।सिस्टैंच-आधारित फ़ॉर्मूला, डिस्लिपिडेमिया और गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल हीट सिंड्रोम वाले T2DM रोगियों के लिए डिज़ाइन किया गया, इसका लाभ उठाता हैबहु-घटक, बहु-लक्ष्य, और बहु-कार्यात्मकपारंपरिक चिकित्सा के लाभ. पहले के अध्ययनों से पता चलता है कि यह वजन, बीएमआई, कमर की परिधि और लिपिड स्तर में सुधार करते हुए मेटफॉर्मिन के तुलनीय ग्लाइसेमिक नियंत्रण को प्राप्त करता है।

इन लाभों के बावजूद, इसकी क्रियाविधि अस्पष्ट बनी हुई है। हमारे अध्ययन का प्रयोग किया गयानेटवर्क फार्माकोलॉजी, आणविक डॉकिंग, आणविक गतिशीलता और पशु सत्यापनइसकी चिकित्सीय क्षमता का पता लगाने के लिए।

हमने पहचान लियाटीएनएफ, सीटीएनएनबी1, एकेटी1, एनएफ-κबी1, ईएसआर1, एफएन1, टीपी53, IL-1 , IL-6, औरईजीएफआरहब लक्ष्य के रूप में। ये सूजन, इंसुलिन प्रतिरोध, एडिपोजेनेसिस, एथेरोस्क्लेरोसिस और ग्लूकोज होमियोस्टैसिस से दृढ़ता से जुड़े हुए हैं।

एनएफ-κB1सूजन-प्रेरित इंसुलिन प्रतिरोध में मध्यस्थता करता है।

IL-1 , IL-6, टीएनएफ-प्लाक निर्माण और संवहनी जटिलताओं को बढ़ावा देना।

CTNNB1 (-कैटेनिन)Wnt सिग्नलिंग में शामिल है और एडिपोजेनेसिस को रोकता है।

AKT1ऊर्जा चयापचय को नियंत्रित करता है और आहार-प्रेरित मोटापे से बचाता है।

ईएसआर1ग्लूकोज होमियोस्टैसिस में सुधार करता है; इसकी कमी से मोटापा और आईआर होता है।

एफएन1प्रारंभिक एथेरोस्क्लेरोसिस और संवहनी कैल्सीफिकेशन में योगदान देता है।

TP53लिपिड चयापचय में शामिल है और सूजन और आईआर को बढ़ा सकता है।

ईजीएफआरसक्रियण इंसुलिन और एडिपोनेक्टिन स्राव को बाधित करता है।

जीओ और केईजीजी संवर्धन ने पुष्टि की कि प्रमुख लक्ष्य इसमें शामिल हैंसंकेत पारगमन, प्रतिलेखन विनियमन, PI3K-AKT, एमएपीके, औरलिपिड और एथेरोस्क्लेरोसिस मार्ग-ग्लूकोलिपिड चयापचय विकारों के लिए सभी केंद्रीय।

दिलचस्प बात यह है किकैंसर से संबंधित रास्तेसंभवतः के कारण भी प्रकट हुआबहु-लक्ष्य प्रकृतिपारंपरिक यौगिकों या की उपस्थितिकैंसर रोधी घटकपसंदमैंगिफेरिन.

डॉकिंग और सिमुलेशन के बीच मजबूत बातचीत की पुष्टि हुईसाल्वियानोलिक एसिड बी, कॉप्टिसिन, औरAKT1, इसकी महत्वपूर्ण भूमिका का सुझाव देते हुए। पशु प्रयोगों ने प्रमुख मार्गों और लक्ष्यों के मॉड्यूलेशन के माध्यम से रक्त ग्लूकोज, लिपिड स्तर और सूजन मार्करों में सुधार करने के सूत्र की क्षमता को मान्य किया।

 

6. निष्कर्ष

एक एकीकृत दृष्टिकोण संयोजन का उपयोग करनानेटवर्क फार्माकोलॉजी, आणविक डॉकिंग, आणविक गतिशीलता और विवो प्रयोगों में, इस अध्ययन ने उन तंत्रों को स्पष्ट किया जिनके द्वारासिस्टैंच-आधारित फ़ॉर्मूलाबढ़ाता हैग्लूकोलिपिड चयापचय संबंधी विकार. सूत्र के माध्यम से कार्य करता हैबहु-घटक, बहु-लक्ष्य, और बहु-मार्गरणनीतियाँ, मुख्य रूप से शामिल हैंAKT1, FN1, EGFR, CTNNB1, औरईएसआर1.

इसका मॉड्यूलेशनलिपिड और एथेरोस्क्लेरोसिस, PI3K-AKT, औरएमएपीकेमार्ग ग्लाइसेमिक नियंत्रण, लिपिड विनियमन और संवहनी सुरक्षा में योगदान देता है। ये निष्कर्ष ग्लूकोलिपिड चयापचय विकारों और संबंधित जटिलताओं के प्रबंधन में इसके नैदानिक ​​​​अनुप्रयोग और भविष्य के विकास के लिए एक सैद्धांतिक आधार प्रदान करते हैं।