अस्थमा में सिस्टैंच डेजर्टिकोला की चिकित्सीय क्षमता और आणविक तंत्र: PI3K-AKT मार्ग और INOS-मध्यस्थ सूजन को लक्षित करना

WGCNA विश्लेषण के माध्यम से अस्थमा से जुड़े हब जीन की पहचान

अस्थमा से जुड़े प्रमुख जीनों की जांच के लिए, हमने जीन एक्सप्रेशन ऑम्निबस (GEO) डेटाबेस से GSE67472 डेटासेट का उपयोग किया। इस डेटासेट में नमूने शामिल हैं62 व्यक्तियों में अस्थमा का निदान किया गयाजिन्हें इनहेल्ड कॉर्टिकोस्टेरॉइड उपचार नहीं मिला था, और ए43 स्वस्थ व्यक्तियों का नियंत्रण समूह.

विभेदित रूप से व्यक्त जीन (डीईजी) का विश्लेषण और उपयोग करके कल्पना की गईज्वालामुखी भूखंडऔरहीटमैप(आंकड़े 7ए और 7बी)। के माध्यम सेभारित जीन सह-अभिव्यक्ति नेटवर्क विश्लेषण (WGCNA), हमने पहचान लिया27 जीन मॉड्यूलस्वस्थ नियंत्रण की तुलना में अस्थमा के विकास से महत्वपूर्ण रूप से जुड़ा हुआ है (चित्रा 7सी)।

इनमें से"स्काईब्लू" मॉड्यूलदिखायासबसे मजबूत सकारात्मक सहसंबंधअस्थमा के साथ
(सहसंबंध गुणांक:r = 0.62, p = 2e-12, चित्र 7डी)।
चित्र 7ई विशेषता-संबंधित मॉड्यूल और स्काईब्लू मॉड्यूल के बीच संबंधों को दर्शाने वाले आसन्न हीटमैप को दर्शाता है।

हमने आगे के बीच सहसंबंध का विश्लेषण कियामॉड्यूल सदस्यता (एमएम)औरजीन महत्व (जीएस)स्काईब्लू मॉड्यूल के भीतर अस्थमा के लिए (चित्र 7एफ), एक खुलासामजबूत सकारात्मक सहसंबंध(सहसंबंध =0.84, p = 1.1e-41), स्काईब्लू मॉड्यूल और अस्थमा के बीच मजबूत संबंध पर जोर दिया गया।

अस्थमा की कंडीशनिंग के लिए सिस्टैंच हर्बल चाय

 

सिस्टैंच चाय पाने के लिए हमें व्हाट्सएप करें

 

 

बाद काकार्यात्मक संवर्धन विश्लेषणस्काईब्लू मॉड्यूल के भीतर जीनों ने अस्थमा से संबंधित जैविक प्रक्रियाओं और मार्गों में उनकी भागीदारी की पुष्टि कीआईजीई बाइंडिंग, दमा, और यहIL-17 सिग्नलिंग मार्ग(आंकड़े 7जी-जे)।

 

चित्र 7. WGCNA का उपयोग करके कोर अस्थमा-संबंधित जीन की पहचान

A–B.ज्वालामुखी प्लॉट और हीटमैप का उपयोग करके डीईजी का विज़ुअलाइज़ेशन।
C.अस्थमा से जुड़े सह-व्यक्त जीनों का क्लस्टरिंग डेंड्रोग्राम।
D.अस्थमा में मॉड्यूल-विशेषता संबंध। प्रत्येक कोशिका सहसंबंध गुणांक और पी-मान दर्शाती है।
E.हीटमैप मॉड्यूल ईजेन्जेस के आसन्न संबंधों को दिखा रहा है।
F.स्काईब्लू मॉड्यूल में अस्थमा के लिए मॉड्यूल सदस्यता और जीन महत्व के बीच सहसंबंध।
G–J.स्काईब्लू मॉड्यूल में जीन का कार्यात्मक संवर्धन विश्लेषण।

 

 

 

अस्थमा में सिस्टैंच उपचार के चिकित्सीय संकेतक के रूप में iNOS

अस्थमा से संबंधित प्रमुख जीनों का पता लगाने के लिए, हमने कई रोग डेटाबेस से 259 जीन संकलित किएजीनकार्ड, चिकित्सीय लक्ष्य डेटाबेस, DisGeNET, औरओएमआईएम. इन जीनों को उन जीनों के साथ प्रतिच्छेद करकेस्काईब्लू मॉड्यूलऔरपीजी-लक्षित जीन, हमने पहचान लियाiNOS (प्रेरक नाइट्रिक ऑक्साइड सिंथेज़)के तौर परकोर जीन(चित्र 8ए)।

RNA-seq डेटा के आगे के विश्लेषण से पता चलाiNOS अभिव्यक्ति कम हो गई थीसिस्टैंच उपचार के बाद (चित्र 8बी)। इसके अतिरिक्त,आणविक डॉकिंगपीजी और आईएनओएस प्रोटीन (चित्रा 8सी) के बीच बाध्यकारी संबंध को मान्य करने के लिए प्रदर्शन किया गया था। उल्लेखनीय रूप से, अमीनो एसिड अवशेषों जैसे अनुकूल अंतःक्रियाएं देखी गईंarginine, ग्लूटामेट, औरtryptophan. मापा गया-8.97 kcal/mol की बंधन ऊर्जापीजी और आईएनओएस (पूरक तालिका 2) के बीच एक मजबूत बंधन संबंध का संकेत दिया।

iNOS पर PG के कार्यात्मक प्रभाव की पुष्टि करने के लिए,इन विट्रो परीक्षणआयोजित किए गए (चित्र 8डी)। परिणामों ने यह प्रदर्शित कियापीजी ने एचडीएम-प्रेरित आईएनओएस गतिविधि को महत्वपूर्ण रूप से क्षीण कर दिया, आणविक डॉकिंग निष्कर्षों का समर्थन करना।

फिर हमने पीजी के प्रभाव की जांच कीiNOS प्रोटीन अभिव्यक्ति. वेस्टर्न ब्लॉट विश्लेषणपता चला कि एचडीएम उपचार ने एमएलई12 कोशिकाओं में आईएनओएस अभिव्यक्ति को बढ़ा दिया, जो पीजी उपचार पर कम हो गया (चित्र 8ई)। इसी प्रकार,क्यूपीसीआर विश्लेषणचूहे के फेफड़े के ऊतकों से निकाले गए आरएनए के अध्ययन से एचडीएम चूहों में आईएनओएस अभिव्यक्ति में उल्लेखनीय वृद्धि देखी गई, जो कि सिस्टैंच उपचार (चित्रा 8एफ) के बाद कम हो गई थी।

इम्यूनोफ्लोरेसेंस परीक्षणएचडीएम-उजागर चूहों में उन्नत आईएनओएस अभिव्यक्ति और सिस्टैंच उपचार के बाद कमी दिखाते हुए, इन अवलोकनों को और अधिक मान्य किया गया (चित्रा 8जी और पूरक चित्रा 3)। समानांतर में, हमने अभिव्यक्ति के स्तर का आकलन कियाPI3K(पूरक चित्र 3)। नियंत्रण समूह की तुलना में, एचडीएम समूह ने प्रदर्शन कियाPI3K का अपग्रेडेशन, दमा संबंधी प्रतिक्रिया में इसकी भागीदारी का सुझाव देता है।

उल्लेखनीय रूप से,कम खुराक पर सिस्टैंच (20 मिलीग्राम/किग्रा)HDM द्वारा परिवर्तित PI3K अभिव्यक्ति में उल्लेखनीय सुधार नहीं हुआ। तथापि,सिस्टैंच की उच्च सांद्रता ने PI3K अभिव्यक्ति को प्रभावी ढंग से कम कर दिया. PI3K अभिव्यक्ति पर यह विनियामक प्रभाव वायुमार्ग हाइपररिस्पॉन्सिवनेस (एएचआर) में सुधार और दमा के चूहों में रोग संबंधी परिवर्तनों को कम करने के साथ जुड़ा हुआ है, जो दर्शाता हैPI3K मार्ग के मॉड्यूलेशन के माध्यम से सिस्टैंच की चिकित्सीय क्षमता.

 

चित्र 8. अस्थमा में सिस्टैंच के चिकित्सीय लक्ष्य के रूप में iNOS

A.जीन सेटों के प्रतिच्छेदन के माध्यम से संभावित लक्ष्य के रूप में iNOS की पहचान।
B.RNA-seq डेटा से iNOS का TPM मान।
C.आणविक डॉकिंग पीजी और आईएनओएस के बीच बातचीत की पुष्टि करता है।
D.प्रतिदीप्ति तीव्रता iNOS गतिविधि का संकेत देती है।
E.विभिन्न प्रायोगिक समूहों में iNOS प्रोटीन स्तर का पश्चिमी धब्बा विश्लेषण।
F.समूहों में iNOS प्रतिलेख स्तर का qपीसीआर विश्लेषण।
G.इम्यूनोफ्लोरेसेंस विश्लेषण विभिन्न उपचार समूहों में आईएनओएस अभिव्यक्ति पैटर्न दिखा रहा है।
सभी प्रयोगात्मक डेटा कम से कम तीन स्वतंत्र प्रतिकृति का प्रतिनिधित्व करते हैं और माध्य ± मानक विचलन (एसडी) के रूप में व्यक्त किए जाते हैं।

निष्कर्ष, हाइलाइट्स, और संभावित अनुप्रयोग

सिस्टैंच डेजर्टिकोलायह एक क़ीमती पारंपरिक चीनी जड़ी बूटी है, जो विभिन्न स्वास्थ्य स्थितियों को संबोधित करने में अपनी प्रभावकारिता के लिए लंबे समय से प्रशंसित है। आधुनिक वैज्ञानिक जांच से इसकी व्यापक-स्पेक्ट्रम बायोएक्टिविटी का पता चला है, जिसमें एंटी-इंफ्लेमेटरी, एंटीऑक्सिडेंट, एंटी-एजिंग और प्रतिरक्षा-बढ़ाने वाले प्रभाव (ली एट अल।, 2016) शामिल हैं। विशेष रूप से, अध्ययनों ने मधुमेह जैसी बीमारियों में इसकी चिकित्सीय क्षमता का पता लगाया है, जहां इसने भोजन के बाद रक्त शर्करा के स्तर को विनियमित करने और इंसुलिन प्रतिरोध में सुधार करने का वादा दिखाया है (जिओंग एट अल।, 2013)। इसके अतिरिक्त, न्यूरोलॉजिकल संदर्भों में,Cistancheन्यूरोइन्फ्लेमेशन को संशोधित करके इस्कीमिक स्ट्रोक के बाद रक्त-मस्तिष्क बाधा क्षति को कम करने की क्षमता प्रदर्शित की है (लियाओ एट अल., 2023)। ऑन्कोलॉजी में, फेनिलएथेनॉइड ग्लाइकोसाइड्स सेसिस्टैंच ट्यूबुलोसाहेपेटोसेलुलर कार्सिनोमा में चिकित्सीय क्षमता का सुझाव देते हुए, एंटीट्यूमर प्रभाव प्रदर्शित किया है (पेंग एट अल।, 2021)।

यद्यपि श्वसन संबंधी लाभों पर शोधCistancheअभी भी अपने प्रारंभिक चरण में है, प्रारंभिक निष्कर्ष इसके संभावित लाभों का सुझाव देते हैं। उदाहरण के लिए, इचिनाकोसाइड, एक बायोएक्टिव यौगिक पाया जाता हैCistanche, ऑक्सीडेटिव तनाव-प्रेरित एंडोथेलियल कोशिका मृत्यु को कम करने में वादा दिखाया है, जिससे फेफड़ों की चोट के लक्षणों को कम किया जा सकता है (ज़ी एट अल।, 2023)।

अस्थमा के संदर्भ में, हमारा अध्ययन चिकित्सीय क्षमता और अंतर्निहित तंत्र का पता लगाने का पहला प्रयास हैCistanche. हाउस डस्ट माइट (एचडीएम)-प्रेरित अस्थमा माउस मॉडल का उपयोग करना,Cistancheएक चिकित्सीय हस्तक्षेप के रूप में प्रशासित किया गया था। उत्साहजनक रूप से, हमारे परिणाम अस्थमा को नियंत्रित करने में इसके महत्वपूर्ण प्रभावों को प्रदर्शित करते हैं, जिसमें वायुमार्ग हाइपररेस्पॉन्सिबिलिटी (एएचआर), कम सूजन कोशिका घुसपैठ, और एलर्जी संबंधी अस्थमा में फुफ्फुसीय सूजन और बलगम उत्पादन को कम करना शामिल है।

साइटोकिन्स जैसेIL-4औरIL-5अस्थमा रोगजनन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाएं (माइकल, 2013; जियोवानी, 2017; पैट्रिक और पीटर, 2007)। IL-4 आईजीई एंटीबॉडी का उत्पादन करने के लिए बी कोशिकाओं को उत्तेजित करने के लिए महत्वपूर्ण है, जिससे आईजीई का स्तर ऊंचा हो जाता है - जो एलर्जिक अस्थमा की पहचान है और इसके बढ़ने के जोखिम का पूर्वसूचक है। दूसरी ओर, IL-5, इओसिनोफिल्स की वृद्धि और सक्रियण के लिए आवश्यक है, जो प्रो-इंफ्लेमेटरी मध्यस्थों को जारी करता है जो वायुमार्ग की सूजन और बलगम स्राव को बढ़ाते हैं।

हमारे ट्रांसक्रिप्टोमिक विश्लेषण से यह पता चलाCistancheउपचार ने IL-4, IL-5, और इओसिनोफिल्स से जुड़े मार्गों को बाधित कर दिया - यह खोज जीएसवीए परिणामों द्वारा और भी समर्थित है। जीएसईए ने आगे के बीच संबंध पर प्रकाश डालाCistancheउपचार और टाइप 2 प्रतिरक्षा साइटोकिन प्रतिक्रियाएं, अस्थमा में इसकी चिकित्सीय प्रासंगिकता को रेखांकित करती हैं। प्रायोगिक परिणामों ने यह भी प्रदर्शित कियाCistancheअस्थमा से पीड़ित चूहों में सीरम IgE, IL-5, और IL-13 के स्तर को कम किया, जिससे अस्थमा के लक्षणों को कम करने में इसकी प्रभावकारिता की पुष्टि हुई।

विशेष रूप से, हमारे जीएसईए परिणामों ने यह सुझाव दिया हैCistancheग्लुकोकोर्तिकोइद-संबंधी जैविक प्रक्रियाओं में भाग लेता है। दीर्घकालिक कॉर्टिकोस्टेरॉइड थेरेपी (आईपी एट अल., 2018) के दौरान कुछ रोगियों में देखे गए प्रतिकूल प्रभावों और सीमित संवेदनशीलता को देखते हुए, यह खोज वैकल्पिक ग्लुकोकोर्टिकोइड थेरेपी की खोज के लिए रास्ते खोलती है। हाल के अध्ययनों से पता चला है कि सक्रिय यौगिकCistanche, जैसे किacteosideग्लूकोकार्टिकोइड-प्रेरित ऑस्टियोपोरोसिस (ली एट अल., 2023) पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है, जिससे इसकी व्यवहार्यता का समर्थन होता है।Cistancheअस्थमा के लिए वैकल्पिक या सहायक चिकित्सा के रूप में।

PI3K-AKT सिग्नलिंग मार्गअस्थमा पैथोफिजियोलॉजी में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। हाल के अध्ययनों से यह पता चला हैmiR-200aPI3K-AKT-FOXC1 अक्ष (लिन एट अल., 2014) के माध्यम से अस्थमा के विकास को बढ़ावा देता है। यह मार्ग भी नियंत्रित करता हैसाइक्लिन D1, जो वायुमार्ग की चिकनी मांसपेशियों की रीमॉडलिंग (फेंग एट अल., 2014) में महत्वपूर्ण है, और अस्थमा से संबंधित अणुओं की अभिव्यक्ति को नियंत्रित करता है जैसेIL-7, टीएनएफ-, औरआईजीई(विनर एट अल., 2022; जिंग एट अल., 2019; डेरा एट अल., 2020)।

हमारे अध्ययन में, प्रमुख जैव सक्रिय यौगिकCistancheएलसी-एचआरएमएस के माध्यम से इसकी पहचान की गईपिनोरेसिनॉल 4-ओ- -डी-ग्लूकोपाइरानोसाइड (पीजी), आणविक सूत्र के साथC₂₆H₃₂O₁₁. पीजी लिग्नांस-पौधे-व्युत्पन्न यौगिकों से संबंधित है जो अपने सूजन-रोधी, एंटीऑक्सिडेंट और प्रतिरक्षादमनकारी गुणों के लिए जाना जाता है (ओस्माकोव एट अल।, 2022) - और अस्थमा के इलाज के लिए एक आशाजनक उम्मीदवार के रूप में उभरा है। पीजी के लिए लक्ष्य संवर्धन विश्लेषण ने PI3K-AKT मार्ग के साथ मजबूत जुड़ाव प्रदर्शित किया, जिससे पता चलता है कि इसके चिकित्सीय प्रभावों को इस तंत्र के माध्यम से मध्यस्थ किया जा सकता है।

नाइट्रिक ऑक्साइड (NO), एक गैसीय मुक्त कण (N=O), मानव श्वसन और हृदय प्रणाली में प्रचुर मात्रा में मौजूद है (एंटोसोवा एट अल., 2017)। अस्थमा में, NO एक सूजन बायोमार्कर के रूप में कार्य करता है, जिसे अक्सर मापा जाता हैफ्रैक्शनल एक्सहेल्ड नाइट्रिक ऑक्साइड (FeNO)रोग की गंभीरता का आकलन करने और स्टेरॉयड थेरेपी का मार्गदर्शन करने के लिए (स्मिथ एट अल., 2005; चियारा एट अल., 2012)। ऊंचे FeNO स्तर, जो कि IL-13-मध्यस्थता वाले प्रकार 2 वायुमार्ग की सूजन से निकटता से जुड़े हुए हैं, हमारे अस्थमा मॉडल में भी देखे गए थे। NO को मुख्य रूप से संश्लेषित किया जाता हैनाइट्रिक ऑक्साइड सिंथेस (एनओएस), विशेष रूप से प्रेरक आइसोफॉर्मआईएनओएस (NOS2), जिसे प्रो-इंफ्लेमेटरी स्थितियों (अनावी और तिरोश, 2020) के तहत अपग्रेड किया गया है। आईएनओएस की अधिकता से एनओ उत्पादन में वृद्धि होती है, बलगम स्राव और ईोसिनोफिल भर्ती को बढ़ावा मिलता है, जिससे अस्थमा के लक्षण बढ़ जाते हैं (मर्स एट अल।, 2003)। iNOS अवरोधकों ने अस्थमा के रोगियों में FeNO के स्तर को प्रबंधित करने की क्षमता दिखाई है (इस्लाम एट अल., 2010; हेंसल एट अल., 2003)।

अस्थमा से संबंधित जीन, डब्लूजीसीएनए मॉड्यूल और पीजी-लक्षित जीन के एकीकृत विश्लेषण के माध्यम से, हमने पहचान कीआईएनओएसएक कोर जीन के रूप में.Cistancheउपचार ने अस्थमा-मॉडल चूहों में iNOS प्रोटीन के स्तर को कम कर दिया, जो सूजन से जुड़े NO उत्पादन के दमन का सुझाव देता है। आणविक डॉकिंग ने पीजी और आईएनओएस के बीच मजबूत बंधन संबंध की पुष्टि की, और पीजी उपचार ने एनओएस गतिविधि और आईएनओएस प्रोटीन स्तर दोनों को कम कर दिया।

मौजूदा शोध यह भी इंगित करता है कि PI3K-AKT मार्ग अन्य शारीरिक प्रणालियों में iNOS अभिव्यक्ति को नियंत्रित करता है (ज़ाफिरोविक एट अल., 2019; लू एट अल., 2022)। हमारे माउस मॉडल में,Cistancheउपचार ने फेफड़े की उपकला कोशिकाओं में PI3K अभिव्यक्ति को कम कर दिया। जबकि अस्थमा में इसकी भूमिका के बारे में और अधिक अन्वेषण की आवश्यकता है, हमारे निष्कर्ष PI3K-AKT मार्ग और iNOS के संदर्भ में एक नवीन नियामक लिंक का सुझाव देते हैं।Cistancheइलाज। इन मार्गों को मान्य करने के लिए अतिरिक्त यंत्रवत अध्ययन की आवश्यकता है।

 

योजनाबद्ध सारांश: अस्थमा के उपचार में सिस्टैंच के तंत्र

एचडीएम एक्सपोज़र बढ़ी हुई प्रतिक्रियाशीलता और सूजन कोशिका घुसपैठ द्वारा विशेषता वायुमार्ग पैथोलॉजिकल परिवर्तनों का एक कैस्केड शुरू करता है।Cistancheएक पारंपरिक हर्बल दवा, दोहरे तंत्र के माध्यम से इन एचडीएम-प्रेरित प्रभावों का प्रतिकार करने की क्षमता प्रदर्शित करती है:

PI3K मार्ग का मॉड्यूलेशन, सेलुलर प्रतिक्रियाओं को प्रभावित करना और अस्थमा से संबंधित सूजन को कम करना;

iNOS का प्रत्यक्ष लक्ष्यीकरणइसके बायोएक्टिव घटक पीजी द्वारा, जिसके परिणामस्वरूप iNOS अभिव्यक्ति और गतिविधि का दमन होता है। आईएनओएस का पीजी-मध्यस्थता डाउनरेगुलेशन प्रमुख अस्थमा लक्षणों को कम करने के लिए संभावित आणविक हस्तक्षेप प्रदान करता है।

 

उद्धरण

लियू, जे., गाओ, जे., जिओंग, ए., ली, जी., झोंग, के., बाई, एल., ली, एक्स., रैन, क्यू., जिओंग, वाई., और हे, एक्स. (2025)।अस्थमा के उपचार में सिस्टैंच की चिकित्सीय क्षमता और आणविक तंत्र की खोज. फाइटोमेडिसिन: इंटरनेशनल जर्नल ऑफ फाइटोथेरेपी और फाइटोफार्माकोलॉजी, 136, 156265.