A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
* These authors contributed equally
هنا ، نقدم بروتوكولا يصف علم الأدوية الشبكي وتقنيات الالتحام الجزيئي لاستكشاف آلية عمل Jiawei Shengjiang San (JWSJS) في علاج اعتلال الكلية السكري.
كنا نهدف إلى الخوض في الآليات التي يقوم عليها عمل Jiawei Shengjiang San (JWSJS) في علاج اعتلال الكلية السكري ونشر علم الأدوية الشبكي. باستخدام علم الأدوية الشبكي وتقنيات الالتحام الجزيئي ، توقعنا المكونات والأهداف النشطة ل JWSJS وأنشأنا شبكة "هدف مكون الدواء" الدقيقة. تم استخدام تحليلات إثراء الأنطولوجيا الجينية (GO) وموسوعة كيوتو للجينات والجينومات (KEGG) لتمييز المسارات العلاجية وأهداف JWSJS. تم نشر Autodock Vina 1.2.0 للتحقق من الالتحام الجزيئي ، وتم إجراء محاكاة ديناميكيات جزيئية 100 نانوثانية لتأكيد نتائج الالتحام ، تليها التحقق من في الجسم الحي . كشفت النتائج أن JWSJS تشترك في 227 هدفا متقاطعا مع اعتلال الكلية السكري ، مما أدى إلى بناء طوبولوجيا شبكة تفاعل البروتين والبروتين. يشير تحليل التخصيب KEGG إلى أن JWSJS يخفف من اعتلال الكلية السكري عن طريق تعديل الدهون وتصلب الشرايين ، ومسار إشارات PI3K-Akt ، وموت الخلايا المبرمج ، ومسار إشارات HIF-1 ، مع بروتين كيناز المنشط للميتوجين 1 (MAPK1) ، MAPK3 ، مستقبلات عامل نمو البشرة (EGFR) ، وكيناز بروتين سيرين / ثريونين 1 (AKT1) تم تحديدها كأهداف جماعية لمسارات متعددة. أكد الالتحام الجزيئي أن المكونات الأساسية ل JWSJS (كيرسيتين وحمض بالميتوليك ولوتولين) يمكن أن تثبت التشكل مع ثلاثة أهداف محورية (MAPK1 و MAPK3 و EGFR) من خلال الترابط الهيدروجيني. أشارت الفحوصات في الجسم الحي إلى زيادة ملحوظة في وزن الجسم وانخفاض في بروتين المصل السكري (GSP) ، وكوليسترول البروتين الدهني منخفض الكثافة (LDL-C) ، ويوريدين ثلاثي الفوسفات (UTP) ، ومستويات الجلوكوز في الدم الصائم (FBG) بسبب JWSJS. سلط المجهر الإلكتروني إلى جانب الهيماتوكسيلين والإيوزين (HE) وتلطيخ حمض شيف الدوري (PAS) الضوء على إمكانات كل مجموعة علاجية في التخفيف من تلف الكلى بدرجات متفاوتة ، مما يدل على انخفاضات متنوعة في p-EGFR و p-MAPK3 / 1 و BAX ، وزيادات في تعبير BCL-2 في أنسجة الكلى للفئران المعالجة. بشكل قاطع ، تشير هذه الأفكار إلى أن الفعالية الوقائية ل JWSJS على اعتلال الكلية السكري قد تترافق مع قمع تنشيط مسار إشارات EGFR / MAPK3 / 1 وتخفيف موت الخلايا المبرمج للخلايا الكلوية.
داء السكري (DM) هو مرض مزمن يؤثر على أنظمة متعددة ويمكن أن يسبب مضاعفات مختلفة بسبب ارتفاع السكر في الدم المستمر ، مثل اعتلال الكلية السكري (DN) واعتلال الشبكية والاعتلال العصبي1. DN هو أحد المضاعفات الخطيرة لمرض الكلى DM ، وهو ما يمثل حوالي 30٪ -50٪ من مرض الكلى في المرحلة النهائية (ESRD) 2. مظاهره السريرية هي بيلة الزلال الدقيقة ، والتي يمكن أن تتطور إلى ESRD تتميز بزيادة الحجم الكبيبي ، تضخم اللحمة الوسيطة ، والغشاء القاعدي الكبيبيالسميك 3. التسبب في DN معقد ولم يتم توضيحه بالكامل. تستخدم الطرق السريرية مثل خفض نسبة الجلوكوز في الدم ، وتنظيم ضغط الدم ، وتقليل البيلة البروتينية في الغالب لتأخير تقدمها ، ولكن التأثير عام.
حاليا ، لم يتم العثور على دواء محدد لعلاج DN4. لعدة قرون ، ومع ذلك ، فقد استخدمت الأدوية العشبية الصينية على نطاق واسع في علاج DM ومضاعفاته5 وحسنت الأعراض السريرية للمرضى وتأخر تطور المرض. نظرا لمزايا التأثيرات متعددة المكونات والأهداف ومتعددة المسارات ، من المتوقع أن تكون الأدوية العشبية الصينية مصدرا دوائيا مبتكرا لعلاج DN6.
نشأت "Shengjiang san" من "Wanbing Huichun" من قبل الطبيب الطبي في عهد أسرة مينغ غونغ تينغ شيان. يصف كتاب "Neifu Xianfang" استخدام Bombyx Batryticatus و Cicadae Periostracum و Curcumaelongae Rhizoma و Radix Rhei et Rhizome. بناء على ذلك ، بعد إضافة Hedysarum Multijugum Maxim و Epimrdii Herba و Smilacis Glabrae Rhixoma ، فإنه يمارس وظيفة shengjiang san المتمثلة في زيادة الوضوح وتقليل التعكر وإطلاق "الحرارة" الراكدة وتنسيق "qi" والدم 7,8. كما أنه يزيد من تأثير تقوية الطحال وتنغيم الكلى. تتوافق فعاليته مع التسبب في "تشي" DN في الارتفاع والانخفاض بسبب نقص "الطاقة الحيوية" والجفاف المفرط و "الحرارة" وركود "الحرارة" الناجم عن إنرجايزرثلاثي 7,8.
أظهرت الدراسات السريرية السابقة أن الأدوية العشبية الصينية قد استخدمت لعلاج DM ومضاعفاته ، وقد ثبت أن jiawei shengjiang san (JWSJS) ينظم نسبة الجلوكوز في الدم والدهون ، ويقلل من البيلة البروتينية ، ويحسن بشكل كبير الفعالية السريرية للمرضى الذين يعانون من DN7 المبكر. تم تأكيد قدرة JWSJS على تقليل مستويات البروتين البولي والجلوكوز في الدم في فئران DN من خلال الدراسات السابقة. يحدث هذا على الأرجح عن طريق تثبيط مسارات إشارات TXNIP / NLRP3 و RIP1 / RIP3 / MLKL ، والحد من داء بيروبتوسيس podocyte ، ومنع موت الخلايا المبرمج الناخر في الأنسجة الكلوية للفئران DN ، وبالتالي تحقيق الحماية الكلوية9. يمكن ل JWSJS تنظيم تعبير بروتين النيفرين والبودوسين وتقليل إصابة الخلايا البدوية في فئران DN ، مما يشير إلى أن JWSJS له تأثير مثبط على إصابة podocyte. JWSJS له تأثير معين مضاد ل DN مع ملفات تعريف أمان جيدة ، ولكن هناك القليل من الأبحاث حوله ، ويركز هذا العمل في الغالب على pyroptosis وموت الخلايا المبرمج النخرية. الأدبيات ليست عميقة أو منهجية بما فيه الكفاية10. أكدت النتائج السابقة التي توصلنا إليها أن JWSJS يمكن أن تقلل من البيلة البروتينية وتخفف من تلف الكلى في فئران DN7. ومع ذلك ، لا يوجد سوى عدد قليل من الدراسات حول آلية JWSJS لعلاج DN ، وهذه تفتقر إلى العمق والتنظيم. وبالتالي ، تهدف هذه الدراسة إلى تحليل المواد الجزيئية وآليات عمل JWSJS لعلاج DN باستخدام علم الأدوية الشبكي وتوفير أساس متين للبحث في المستقبل.
علم الأدوية الشبكي هو طريقة ناشئة لدراسة آلية عمل الدواء ، بما في ذلك المعلوماتية الكيميائية ، وبيولوجيا الشبكة ، والمعلوماتية الحيوية ، وعلم الأدوية11،12. يشبه تصميم أبحاث علم الصيدلة الشبكي إلى حد كبير المفهوم الشامل للطب الصيني التقليدي13,14 ، وهو طريقة مهمة لدراسة آلية الأدوية العشبية الصينية. يمكن للالتحام الجزيئي دراسة التفاعلات بين الجزيئات والتنبؤ بأنماط ارتباطها وتقاربها. برز الالتحام الجزيئي كتقنية حاسمة في مجال أبحاث الأدوية بمساعدة الكمبيوتر15. لذلك ، قامت هذه الدراسة ببناء شبكة تفاعل JWSJS-DN المستهدفة من خلال علم الأدوية الشبكي وطرق الالتحام الجزيئي التي توفر أساسا موثوقا ونظريا لمزيد من الاستكشاف لمعالجة DN باستخدام JWSJS.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
تم الحفاظ على جميع واستخدامها وفقا لدليل المجلس القومي للبحوث الأمريكي لرعاية واستخدام المختبر ، الإصدار الثامن ، وتم الإبلاغ عنها على النحو الموصى به في إرشادات REACH16،17. أجريت الدراسة وفقا لدليل المجلس القومي الصيني للبحوث لرعاية واستخدام المختبر وتمت الموافقة عليها من قبل لجنة أخلاقيات بجامعة خبي للطب الصيني (DWLL2019030).
1. المكونات النشطة JWSJS والمجموعة المستهدفة
2. DN جمع الهدف المقابل
3. الالتحام الجزيئي
4. المحاكاة الديناميكية الجزيئية
5. التحقق من صحة التجارب على
6. الأساليب الإحصائية
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
بعد البروتوكول ، تم الحصول أخيرا على 90 مكونا نشطا من JWSJS من التحليل بعد الفحص وإلغاء البيانات المكررة وفقا للمعايير المحددة ل OB و DL. وشملت هذه الأنواع 20 نوعا من Hedysarum multijugum مكسيم ، و 23 نوعا من Epimrdii Herba ، و 15 نوعا من Smilacis Glabrae Rhixoma ، و 16 نوعا من Radix Rhei et Rhizome ، و...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
استخدمت دراستنا مزيجا من علم الأدوية الشبكي ، والالتحام الجزيئي ، والنماذج الحيوانية في الجسم الحي . وتمثلت إحدى الخطوات الحاسمة في إنشاء شبكة "هدف مكون الدواء"، التي كانت حاسمة لتحديد الآليات المحتملة ل JWSJS في معالجة DN، مع التركيز بشكل خاص على تفاعلها مع مسار الإشا?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
تم دعم هذه الدراسة من قبل المشروع العام لمؤسسة العلوم الطبيعية في مقاطعة خبي ، الصين (رقم H2019423037).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
2×SYBR Green qPCR Master Mix | Servicebio, Wuhan, China | G3320-05 | |
24-h urine protein quantification (UTP) | Nanjing Jiancheng Institute of Biological Engineering | N/A | |
3,3'-Diaminobenzidine | Shanghai Huzheng Biotech, China | 91-95-2 | |
Automatic biochemical analysis instrument | Hitachi, Japan | 7170A | |
Anhydrous Ethanol | Biosharp, Tianjin, China | N/A | |
BAX Primary antibodies | Affinity, USA | AF0120 | Rat |
BCL-2 Primary antibodies | Affinity, USA | AF6139 | Rat |
BX53 microscope | Olympus, Japan | BX53 | |
Chloroform Substitute | ECOTOP, Guangzhou, China | ES-8522 | |
Desmond software | New York, NY, USA | Release 2019-1 | |
Digital Constant Temperature Water Bath | Changzhou Jintan Liangyou Instrument, China | DK-8D | |
EGFR Primary antibodies | Affinity, USA | AF6043 | Rat |
Embed-812 RESIN | Shell Chemical, USA | 14900 | |
Fasting blood glucose (FBG) | Nanjing Jiancheng Institute of Biological Engineering | N/A | |
FC-type full-wavelength enzyme label analyser | Multiskan; Thermo, USA | N/A | |
GAPDH Primary antibodies | Affinity, USA | AF7021 | Rat |
Glycated serum protein (GSP) | Nanjing Jiancheng Institute of Biological Engineering | N/A | |
Transmission electron microscope | Hitachi, Japan | H-7650 | |
Haematoxylin/eosin (HE) staining solution | Servicebio, USA | G1003 | |
Image-Pro Plus | MEDIA CYBERNETICS, USA | N/A | |
Real-Time PCR Amplification Instrument | Applied Biosystems, USA | iQ5 | |
Irbesartan tablets | Hangzhou Sanofi Pharmaceuticals | N/A | |
Isopropanol | Biosharp, Tianjin, China | N/A | |
JWSJS granules | Guangdong Yifang Pharmaceutical | N/A | |
Kodak Image Station 2000 MM imaging system | Kodak, USA | IS2000 | |
Low-density cholesterol (LDL-C) | Nanjing Jiancheng Institute of Biological Engineering | N/A | |
MAPK3/1Primary antibodies | Affinity, USA | AF0155 | Rat |
Medical Centrifuge | Hunan Xiangyi Laboratory Instrument Development, China | TGL-16K | |
Mini trans-blot transfer system | Bio-Rad, USA | N/A | |
Mini-PROTEAN electrophoresis system | Bio-Rad, USA | N/A | |
NanoVue Plus Spectrophotometer | Healthcare Bio-Sciences AB, Sweden | 111765 | |
p-EGFR Primary antibodies | Affinity, USA | AF3044 | Rat |
Periodic acid-Schiff (PAS) staining solution | Servicebio, USA | G1008 | |
p-MAPK3/1 Primary antibodies | Affinity, USA | AF1015 | Rat |
Secondary antibodies | Santa Cruz, USA | sc-2357 | Rabbit |
Streptozotocin | Sigma, USA | S0130 | |
SureScript First-Strand cDNA Synthesis Kit | GeneCopeia, USA | QP056T | |
TriQuick Reagent | Solarbio, Beijing, China | R1100 | |
Ultra-Clean Workbench | Suzhou Purification Equipment, China | SW-CJ-1F |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved