Antagonistische Wirkung von Jiawei Shengjiang San auf ein Rattenmodell der diabetischen Nephropathie: Verwandt mit dem EGFR/MAPK3/1-Signalweg

Zusammenfassung

Hier stellen wir ein Protokoll vor, das die Netzwerkpharmakologie und molekulare Docking-Techniken beschreibt, um den Wirkmechanismus von Jiawei Shengjiang San (JWSJS) bei der Behandlung der diabetischen Nephropathie zu untersuchen.

Zusammenfassung

Unser Ziel war es, die Mechanismen zu untersuchen, die der Aktion von Jiawei Shengjiang San (JWSJS) bei der Behandlung der diabetischen Nephropathie und dem Einsatz von Netzwerkpharmakologie zugrunde liegen. Mit Hilfe von Netzwerkpharmakologie und molekularen Docking-Techniken haben wir die Wirkstoffe und Ziele von JWSJS vorhergesagt und ein akribisches "Wirkstoff-Komponenten-Ziel"-Netzwerk konstruiert. Die Anreicherungsanalysen der Genontologie (GO) und der Kyoto-Enzyklopädie der Gene und Genome (KEGG) wurden verwendet, um die therapeutischen Wege und Ziele von JWSJS zu ermitteln. Autodock Vina 1.2.0 wurde für die Verifizierung des molekularen Dockings eingesetzt, und es wurde eine 100-ns-Molekulardynamiksimulation durchgeführt, um die Andockergebnisse zu bestätigen, gefolgt von einer In-vivo-Verifizierung an Tieren. Die Ergebnisse zeigten, dass JWSJS 227 sich überschneidende Ziele mit der diabetischen Nephropathie teilte und eine Protein-Protein-Interaktionsnetzwerk-Topologie konstruierte. Die KEGG-Anreicherungsanalyse zeigte, dass JWSJS die diabetische Nephropathie durch Modulation von Lipiden und Atherosklerose, dem PI3K-Akt-Signalweg, der Apoptose und dem HIF-1-Signalweg abschwächt, wobei die Mitogen-aktivierte Proteinkinase 1 (MAPK1), MAPK3, der epidermale Wachstumsfaktor-Rezeptor (EGFR) und die Serin/Threonin-Proteinkinase 1 (AKT1) als kollektive Ziele mehrerer Signalwege identifiziert wurden. Molecular docking behauptete, dass die Kernkomponenten von JWSJS (Quercetin, Palmitoleinsäure und Luteolin) die Konformation mit drei zentralen Zielen (MAPK1, MAPK3 und EGFR) durch Wasserstoffbrückenbindungen stabilisieren können. In-vivo-Untersuchungen zeigten eine bemerkenswerte Zunahme des Körpergewichts und eine Verringerung des glykierten Serumproteins (GSP), des Low-Density-Lipoprotein-Cholesterins (LDL-C), des Uridintriphosphats (UTP) und des Nüchternblutzuckerspiegels (FBG) aufgrund von JWSJS. Die Elektronenmikroskopie in Verbindung mit Hämatoxylin und Eosin (HE) und die Periodensäure-Schiff-Färbung (PAS) zeigten das Potenzial jeder Behandlungsgruppe bei der Linderung von Nierenschäden in unterschiedlichem Ausmaß, wobei sie unterschiedliche Rückgänge von p-EGFR, p-MAPK3/1 und BAX sowie Zuwächse der BCL-2-Expression im Nierengewebe der behandelten Ratten zeigten. Zusammenfassend deuten diese Erkenntnisse darauf hin, dass die schützende Wirksamkeit von JWSJS bei diabetischer Nephropathie mit der Unterdrückung der Aktivierung des EGFR/MAPK3/1-Signalwegs und der Linderung der Apoptose der Nierenzellen verbunden sein könnte.

Einleitung

Diabetes mellitus (DM) ist eine chronische Krankheit, die mehrere Systeme betrifft und aufgrund einer kontinuierlichen Hyperglykämie verschiedene Komplikationen verursachen kann, wie z. B. diabetische Nephropathie (DN), Retinopathie und Neuropathie¹. DN ist eine schwerwiegende Komplikation der DM und macht etwa 30 % bis 50 % der Nierenerkrankungen im Endstadium (ESRD) ^aus2. Ihre klinische Manifestation ist die Mikroalbuminurie, die zu einer ESRD fortschreiten kann, die durch ein erhöhtes glomeruläres Volumen, eine mesangiale Stromahyperplasie und eine verdickte glomeruläre Basalmembran

Protokoll

Alle Tiere wurden in Übereinstimmung mit dem US National Research Council Guide for the Care and Use of Laboratory Animals, 8^. Auflage, gehalten und verwendet und gemäß den ARRIVE-Richtlinien^16,17 berichtet. Die Studie wurde in Übereinstimmung mit dem China National Research Council Guide for the Care and Use of Laboratory Animals durchgeführt und von der Tierethikkommission der Universität für Chinesische Medizin Hebei (DWLL2019030) genehmigt.

1. JWSJS Wirkstoffe und Zielsammlung

1. Geben Sie die medizinische Zusa....

Ergebnisse

Dem Protokoll folgend wurden schließlich 90 Wirkstoffe von JWSJS aus der Analyse nach Screening und Deduplizierung nach den festgelegten Standards von OB und DL gewonnen. Dazu gehörten 20 Arten von Hedysarum Multijugum Maxim, 23 Arten von Epimrdii Herba, 15 Arten von Smilacis Glabrae Rhixoma, 16 Arten von Radix Rhei et Rhizome, vier Arten von Curcumaelongae Rhizoma, 15 Arten von Cicadae Periostracum und sechs Arten von Bombyx Ba.......

Diskussion

Unsere Studie verwendete eine Kombination aus Netzwerkpharmakologie, molekularem Docking und in vivo Tiermodellen. Ein entscheidender Schritt war die Etablierung des "drug-component-target"-Netzwerks, das entscheidend für die Identifizierung der potenziellen Mechanismen von JWSJS bei der Behandlung von DN war, wobei der Schwerpunkt auf seiner Interaktion mit dem EGFR/MAPK3/1-Signalweg lag.

Während dieser Studie haben wir mehrere Modifikationen vorge.......

Materialien

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