Effetto antagonista di Jiawei Shengjiang San su un modello di nefropatia diabetica di ratto: correlato alla via di segnalazione EGFR/MAPK3/1

Summary

Qui, presentiamo un protocollo che descrive la farmacologia di rete e le tecniche di docking molecolare per esplorare il meccanismo d'azione di Jiawei Shengjiang San (JWSJS) nel trattamento della nefropatia diabetica.

Abstract

Abbiamo mirato ad approfondire i meccanismi alla base dell'azione di Jiawei Shengjiang San (JWSJS) nel trattamento della nefropatia diabetica e nell'implementazione della farmacologia di rete. Utilizzando la farmacologia della rete e le tecniche di docking molecolare, abbiamo previsto i componenti attivi e i bersagli di JWSJS e costruito una meticolosa rete "farmaco-componente-bersaglio". Le analisi di arricchimento dell'ontologia genica (GO) e dell'enciclopedia di Kyoto dei geni e dei genomi (KEGG) sono state utilizzate per discernere i percorsi terapeutici e i bersagli dei JWSJ. Autodock Vina 1.2.0 è stato utilizzato per la verifica dell'attracco molecolare ed è stata condotta una simulazione di dinamica molecolare a 100 ns per confermare i risultati dell'attracco, seguita dalla verifica in vivo degli animali. I risultati hanno rivelato che JWSJS condivideva 227 bersagli intersecanti con la nefropatia diabetica, costruendo una topologia di rete di interazione proteina-proteina. L'analisi dell'arricchimento KEGG ha denotato che JWSJS mitiga la nefropatia diabetica modulando i lipidi e l'aterosclerosi, la via di segnalazione PI3K-Akt, l'apoptosi e la via di segnalazione HIF-1, con la proteina chinasi 1 attivata dal mitogeno (MAPK1), MAPK3, il recettore del fattore di crescita epidermico (EGFR) e la serina/treonina-proteina chinasi 1 (AKT1) identificati come bersagli collettivi di più percorsi. Il docking molecolare ha affermato che i componenti principali di JWSJS (quercetina, acido palmitoleico e luteolina) potrebbero stabilizzare la conformazione con tre bersagli cardine (MAPK1, MAPK3 e EGFR) attraverso il legame idrogeno. Gli esami in vivo hanno indicato un notevole aumento del peso corporeo e riduzioni delle proteine sieriche glicate (GSP), del colesterolo lipoproteico a bassa densità (LDL-C), dell'uridina trifosfato (UTP) e dei livelli di glucosio nel sangue a digiuno (FBG) dovuti a JWSJS. La microscopia elettronica accoppiata con ematossilina ed eosina (HE) e la colorazione periodica con acido-Schiff (PAS) hanno evidenziato il potenziale di ciascun gruppo di trattamento nell'alleviare il danno renale in misura diversa, esibendo vari cali di p-EGFR, p-MAPK3/1 e BAX e incrementi dell'espressione di BCL-2 nei tessuti renali dei ratti trattati. In conclusione, queste intuizioni suggeriscono che l'efficacia protettiva della JWSJS sulla nefropatia diabetica potrebbe essere associata alla soppressione dell'attivazione della via di segnalazione EGFR/MAPK3/1 e all'alleviamento dell'apoptosi delle cellule renali.

Introduction

Il diabete mellito (DM) è una malattia cronica che colpisce più sistemi e può causare varie complicanze dovute all'iperglicemia continua, come la nefropatia diabetica (DN), la retinopatia e la neuropatia¹. La DN è una grave complicanza della DM, che rappresenta circa il 30%-50% della malattia renale allo stadio terminale (ESRD)². La sua manifestazione clinica è la microalbuminuria, che può progredire in ESRD caratterizzata da aumento del volume glomerulare, iperplasia stromale mesangiale e ispessimento della membrana basale glomerulare³. La patogenesi della DN è c....

Protocol

Tutti gli animali sono stati mantenuti e utilizzati in conformità con la Guida del Consiglio Nazionale delle Ricerche degli Stati Uniti per la cura e l'uso degli animali da laboratorio, 8a edizione, e sono stati segnalati come raccomandato nelle linee guida ARRIVE ^16,17. Lo studio è stato condotto in conformità con la Guida del Consiglio Nazionale delle Ricerche cinese per la cura e l'uso degli animali da laboratori.......

Discussion

Il nostro studio ha impiegato una combinazione di farmacologia di rete, docking molecolare e modelli animali in vivo . Un passo fondamentale è stata la creazione della rete "drug-component-target", che è stata cruciale per identificare i potenziali meccanismi di JWSJS nel trattamento della DN, concentrandosi in particolare sulla sua interazione con la via di segnalazione EGFR/MAPK3/1.

Durante questo studio, abbiamo apportato diverse modifiche, in pa.......

Materials

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