摘要:基于网络药理学、分子对接技术、动物实验和实验验证,探究三七总皂苷(Panax notoginseng saponins, PNS)对糖尿病肾病(diabetic kidney disease, DKD)的治疗作用及其机制。基于网络药理学技术筛选潜在作用靶点,利用STRING数据库构建蛋白相互作用网络,将筛选的核心靶点进行基因本体论(Gene Ontology, GO)生物过程和京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)信号通路的富集分析,并构建“中药-疾病-靶点”相关信号通路的可视化网络,预测PNS防治DKD的潜在作用机制。从PNS中筛选出5个有效成分,其治疗DKD的核心靶点有AKT1、STAT3、ESR1、HSP90AA1、MTOR以及CYP3A4等;通过KEGG分析发现PNS治疗DKD相关的通路有癌症通路、化学致癌-受体激活通路、PI3K/AKT信号通路等;通过GO分析发现PNS治疗DKD主要涉及的生物过程有蛋白质结合、同种蛋白质结合、酶结合以及ATP结合等生物过程。将50只雄性6周龄db/db小鼠随机分为模型组、达格列净组、三七总皂苷低剂量组、三七总皂苷高剂量组,将同周龄db/m小鼠作为空白组,每组10只。干预组灌胃给药干预8周,空白组和模型组每日给予等量蒸馏水灌胃,1次/d,监测小鼠体质量和空腹血糖,并检测肾脏指数、尿微量白蛋白、肌酐、尿微量白蛋白/肌酐比值及尿素含量。采用苏木精-伊红(HE)染色、过碘酸雪夫(PAS)染色、马松(Masson)染色观察PNS对db/db小鼠的肾脏组织保护作用。结果发现PNS可显著降低db/db小鼠的血糖水平,改善其肾脏损伤情况。Western blot验证实验显示PNS干预组可降低p-AKT1、p-STAT3的蛋白表达水平及p-AKT1/AKT1、p-STAT3/STAT3比值。此外,PNS高剂量组可下调PIK3CA的蛋白表达水平。综上,三七总皂苷可能是通过PI3K/AKT信号通路抑制STAT3靶点蛋白发挥良好的糖尿病肾脏保护作用。
文章目录
1 材料与方法
1.1网络药理学
1.1.1PNS成分与基因靶点的获取
1.1.2 PNS治疗DKD基因靶点的获得
1.1.3 蛋白-蛋白互作(PPI)网络构建与基因靶点分析
1.1.4 成分-靶点-疾病网络的构建
1.2分子对接
1.3 动物实验
1.3.1 动物
1.3.2 药品与试剂
1.3.3 仪器
1.3.4 分组给药
1.3.5 尿微量白蛋白、肌酐及尿素含量检测
1.3.6 肾脏组织HE、PAS、Masson染色
1.3.7 蛋白免疫印迹法(Western blot)检测肾组织核心靶标的蛋白的表达
1.3.8 统计学分析
2 结果
2.1 网络药理学
2.1.1 三七总皂苷成分治疗DKD疾病靶点构建
2.1.2 三七总皂苷-DKD疾病靶点蛋白互作网络及其核心基因筛选
2.1.3 三七总皂苷中关键成分筛选
2.1.4 KEGG与GO分析
2.1.5 成分-靶点-通路网络构建
2.2 分子对接
2.3 PNS对糖尿病肾病小鼠的肾脏保护作用
2.3.1 PNS对db/db小鼠体质量、肾脏指数的影响
2.3.2 PNS对db/db小鼠肾脏的保护作用
2.3.3 三七总皂苷对db/db小鼠血糖的影响
2.3.4 三七总皂苷对db/db小鼠肾脏病理损伤的修复作用
2.3.5 PNS对db/db小鼠肾脏关键靶点的表达影响
3 讨论