Bu protokol, Fructus Phyllanthi’nin hiperlipidemiye karşı temel hedeflerini ve mekanizmalarını araştırmak için ağ farmakolojisi tahmini ve metabolomik doğrulamaya dayanan entegre bir stratejiyi tanımlamaktadır.
Hiperlipidemi tüm dünyada kardiyovasküler hastalıklar ve karaciğer hasarı için önde gelen bir risk faktörü haline gelmiştir. Fructus Phyllanthi (FP), Geleneksel Çin Tıbbı (TCM) ve Hint Tıbbı teorilerinde hiperlipidemiye karşı etkili bir ilaçtır, ancak potansiyel mekanizma daha fazla araştırma gerektirir. Bu araştırma, ağ farmakolojisi tahminini metabolomik validasyon ile birleştiren entegre bir stratejiye dayanarak FP’nin hiperlipidemiye karşı mekanizmasını ortaya koymayı amaçlamaktadır. Toplam kolesterol (TC), trigliserit (TG), düşük yoğunluklu lipoprotein kolesterol (LDL-C) ve yüksek yoğunluklu lipoprotein kolesterol (HDL-K) dahil olmak üzere plazma lipid düzeyleri değerlendirilerek yüksek yağlı diyet (HFD) ile indüklenen fareler modeli oluşturulmuştur. FP’nin aktif bileşenlerini ve hiperlipidemiye karşı potansiyel hedefleri bulmak için ağ farmakolojisi uygulandı. Normal grup, model grubu ve müdahale grubu arasındaki diferansiyel metabolitleri ve bunlara karşılık gelen yolları tanımlamak için plazma ve karaciğer metabolomikleri yapıldı. Ağ farmakolojisi ve metabolomik arasındaki ilişki, FP’nin hiperlipidemiye karşı sürecinin kapsamlı bir görünümünü elde etmek için daha da inşa edilmiştir. Elde edilen anahtar hedef proteinler moleküler kenetlenme ile doğrulandı. Bu sonuçlar, FP’nin HFD tarafından indüklenen hiperlipideminin plazma lipid seviyelerini ve karaciğer hasarını iyileştirdiğini yansıtmıştır. FP’de gallik asit, quercetin ve beta-sitosterol, anahtar aktif bileşikler olarak gösterilmiştir. Plazma ve karaciğerde sırasıyla toplam 16 ve altı potansiyel diferansiyel metabolitin, FP’nin metabolomik tarafından hiperlipidemiye karşı terapötik etkilerinde rol oynadığı bulunmuştur. Ayrıca, entegrasyon analizi, müdahale etkilerinin CYP1A1, AChE ve MGAM ile ilişkili olduğunu ve ayrıca esas olarak triptofan metabolizması yolunu içeren L-kinürenin, kortikosteron, asetilkolin ve rafinozun ayarlandığını göstermiştir. Moleküler kenetlenme, hiperlipidemi ile ilişkili protein hedeflerine etki eden yukarıdaki bileşenlerin lipitlerin düşürülmesinde önemli bir rol oynamasını sağlamıştır. Özetle, bu araştırma hiperlipidemi önleme ve tedavi için yeni bir olasılık sağlamıştır.
Hiperlipidemi, insan sağlığı üzerinde ciddi etkileri olan yaygın bir metabolik hastalıktır ve aynı zamanda kardiyovasküler hastalıklar için birincil risk faktörüdür1. Son zamanlarda, bu hastalık için yaşa bağlı olarak aşağı doğru bir eğilim olmuştur ve genç insanlar uzun süreli düzensiz yaşam tarzları ve sağlıksız beslenme alışkanlıkları nedeniyle daha duyarlı hale gelmiştir2. Klinikte, hiperlipidemi tedavisinde çeşitli ilaçlar kullanılmıştır. Örneğin, hiperlipidemi ve buna bağlı aterosklerotik bozuklukları olan hastalar için en sık kullanılan ilaçlardan biri statinlerdir. Bununla birlikte, statinlerin uzun süreli kullanımı, ihmal edilemeyecek yan etkilere sahiptir, bu da hoşgörüsüzlük, tedavi direnci ve advers olaylar gibi kötü bir prognoza yol açar 3,4. Bu eksiklikler hiperlipidemi hastaları için ek ağrılar haline gelmiştir. Bu nedenle, stabil lipid düşürücü etkinlik ve daha az yan etki için yeni tedaviler önerilmelidir.
Geleneksel Çin Tıbbı (TCM), iyi etkinliği ve az sayıda yan etkisi nedeniyle hastalıkları tedavi etmek için yaygın olarak kullanılmaktadır5. Fructus Phyllanthi (FP), Phyllanthus emblica Linn’in kurutulmuş meyvesi. (halk arasında amla berry veya Hint bektaşi üzümü olarak bilinir), geleneksel Çin ve Hindistan ilaçlarının 6,7 ünlü bir ilaç ve gıda homolog malzemesidir. Bu ilaç, TCM teorileri8’e göre, ısıyı temizlemek, kanı soğutmak ve sindirimi teşvik etmek için kullanılmıştır. Modern farmakolojik çalışmalar, FP’nin bir antioksidan, bir anti-enflamatuar, karaciğer koruması, bir anti-hipolipidemik vb. gibi bir dizi çok yönlü biyolojik özellikten sorumlu olan gallik asitler, ellagik asitler ve kuersetin9 gibi biyoaktif bileşikler bakımından zengin olduğunu göstermiştir10. Son zamanlarda yapılan araştırmalar, FP’nin hiperlipidemili hastaların kan lipitlerini etkili bir şekilde düzenleyebileceğini göstermiştir. Örneğin, Variya ve ark.11, FP meyve suyunun ve gallik asidin ana kimyasal bileşeninin plazma kolesterolünü azaltabileceğini ve karaciğer ve aorttaki yağ infiltrasyonunu azaltabileceğini göstermiştir. Terapötik etkinlik, peroksizom proliferatör-aktive reseptör-alfa ekspresyonunu arttırmada ve hepatik lipojenik aktiviteyi azaltmada FP’nin regülasyonu ile ilişkiliydi. Bununla birlikte, FP’nin hiperlipidemi iyileştirmede altta yatan mekanizması daha fazla araştırılmalıdır, çünkü biyoaktif bileşenleri oldukça geniştir. FP’nin terapötik etkinliğinin potansiyel mekanizmasını keşfetmeye çalıştık, bu da bu ilacın daha da geliştirilmesi ve kullanılması için yararlı olabilir.
Şu anda, ağ farmakolojisi, TCM’nin terapötik mekanizmasını incelemek için bütünsel ve etkili bir teknik olarak kabul edilmektedir. Tek bir hastalığa neden olan genleri ve yalnızca bireysel bir hedefi tedavi eden ilaçları aramak yerine, çok bileşenli ilacın kapsamlı tedavisi ile ilgili çok hedefli mekanizmasını bulmak için eksiksiz bir ilaç-bileşen-gen-hastalıklar ağı inşa edilmiştir12. Bu teknik, kimyasal bileşimleri büyük olduğu için TCM için özellikle uygundur. Ne yazık ki, ağ farmakolojisi yalnızca teorideki kimyasal bileşenlerden etkilenen hedefleri tahmin etmek için kullanılabilir. Ağ farmakolojisinin etkinliğini doğrulamak için hastalık modelindeki endojen metabolitler gözlenmelidir. Sistem biyolojisinin gelişmesiyle ortaya çıkan metabolomik yöntem, endojen metabolitlerdeki değişiklikleri izlemek için önemli bir araçtır13. Metabolitlerdeki değişiklikler, konağın kararlı durum değişikliklerini yansıtır ve bu da iç mekanizmayı incelemek için önemli bir göstergedir. Bazı araştırmacılar, ilaçlar ve hastalıklar arasındaki etkileşim mekanizmasını keşfetmek için ağ farmakolojisi ve metabolomiklerini başarıyla entegre etmişlerdir14,15.
Bu makalede, ağ farmakolojisi ve metabolomik tekniklerini entegre ederek FP’nin hiperlipidemiye karşı mekanik temeli araştırılmaktadır. Ağ farmakolojisi, FP’deki ana aktif bileşenler ile hiperlipidemi için moleküler hedefler arasındaki ilişkiyi analiz etmek için uygulandı. Daha sonra, metabolik düzeyde ilaç eylemlerini açıklayabilen hayvan modelindeki endojen metabolitlerin değişimini gözlemlemek için metabolomik yapıldı. Tek başına ağ farmakolojisi veya metabonomik uygulamasıyla karşılaştırıldığında, bu entegre analiz daha spesifik ve kapsamlı bir araştırma mekanizması sağlamıştır. Ek olarak, moleküler yerleştirme stratejisi, aktif bileşenler ve anahtar proteinler arasındaki etkileşimi analiz etmek için kullanılmıştır. Genel olarak, bu entegre yaklaşım, ağ farmakolojisi için deneysel kanıt eksikliğini ve metabolomik yöntem için endojen bir mekanizmanın eksikliğini telafi edebilir ve doğal tıbbın terapötik mekanizma analizi için kullanılabilir. Protokolün ana şematik akış şeması Şekil 1’de gösterilmiştir.
Son yıllarda, hiperlipidemi insidansı oranı, esas olarak uzun süreli sağlıksız beslenme alışkanlıkları nedeniyle artmaktadır. TCM ve kimyasal bileşenleri, son yıllarda yaygın olarak çalışılan çeşitli farmakolojik aktivitelere sahiptir37,38. FP, hem ilaç hem de gıda olarak kullanılan bir tür meyve kaynağıdır ve hiperlipidemi tedavisinde önemli bir potansiyele sahiptir. Bununla birlikte, FP’nin hiperlipidemiye karşı potansiyel terapö…
The authors have nothing to disclose.
Bu araştırma, TCM Sağlık Koruma ve Rehabilitasyon Ürün Geliştirme ve İnovasyon Ekibi (2022C005) ve “Sağlığın Korunması ve Rehabilitasyonu +” nın Yeni İş Sınır Ötesi Entegrasyonu Araştırması tarafından desteklenmiştir.
101-3B Oven | Luyue Instrument and Equipment Factory | ||
80312/80302 Glass Slide | Jiangsu Sitai Experimental Equipment Co., LTD | ||
80340-1630 Cover Slip | Jiangsu Sitai Experimental Equipment Co., LTD | ||
AccucoreTM C18 (3 mm × 100 mm, 2. 6 μm) | Thermo Fisher Scientific | ||
Acetonitrile | Fisher Chemical | A998 | Version 1.5.6 |
ACQUITY UPLC HSS T3 Column (2.1 mm × 100 mm, 1.8 μm) | Thermo Fisher Scientific | ||
Aethanol | Fisher Chemical | A995 | Version 3.0 |
Ammonia Solution | Chengdu Cologne Chemicals Co., LTD | 1336-21-6 | Version 3.9.1 |
AutoDockTools | Scripps Institution of Oceanography | ||
BS-240VT Full-automatic Animal Biochemical Detection System | Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co., Ltd. | ||
Compound Discoverer | Thermo Fisher Scientific | ||
Cytoscape | Cytoscape Consortium | ||
DM500 Optical Microscope | Leica | ||
DV215CD Electronic Balance | Ohaus Corporation ., Ltd | T15A63 | |
Ethyl Alcohol | Chengdu Cologne Chemicals Co., LTD | 64-17-5 | |
Formic Acid | Fisher Chemical | A118 | |
HDL-C Assay Kit | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | A112-1-1 | |
Hematoxylin Staining Solution | Biosharp | BL700B | |
High Fat Diet | ENSIWEIER | 202211091031 | |
Hitachi CT15E/CT15RE Centrifuge | Hitachi., Ltd. | ||
Homogenizer | Oulaibo Technology Co., Ltd | ||
Hydrochloric Acid | Chengdu Cologne Chemicals Co., LTD | 7647-01-0 | |
Image-forming System | LIOO | ||
JB-L5 Freezer | Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd | ||
JB-L5 Tissue Embedder | Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd | ||
JK-5/6 Microtome | Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd | ||
JT-12S Hydroextractor | Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd | ||
KQ3200E Ultrasonic Cleaner | Kun Shan Ultrasonic Instruments Co., Ltd | ||
LDL-C Assay Kit | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | A113-1-1 | |
Male C57BL/6 Mice | SBF Biotechnology Co., Ltd. | Version 2.3.2 | |
Neutral Balsam | Shanghai Yiyang Instrument Co., Ltd | 10021190865934 | |
Pure Water | Guangzhou Watson's Food & Beverage Co., Ltd | GB19298 | |
PyMOL | DeLano Scientific LLC | Version 14.1 | |
RE-3000 Rotary Evaporator | Yarong Biochemical Instrument Factory ., Ltd | ||
RM2016 Pathological Microtome | Shanghai Leica Instruments Co., Ltd | Version 26.0 | |
SIMCA-P | Umetrics AB | ||
Simvastatin | Merck Sharp & Dohme., Ltd | 14202220051 | |
SPSS | International Business Machines Corporation | ||
TC Assay Kit | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | A111-1-1 | |
TG Assay Kit | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | A110-1-1 | |
UPLC-Q-Exactive Quadrupole Electrostatic Field Orbital Hydrazine High Resolution Mass Spectrometry | Thermo Fisher Scientific | ||
Vortex Vibrator | Beijing PowerStar Technology Co., Ltd. | LC-Vortex-P1 | |
Xylene | Chengdu Cologne Chemicals Co., LTD | 1330-20-7 |