关键词:
地黄环烯醚萜苷
2型糖尿病
网络药理学
肝损伤
AGEs/RAGE/MAPK信号通路
摘要:
目的基于网络药理学和动物实验验证探讨地黄环烯醚萜苷类(Rehmannia glutinosa iridoid glycosides,RIG)治疗2型糖尿病(type 2 diabetes,T2DM)的作用机制。方法利用Swisstargetprediction和PharmMapper数据库预测筛选RIG相关作用靶点,OMMI、Genecard、DisGeNET数据库获取T2DM的相关靶标基因,将获得的共同靶点导入STRING数据库构建蛋白相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络,Cytoscape软件构建“药物-成分-靶点”和核心靶点网络,通过DAVID数据库和微生信平台进行基因本体(gene ontology,GO)功能及京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路富集分析。采用高糖高脂喂养联合ip链脲佐菌素建立T2DM小鼠模型,将造模成功的小鼠随机分为模型组、二甲双胍(250 mg/kg)组和RIG低、高剂量(200、400 mg/kg)组,每组9只,另取10只正常小鼠作为对照组。药物干预8周,每周测定体质量、空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)。给药结束后,分离血清,检测低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、胰岛素(fasting insulin,FINS)水平,并计算胰岛素抵抗指数(homeostasis model assessment of insulin resistance,HOMA-IR);采用苏木素-伊红(HE)、Masson和油红O染色观察小鼠肝脏病理变化;采用免疫组化法测定肝组织炎症因子白细胞介素-1(interleukin-1,IL-1)、IL-6、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)的表达量;采用Western blotting法检测肝组织晚期糖基化终末产物(advanced glycation end products,AGEs)、晚期糖基化末端受体(receptor for advanced glycation end products,RAGE)蛋白表达及p-p38丝裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinase,MAPK)/p38 MAPK水平;采用qRT-PCR法检测肝组织RAGE、p38 MAPK mRNA表达。结果共筛选得到RIG治疗T2DM潜在靶点175个,关键核心靶点有原癌基因酪氨酸蛋白激酶Src(proto-oncogene tyrosine-protein kinase Src,SRC)、表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)、信号转导和转录激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)等。GO富集分析显示潜在作用靶点主要涉及炎症反应的调节等生物过程,KEGG通路分析筛选得到了277条信号通路,显示脂质和动脉粥样硬化、AGEs/RAGE信号通路和MAPK信号通路可能在治疗T2DM过程中发挥关键作用。动物实验结果显示,与模型组比较,RIG可以降低T2DM小鼠饮水量、FBG、FINS、HOMA-IR、LDL-C水平(P<0.01),升高HDL-C水平(P<0.01),改善肝细胞形态,减轻肝损伤,减少胶原沉积及脂质沉积,抑制肝组织IL-1、IL-6、TNF-α表达(P<0.01),下调肝组织AGEs、RAGE、p-p38 MAPK/p38 MAPK蛋白表达及RAGE、p38 MAPK mRNA表达(P<0.05、0.01)。结论RIG能够有效降低T2DM小鼠FBG,改善胰岛素抵抗,减轻炎症反应,保护肝组织,其机制可能与调控AGEs/RAGE/MAPK信号通路有关。