黄葵胶囊治疗糖尿病肾病的奇妙 “密码”:40 成分、133 靶点揭示的多通路干预新希望

【字体: 时间:2025年02月23日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为解决 DKD 治疗难题,研究人员开展黄葵胶囊(HKC)治疗 DKD 的研究。结果发现 HKC 有 40 种成分、133 个相关靶点。该研究为 HKC 临床应用提供依据,为 DKD 治疗带来新方向,值得科研读者一读。

  
在医学领域,糖尿病肾病(DKD)就像一颗 “定时炸弹”,严重威胁着人们的健康。它是糖尿病常见且棘手的并发症,全球有 25 - 40% 的糖尿病患者会受到它的困扰。在美国,DKD 更是导致肾衰竭的主要因素,2019 年有 47% 的肾衰竭病例由它引发。随着人口老龄化加剧和糖尿病并发症死亡率降低,DKD 的发病率和死亡率还在不断攀升。

目前,DKD 的临床治疗主要集中在控制血糖、减少尿蛋白和改善肾微循环等方面。然而,严格控制血糖和血脂并不能改变 DKD 的最终结局,而且这些治疗方法往往伴随着慢性副作用,就像 “按下葫芦浮起瓢”,给患者带来新的困扰。因此,寻找更有效的治疗方法迫在眉睫。

在这样的背景下,江苏某研究团队在《Scientific Reports》期刊上发表了题为《Exploring the potential mechanism of Huangkui capsules in treating diabetic kidney disease through in vitro validation and network pharmacology》的论文。他们发现,黄葵胶囊(HKC)可能是对抗 DKD 的 “秘密武器”。这一发现为 DKD 的治疗带来了新的希望,有可能改变现有治疗困境,为患者提供更安全、有效的治疗方案。

为了开展这项研究,研究人员采用了多种先进的技术方法。他们运用超高效液相色谱 - 四极杆飞行时间串联质谱(UPLC - Q - TOF - MS/MS)技术,像 “火眼金睛” 一样分析 HKC 的成分;借助网络药理学,预测 HKC 潜在的作用靶点和相关信号通路;通过分子对接和分子动力学模拟,深入探究活性成分与靶点之间的相互作用;还利用体外细胞实验,如 CCK8 实验、流式细胞术等,来验证 HKC 对细胞的影响。这些技术相互配合,帮助研究人员一步步揭开 HKC 治疗 DKD 的神秘面纱。

下面我们来看看具体的研究结果。

HKC 对 HK - 2 细胞活力的影响


研究人员把不同浓度的 HKC 加入到培养的 HK - 2 细胞中,观察细胞的 “反应”。他们发现,当 HKC 浓度为 0.6 g/L 时,细胞活力显著提升,就像给细胞打了一针 “强心剂”;但浓度高于 1.2 g/L 时,细胞活力反而下降。基于这个结果,他们选择 0.6 g/L 作为后续实验的浓度。

HKC 抑制 HG 诱导的 HK - 2 细胞凋亡


研究人员将 HK - 2 细胞分为不同的组,分别用高糖(HG)、HKC 以及二者的组合进行处理。结果发现,HG 会明显促进细胞凋亡,让细胞 “走向死亡”;而 HKC 则能像 “保护神” 一样,大大逆转 HG 诱导的细胞凋亡,减少细胞的死亡数量。

HKC 降低 MDA 和促炎细胞因子水平,增强 SOD 和 CAT 活性


研究人员检测了细胞培养上清液中的多种指标。他们发现,HG 处理后,细胞中的 MDA 含量增加,促炎细胞因子(如 TNF - α、IL - 1β、IL - 6)水平也显著上升,同时 SOD 和 CAT 的活性下降。而 HKC 处理后,这些变化得到了改善,就像是 HKC 给细胞内部混乱的 “生态系统” 重新恢复了秩序,抑制了炎症和氧化应激反应。

HKC 治疗逆转 HG 诱导的 HK - 2 细胞迁移能力减弱


通过划痕实验,研究人员观察细胞的迁移能力。结果显示,HG 处理后,HK - 2 细胞的迁移能力明显减弱,就像被 “束缚了手脚”;但加入 HKC 后,细胞的迁移能力显著提高,细胞又能 “自由活动” 了。

HKC 干预减轻 HG 对 FN 和 α - SMA 上调的增强作用


FN 和 α - SMA 是反映肾纤维化的关键指标。研究人员用免疫荧光法检测发现,HG 会使 FN 和 α - SMA 的水平上升,而 HKC 则能抑制这种上升,说明 HKC 能够减轻肾纤维化,保护肾脏功能。

基于 UPLC - Q - TOF - MS/MS 技术的 HKC 化学成分定性研究


利用 UPLC - Q - TOF - MS/MS 技术,研究人员对 HKC 的成分进行了细致分析,最终确定了 40 种化学成分,这些成分可能就是 HKC 发挥治疗作用的 “主力军”。

HKC 靶点预测和 DKD 相关靶点筛选


研究人员通过数据库搜索和分析,预测了 HKC 的潜在靶点,同时筛选出 DKD 相关的靶点。经过交叉对比,找到了 133 个 HKC - DKD 交叉靶点,这些靶点可能是 HKC 治疗 DKD 的关键 “靶点”。

共同靶点的功能富集分析


对这 133 个预测靶点进行 GO 注释和 KEGG 分析后,研究人员发现这些靶点涉及众多生物过程、细胞组成和分子功能,还与多条信号通路相关,如脂质和动脉粥样硬化、AGE - RAGE 信号通路等,进一步揭示了 HKC 治疗 DKD 的潜在机制。

133 个可能靶点的 PPI 网络分析


构建 PPI 网络并进行聚类分析后,研究人员发现 IL6、TNF、GAPDH、AKT1、PPARG 和 TP53 这 6 个靶点可能是关键的 “枢纽基因”,它们在 HKC 治疗 DKD 的过程中可能起着核心作用。

分子对接分析


分子对接结果表明,核心靶点与 HKC 中的 Viscidulin I、Robinetin 和 quercetin 等成分具有很强的亲和力,就像 “磁铁” 一样相互吸引,这意味着这些成分可能通过与这些靶点结合发挥治疗作用。

MD 模拟


对 GAPDH - Quercetin 复合物进行 MD 模拟后发现,二者的结合非常稳定。从 RMSD、RMSF、Rg 值、SASA 和氢键等指标来看,它们在模拟过程中表现出良好的稳定性,进一步证实了分子对接的结果。

HKC 对枢纽基因的影响


通过 RT - qPCR 检测,研究人员发现 HKC 能够显著调节候选枢纽基因的表达,降低 IL - 6、TNF、AKT1 和 TP53 的表达,同时增加 PPARG 和 GAPDH 的表达,从基因层面揭示了 HKC 治疗 DKD 的作用机制。

综合研究结果和讨论部分,这项研究意义重大。它首次利用网络药理学和动力学模拟等多种方法,全面深入地揭示了 HKC 治疗 DKD 的潜在机制。研究表明,HKC 可以通过调节多个基因和信号通路,减少炎症、氧化应激和肾纤维化,从而改善 DKD 的病情。这不仅为 HKC 在临床上治疗 DKD 提供了坚实的理论依据,还为开发基于天然药物的治疗方案开辟了新的方向。不过,目前的研究也存在一些局限性,比如可能遗漏了部分成分,网络药理学数据库不够完善等。未来还需要进一步开展动物实验和大规模的临床试验,对这些发现进行更深入的验证。但无论如何,这项研究已经为 DKD 的治疗带来了新的曙光,让我们看到了战胜这一疾病的希望。

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