Aperçus mécanistes d'une formule à base de cistanche pour le traitement des troubles métaboliques des glucolipides : une étude multi-omique et expérimentale

4. Résultats

4.1 Identification des cibles qui se chevauchent entreFormule Cistancheet troubles métaboliques des glucolipides

Sur la base du profilage des empreintes digitales duFormule à base de cistanche, nous avons prédit les cibles de ses principaux composants actifs-mangiférine, coptisine, jatrorrhizine, acide salvianolique B, aloïne, berbérine, palmatine et lovastatine-en interrogeant leCTDetSwissTargetPredictionbases de données. Après avoir supprimé les doublons, un total de958 ciblesont été identifiés. Entre-temps,1962 gènesassociés à un trouble métabolique des glucolipides ont été extraits duCartes génétiquesbase de données. En utilisantDiagramme de Vennlogiciel, nous avons identifié341 cibles qui se chevauchententre la formule à base de plantes et les gènes liés à la maladie (Figure 2A). Ces cibles et leurs composants actifs correspondants ont ensuite été importés dansCytoscapepour construire un réseau d’interaction composant-cible (Figure 2B), qui a révélé de fortes interactions entre les composés actifs et les cibles.

Actéoside en cistanche pour les troubles métaboliques des glucolipides

 

en savoir plus sur les avantages de la cistanche

 

 

Fig. 2 Criblage de cibles potentielles pour améliorer les troubles du métabolisme des glycolipides par le JTTZF

Fig. 3 Analyse du réseau PPI des cibles qui se chevauchent du JTTZF et du trouble du métabolisme des glycolipides

 

4.2 Analyse du réseau PPI des cibles qui se chevauchent

Les 341 cibles superposées ont été importées dans leCHAÎNEbase de données pour construire uneréseau d'interaction protéine-protéine (IPP)à l’aide de Cytoscape (Figure 3). Les 10 principaux gènes centraux avec les valeurs de degré les plus élevées ont été identifiés :TNF (43), AKT1 (39), TP53 (44), IL-6 (42), NF-κB1 (30), ESR1 (31), EGFR (31), FN1 (29), CTNNB1 (28) et IL-1 (28). Celles-ci ont été considérées comme les cibles principales par lesquelles la formule de Cistanche peut exercer des effets thérapeutiques sur les troubles métaboliques des glucolipides.

Fig. 4 Analyse d'enrichissement des voies GO et KEGG

 

4.3 Analyse de l'enrichissement des voies GO et KEGG

Pour élucider les rôles biologiques des cibles potentielles, nous avons effectuéALLERetKEGGanalyses d’enrichissement. Les résultats de GO ont révélé que les processus biologiques étaient principalement enrichis entransmission du signaletrégulation transcriptionnelle(par exemple, « régulation positive de la transcription à partir du promoteur de l'ARN polymérase II », « régulation positive de l'expression des gènes »). Les composants cellulaires clés comprenaient lemembrane plasmique, exosome extracellulaire, etréticulum endoplasmique. Fonctions moléculaires inclusesliaison aux protéines, liaison protéique identique, etLiaison ATP(Figure 4A).

L'analyse KEGG a indiqué que les cibles candidates étaient enrichies de voies comprenantvoies du cancer, lipides et athérosclérose, PI3K-AKT, etVoies de signalisation MAPK(Figure 4B), ce qui suggère que ces voies pourraient être à l'origine du mécanisme de la formule visant à améliorer le métabolisme des glucolipides.

Actéoside en cistanche pour les troubles métaboliques des glucolipides

 

4.4 Construction d’un réseau médicament-composant-cible-hub-voie

Nous avons cartographié leingrédients actifs, cibles clés, et leTop 20 des parcours enrichis en KEGGdans Cytoscape pour créer un "médicament-composant-cible-voie" (Figure 5). Le réseau a illustré que différents composants agissent sur différentes cibles et que des cibles individuelles peuvent être influencées par plusieurs composés. Ces cibles sont impliquées dans divers processus biologiques et voies de signalisation, reflétant lemulti-composants, multi-cibles et multi-voiescaractéristiques de la médecine traditionnelle chinoise comme le Cistanche.

 

Fig . 5 Schéma de réseau des cibles et voies du hub d'ingrédients actifs JTTZF

Actéoside en cistanche pour les troubles métaboliques des glucolipides

 

Tableau 2 Informations d'amarrage moléculaire des composants principaux et des cibles principales AKT1, FN1 et IL-6

4.5 Validation de l'amarrage moléculaire

L'amarrage moléculaire a été utilisé pour évaluer l'affinité de liaison entre les composants actifs et les cibles clés. Généralement, une énergie de liaison inférieure à−4,25 kcal/molindique une interaction potentielle ; moins que−5,0 kcal/molsuggère une bonne reliure ; et moins que−7,0 kcal/molindique une forte affinité de liaison.

Les résultats de l'amarrage ont montré queAKT1, FN1 et IL-6avaient de fortes affinités de liaison avec les 8 composés actifs (Tableau 2). Notamment,acide salvianolique B – AKT1 (−9,328 kcal/mol), acide salvianolique B – FN1 (−8,626), mangiférine – AKT1 (−8,366), aloïne – AKT1 (−8,317), coptisine – AKT1 (−8,117), etlovastatine – AKT1 (−8,113)présentaient les interactions les plus fortes, ce qui implique une liaison stable (Figure 6).

 

Fig. 6 Les résultats de l'amarrage moléculaire entre le goudron central

obtient et ingrédients de base [les six résultats avec la plus faible affinité (moins de -8)]

Fig. 7 Résultats de simulation de dynamique moléculaire

4.6 Simulation de dynamique moléculaire

Les six complexes ligand-récepteur présentant les affinités de liaison les plus fortes ont été soumis àsimulation de dynamique moléculaire. LeRMSDcourbes delovastatine – AKT1, coptisine-AKT1, etacide salvianolique B – AKT1les complexes sont restés relativement stables sur 0 à 10 ns, et leurRMSF values were low, indicating good structural stability of the docking complexes (Figure 7).

4.7 Validation expérimentale in vivo

A modèle murin de trouble métabolique des glucolipidesa été établi. Après traitement avec la formule Cistanche, la glycémie à jeun était significativement réduite par rapport au groupe modèle (P < 0,01). Après 14 semaines de traitement, letest oral de tolérance au glucose (OGTT)a également montré une meilleure tolérance au glucose (P < 0,01). En plus,poids corporeletniveaux de triglycéridesont été considérablement diminués (P < 0,01) (Figure 8).

Fig. 8 JTTZF améliore la glycémie et les lipides sanguins chez les souris présentant un trouble du métabolisme des glycolipides. Les données ont été collectées au début et à la fin de l'établissement du modèle de 6 semaines et pendant l'intervention de 8 semaines.

 

Fig. 9 Effets du JTTZF sur la voie lipidique et athéroscléreuse

 

Fig. 10 Effets du JTTZF sur les taux de CTNNB1, ESR1, FN1 et EGFR dans le foie de souris présentant un trouble du métabolisme des glycolipides

Fig. 11 Le mécanisme d'action du JTTZF dans l'amélioration des troubles du métabolisme des glycolipides

 

Pour explorer les mécanismes de régulation, nous avons examiné l'expression de gènes clés dans levoie des lipides et de l'athérosclérose. Les niveaux d'ARNm deNF-κB1, IL-1, IL-6, TNF, TP53, etAKT1ont été considérablement régulés à la baisse (P < 0,05). Phosphorylation de Akt et NF-κB p65dans le foie a également été réduit, tout comme les niveaux de protéines deIL-1 , IL-6, TNF-, etp53 (P < 0,05) (Figure 9).

Plus loin,qRT-PCRetWestern blotl'analyse a montré queFN1etEGFRont été considérablement régulés à la baisse, tandis queCTNB1etESR1étaient significativement régulés positivement dans les tissus hépatiques des souris traitées (P < 0,05) (Figure 10).

5. Discussion

En raison des changements de mode de vie et du vieillissement de la population, les troubles métaboliques des glucolipides sont très répandus mais mal gérés. La pathogenèse impliquedéséquilibre neuroendocrinien, résistance à l'insuline, stress oxydatif, inflammation, etdysbiose du microbiote intestinal. Les traitements actuels ciblent souvent un seul mécanisme ou une seule maladie, conduisant à des résultats sous-optimaux.

Alors quemetforminereste un antidiabétique de première intention, ses effets secondaires gastro-intestinaux limitent son utilisation. LeFormule à base de cistanche, conçu pour les patients atteints de DT2 souffrant de dyslipidémie et de syndrome de chaleur gastro-intestinale, exploitemulti-composants, multi-cibles et multifonctionnelsavantages de la médecine traditionnelle. Des études antérieures montrent qu'il permet un contrôle glycémique comparable à celui de la metformine tout en améliorant le poids, l'IMC, le tour de taille et les niveaux de lipides.

Malgré ces avantages, son mécanisme d’action reste flou. Notre étude a utilisépharmacologie de réseau, docking moléculaire, dynamique moléculaire et validation animalepour explorer son potentiel thérapeutique.

Nous avons identifiéTNF, CTNNB1, AKT1, NF-κB1, ESR1, FN1, TP53, IL-1, IL-6, etEGFRcomme cibles principales. Ceux-ci sont fortement liés à l’inflammation, à la résistance à l’insuline, à l’adipogenèse, à l’athérosclérose et à l’homéostasie du glucose.

NF-κB1médie la résistance à l’insuline induite par l’inflammation.

IL-1 , IL-6, TNF-favoriser la formation de plaque et les complications vasculaires.

CTNNB1 (-caténine)est impliqué dans la signalisation Wnt et inhibe l'adipogenèse.

AKT1régule le métabolisme énergétique et protège contre l’obésité induite par l’alimentation.

ESR1améliore l'homéostasie du glucose; sa carence conduit à l'obésité et à l'IR.

FN1contribue à l’athérosclérose précoce et à la calcification vasculaire.

TP53est impliqué dans le métabolisme des lipides et peut provoquer une inflammation et une IR.

EGFRl'activation altère la sécrétion d'insuline et d'adiponectine.

L'enrichissement GO et KEGG a confirmé que des cibles clés sont impliquées danstransmission du signal, régulation de la transcription, PI3K-AKT, MAPK, etvoies lipidiques et athérosclérose-tous au cœur des troubles métaboliques des glucolipides.

Fait intéressant,voies liées au cancerest également apparu, peut-être en raison decaractère multi-ciblede composés traditionnels ou la présence decomposants anticancéreuxcommemangiférine.

L'amarrage et la simulation ont confirmé de fortes interactions entreacide salvianolique B, coptisine, etAKT1, suggérant son rôle central. Les expériences sur les animaux ont validé la capacité de la formule à améliorer la glycémie, les niveaux de lipides et les marqueurs d'inflammation via la modulation de voies et de cibles clés.

 

6.Conclusion

Utiliser une approche intégrée combinantpharmacologie de réseau, docking moléculaire, dynamique moléculaire et expériences in vivo, cette étude a élucidé les mécanismes par lesquels leFormule à base de cistancheamélioretrouble métabolique des glucolipides. La formule agit viamulti-composants, multi-cibles et multi-voiesstratégies, impliquant principalementAKT1, FN1, EGFR, CTNNB1, etESR1.

Sa modulation delipides et athérosclérose, PI3K-AKT, etMAPKvoies contribue au contrôle glycémique, à la régulation des lipides et à la protection vasculaire. Ces résultats fournissent une base théorique pour son application clinique et son développement futur dans la gestion des troubles métaboliques des glucolipides et des complications associées.