丹蛭降糖胶囊通过调控PI3K/AKT/GSK-3β通路抑制DCM心肌细胞凋亡的机制研究

来源 :安徽中医药大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:Kitten
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
第一部分基于网络药理学研究丹蛭降糖胶囊治疗糖尿病心肌病的物质基础与作用机制目的:基于网络药理学方法研究丹蛭降糖胶囊(Danzhi Jiangtang Capsule,DJC)治疗糖尿病心肌病(Diabetic cardiomypathy,DCM)的物质基础与作用机制。方法:通过中药系统药理学(Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database,TCMSP)数据库获得DJC主要活性成分,对TCMSP数据库未收录的中药生地和水蛭,在知网、万方、Pubmed数据库收集其化学成分,采用Swiss Target Prediction平台预测活性成分的潜在靶点,并在GEO、Pharm Gkb、OMIM、Disgenet、NCBI Gene数据库中以“Diabetic cardiomyopathy”进行检索以获得DCM的作用靶点。利用String数据库和Cytoscape 3.7.2软件构建蛋白质交互作用网络。采用R语言对DJC治疗DCM作用靶点进行GO和KEGG分析。通过Auto Dock Tools 1.5.6软件将DJC中活性成分与重要的靶蛋白进行分子对接。结果:(1)从DJC中筛选出52个活性成分,其中太子参12个,靶点129个;菟丝子12个,靶点206个;泽泻7个,靶点20个;牡丹皮9个,靶点230个;生地黄7个,靶点57个;水蛭11个,靶点242个。去除重复成分后DJC活性成分对应的靶点486个。(2)分别利用GSE3585数据集、Pharm Gkb数据库、OMIM数据库、Disgenet数据库、NCBI Gene数据库分别检索到DCM靶点282个、76个、15个、220个、560个,去除重复靶点,共获得863个DCM靶点。(3)DJ C治疗DCM的作用靶点128个,通过拓扑学分析筛选出12个关键药效分子和17个核心靶点,12种关键化学成分分别为槲皮素、木犀草素、山奈酚、西红花酸、芍药苷、熊果酸、异鼠李素、β谷甾醇、京尼平苷、Gardnerilin A、刺槐素、金丝桃苷;17个核心靶点分别为AKT1、TNF、IL6、IL1B、VEGFA、TP53、CASP3、JUN、EGFR、STAT3、FN1、PPARG、MYC、MMP9、PTGS2、CXCL8、CCL2。(4)经GO富集分析,这些靶点与调控基因的转录、细胞增殖、细胞分化、细胞凋亡、氧化应激、炎症反应等生物学功能有关。经KEGG通路富集分析,发现其可能通过P I 3 K-A k t、T N F、T L R、N L R P、H I F-1、F o x O、VEGF、MAPK、IL-17、Th17、JAK-STAT等信号通路发挥作用。(5)从PDB数据库获取的DC值前十的核心靶点蛋白信息,大部分配体与活性成分分子最低结合能≤-5.0kal/mol,说明靶点蛋白和活性成分具有较好的亲和力。结论:DJC治疗DCM具有多成分、多靶点、多途径的特点,其作用机制可能与抑制炎症反应、降低氧化应激水平、调控细胞凋亡、调节免疫应答等相关。第二部分丹蛭降糖胶囊调控PI3K/AKT/GSK-3β信号通路抑制糖尿病心肌病大鼠心肌细胞凋亡目的:基于PI3K/AKT/GSK-3β信号通路观察丹蛭降糖胶囊(DJC)对糖尿病心肌病(DCM)大鼠心功能及心肌细胞凋亡的影响。方法:90只雄性SD大鼠随机选取10只作为正常对照(NC)组,其余80只大鼠采用单次腹腔注射链脲佐菌素(STZ)55mg/kg联合高糖高脂饮食建立2型糖尿病心肌病模型,最后70只大鼠造模成功,随机分为低剂量丹蛭降糖胶囊组、中剂量丹蛭降糖胶囊组、高剂量丹蛭降糖胶囊组和二甲双胍(Metformin)组、模型(MC)组,DJC低、中、高剂量组按成人6g/d的等效剂量的0.5、1、2倍(270、540、1080mg/kg)灌胃处理;Metformin组给予二甲双胍按150mg/(kg.d)剂量灌胃处理;模型组(MC)组和NC组给予等容量蒸馏水灌胃处理,每组各14只,分别于药物干预后0、2、4、6、8w监测各组大鼠体重、饮水量、摄食量和随机血糖水平。干预8周后,麻醉状态下取材。取血清和心肌组织,检测大鼠血清TC、TG、LDL-C、HDL-C;采用HE染色和Masson染色法观察心肌组织病理学变化;超声心动图检测各组大鼠心功能;蛋白免疫印迹法检测心肌组织PI3K/AKT/GSK-3β信号通路关键蛋白表达水平;TUNEL免疫荧光染色法检测心肌细胞凋亡水平。结果:(1)DCM模型大鼠出现了典型的“多饮、多食、多尿、体重降低”症状,精神萎靡,动作笨拙,毛发粗糙;DJC和二甲双胍均能够显著增加体质量,降低饮水量和随机血糖水平,改善DCM大鼠一般状况。(2)与NC组比较,MC组大鼠血清TC、TG、LDL-C含量显著升高,HDL-C含量显著下降(P<0.01);与MC组比较,Metformin组和DJC各剂量组大鼠血清TC、TG、LDL-C含量明显下降,HDL-C含量显著升高(P<0.05或P<0.01)。(3)与NC组比较,MC组大鼠的LVEF、LVFS显著下降,LVDs、LVDd显著升高(P<0.01);与MC组比较,DJC中高剂量组和二甲双胍组的LVEF和LVFS显著升高,LVDs和LVDd显著降低(P<0.05或P<0.01)。(4)与NC组比较,MC组大鼠的HW/BW、LVM/BW显著增高(P<0.01);与MC组比较,DJC各剂量组和二甲双胍组的HW/BW和LVM/BW显著降低(P<0.05或P<0.01)。(5)与NC组比较,MC组光镜下心肌纤维走行较为紊乱,部分溶解,断裂,胞核位置不一,细胞间界限不清,间质出现纤维细胞增生。与MC组比较,二甲双胍组和DJC各剂量组光镜下心肌细胞的病变明显减轻。(6)Masson结果显示,与NC组比较,MC组大鼠心肌纤维化明显增多;与MC组比较,DJC各剂量组和二甲双胍组心肌纤维化区域有所改善。(7)与NC组比较,MC组大鼠心肌组织p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT及p-GSK-3β/GSK-3β蛋白表达水平显著降低(P<0.01);与MC组比较,DJC各剂量组和二甲双胍组大鼠心肌组织p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT及p-GSK-3β/GSK-3β蛋白表达水平显著升高(P<0.01)。(8)与NC组比较,MC组大鼠心肌组织单位浓度Caspase3和Caspase9活性显著升高(P<0.01);与MC组比较,DJC各剂量组和二甲双胍组大鼠心肌组织单位浓度Caspase3和Caspase9活性显著降低(P<0.05或P<0.01)。(9)TUNEL免疫荧光染色法结果显示,与NC组比较,MC组大鼠心肌细胞凋亡率显著增高(P<0.01);与MC组比较,各药物干预组大鼠心肌细胞凋亡率显著降低(P<0.01)。结论:丹蛭降糖胶囊可能通过激活PI3K/AKT/GSK-3β信号通路,增加PI3K、AKT、GSK-3β磷酸化水平,抑制糖尿病心肌病大鼠心肌细胞凋亡,改善心功能,发挥心肌保护作用。第三部分基于PI3K/AKT/GSK-3β信号通路研究丹蛭降糖胶囊对高糖诱导的H9C2心肌细胞凋亡的影响目的:基于PI3K/AKT/GSK-3β信号通路观察丹蛭降糖胶囊对高糖诱导的H9C2心肌细胞凋亡的影响。方法:通过体外实验建立高糖诱导H9C2心肌细胞损伤模型,采用MTT法观察高糖对心肌细胞活力的影响,PI3K特异性抑制剂LY294002及二甲双胍和丹蛭降糖胶囊含药血清干预后,使用WB法检测PI3K/AKT/GSK-3β信号通路关键蛋白的变化,流式细胞术检测各组H9C2细胞凋亡率,阐明PI3K/AKT/GSK-3β信号通路调节高糖诱导心肌细胞凋亡过程的病理机制,揭示丹蛭降糖胶囊干预高糖诱导心肌细胞凋亡作用及与调节PI3K/AKT/GSK-3β信号通路的关系。结果:(1)不同糖浓度(5.5、15、30、45、60mmol/L)和不同干预时间(12、24、48h),对H9C2心肌细胞存活率的观察结果显示,与正常对照组(5.5mmol/L)比,高糖模型组(30mmol/L)干预48h可显著降低心肌细胞存活率(P<0.01);(2)与正常对照组比,高糖模型组心肌细胞p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT、p-GSK-3β/GSK-3β的蛋白相对表达量显著降低(P<0.01),同时流式细胞术检测心肌细胞凋亡率和Caspase3、Caspase9活性显著增加(P<0.01);(3)与高糖模型组比较,高糖+二甲双胍组、高糖+丹蛭降糖胶囊组、高糖+二甲双胍+LY294002组和高糖+丹蛭降糖胶囊+LY294002组心肌细胞p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT、p-GSK-3β/GSK-3β的蛋白相对表达量显著增高,心肌细胞凋亡率和Caspase3、Caspase9活性显著降低(P<0.01);(4)与高糖+二甲双胍组比较,高糖+二甲双胍+LY294002组心肌细胞p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT、p-GSK-3β/GSK-3β的蛋白相对表达量显著降低,心肌细胞凋亡率和Caspase3、Caspase9活性显著增加(P<0.01);(5)与高糖+丹蛭降糖胶囊组比较,高糖+丹蛭降糖胶囊+LY294002组心肌细胞p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT、p-GSK-3β/GSK-3β的蛋白相对表达量显著降低,心肌细胞凋亡率和Caspase3、Caspase9活性显著增加(P<0.01)。结论:丹蛭降糖胶囊可能通过调节PI3K/AKT/GSK-3β信号通路,促进GSK-3β磷酸化,抑制高糖诱导的H9C2心肌细胞凋亡。
其他文献
在“以房立家”的传统观念与社会经济快速发展的双重作用下,“炒房”热潮各地频发,在此背景下,作为房地产开发行业重要调控手段的土地增值税引发关注,但目前我国对于土地增值税的研究更多着眼于税务机关单方面或企业单方面,且由于土地增值税清算过程中涉及很多企业内部数据,难以通过财务报表等方式简单对外披露,基于税企双方角度对土地增值税清算差异的研究较少,通过案例方式呈现具体差异的研究更是寥寥,从税企双方角度出发
学位
背景:随着生活节奏加快和工作学习压力的增大,心境障碍类疾病的发生率逐年升高,其中包括单相抑郁、双相抑郁障碍等。目前临床中缺乏行之有效治疗单双相抑郁障碍的方法,病情常迁延不愈。光照治疗对情绪的影响已被证实,并认为对认知功能有一定影响。但目前对光疗的最佳干预时间点(清晨、中午或晚上)仍存在争论,研究结果不一。此外,单双相抑郁障碍患者均存在不同程度认知功能损害,为其核心症状。动物实验已证实光疗对认知功能
学位
研究背景:细菌耐药性的出现与发展和有效抗菌药物的缺乏等问题日益严重,迫切需要开发新一代抗菌药物。抗菌肽,又称宿主防御素,是宿主免疫系统的重要成分。与传统抗菌药物相比,抗菌肽作用广泛,除了具有广谱抗菌活性外,还可中和体内毒素,促进机体组织愈合及调节机体免疫力等。得益于其两亲性的拓扑结构,抗菌肽可靶向细菌细胞膜并造成物理性破坏,不易产生耐药性。此外,相对于传统抗菌药物,抗菌肽还具有杀菌速度快等优点。然
学位
研究背景与目的:糖尿病(DM)是一种以高血糖为特征的代谢性疾病,是胰岛素分泌不足或外周靶器官胰岛素抵抗的结果。根据国际糖尿病联盟(IDF)最新统计数据,预计到2045年,糖尿病患者人数将增加到7亿人。这种流行病主要是由2型糖尿病(T2DM)的患病率上升引起的,这是一种复杂的疾病,其主要特征是肝脏和外周组织的胰岛素抵抗。随着全球糖尿病发病率的持续上升,该病的防治已成为全球公共卫生问题。因此,改善胰岛
学位
几丁质酶3样蛋白1(Chitinase 3 like protein 1,CHI3L1)是糖基水解酶蛋白18家族中的一员,广泛存在于真核及原核生物中,能结合几丁质,但缺乏剪切活性。CHI3L1可以由中性粒细胞、巨噬细胞、肌成纤维细胞、内皮细胞和肿瘤细胞等表达分泌。CHI3L1是重要的固有免疫和获得性免疫调节分子,研究表明CHI3L1在炎症小体的激活、细胞凋亡、巨噬细胞分化、Th1/Th2细胞平衡以
学位
零形回指是汉语中广泛使用的一种回指形式,当其先行语和回指语所处句法位置不同时,称为异位性零形回指。本文以语言事实为依据,从影响语篇实体显著性的因素入手,选取层次性和生命性两个因素对异位性零形回指现象进行分析。层次性是影响显著性的外部形式因素,而生命性是影响显著性的内在语义因素,本文从内外两个角度讨论异位性零形回指现象,并在语料分析与阐释的基础上进行解析验证,是一个对边缘性的异位性零形回指现象较为细
学位
现代性源于启蒙,在西方学界主要有三种判断,即时间意识、未完成的设计、资本主义精神。但无论如何理解现代性,现代性的基本精神实质上就是启蒙精神,现代性是启蒙的产物。在启蒙精神的指引下,现代性表现为一种世俗化、积极的进步主义和工具理性主义。这样的特征也预示着现代性必然随着启蒙走向危机,具体表现为个体的无意义感、社会生活的单向度以及政治上的专制主义。成长在这一时代的卢卡奇,对现代性有着极为深刻的认识,他自
学位
气候变暖背景下,全球极端干旱事件发生的频率和强度呈增加趋势,严重威胁着粮食生产安全。特别是,干旱是造成全球三大粮食作物之一的玉米减产的主要原因。为此,迫切需要弄清玉米对干旱和复水的响应过程,揭示干旱致灾机理,以为干旱监测预警及制定合理的防旱抗旱措施提供依据。本论文利用2013-2015年固城夏玉米不同生育期不同灌水量处理的持续干旱大田试验数据和2016年锦州春玉米不同生育期不同灌水量处理的持续干旱
学位
中国与西方国家的“城市更新”不同之处在于其特殊的社会形态。改革开放以来,为尽快摆脱贫穷、落后的形象,国家开始注重城市新区的建设。然而,许多城市在快速发展的同时,也暴露了一些短板,如城市中心区规划单一、活力衰退、丧失城市特色等问题。公共艺术作为城市文化的重要组成部分,有助于推动城市更新的发展进程,使得城市环境建设围绕宜人宜居、惬意包容的目标稳步推进。一座城市有了公共艺术的有效介入,可以提升城市品牌形
学位
目的通过卵清蛋白(Ovalbumin,OVA)致敏建立支气管哮喘大鼠模型,及体外血小板衍生生长因子-BB(Platelet derived growth factor-BB,PDGF-BB)诱导大鼠气道平滑肌细胞(Airway smooth muscle cells,ASMCs)增殖模型,基于瞬时感受器电位香草素受体1(Transient Receptor Potential Vanilloid-
学位