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目的:代谢综合征已被证实与2型糖尿病、心血管疾病及肿瘤等多种慢性疾病的发病有关,是诱发心脑血管事件、致死、致残的高危因素。但由于目前对代谢综合征的发生机制尚不明确,对该疾病的研究仍充满挑战。连曲轻身消渴片(连曲)也称代综方,是“十二五”重大新药创制专项研发药物,主要用于治疗代谢综合征中的腹部肥胖和糖脂代谢异常。目前其调控代谢综合征的作用机制还未可知,因此我们拟采用动物实验和网络药理学分析的方法,验证连曲的治疗代谢综合征作用,并从多成分、多靶点的角度,寻找连曲轻身消渴片发挥代谢综合征治疗作用的作用途径,进而解释其对代谢综合征的调控作用,为连曲治疗代谢综合征提供理论基础。
方法:1)连曲治疗代谢综合征的药效学研究
通过高糖高脂饮食诱导C57BL/6J小鼠制造代谢综合征模型,持续给药数周后观察小鼠的肥胖症状来验证连曲的减肥效果;观察小鼠的葡萄糖耐量、胰岛素耐量、糖化血红蛋白水平以及胰岛素含量来验证连曲的降血糖作用;观察小鼠的甘油三酯(TG)、血浆总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平来验证连曲的调血脂作用;通过观察小鼠肝脏的HE染色和油红O染色来验证连曲在代谢综合征中的保护作用。
2)连曲治疗代谢综合征的网络药理学分析
从TCMSP和NPASS数据库收集连曲中六味单药的化合物成分及相关靶点,并分析各单药中化合物成分的理化性质异同点,筛选口服生物利用度(OB)≥30%和药物相似性(DL)≥0.18的化合物成分作为潜在活性成分。收集代谢综合征疾病相关靶点,并对连曲-代谢综合征交叉靶点进行分子对接评价,对结合能力较高的靶点进行分析。通过化合物-靶点网络分析连曲中的关键化合物成分,通过GO功能注释和KEGG信号通路分析解释连曲发挥治疗代谢综合征作用的可能途径,通过基因-基因互作网络分析连曲发挥治疗代谢综合征作用的关键靶标。结果:1)连曲有效降低高糖高脂饮食诱导的C57BL/6J代谢综合征模型小鼠的体重,降低小鼠脂肪指数;显著改善小鼠的葡萄糖耐量和胰岛素耐量,降低模型小鼠的糖化血红蛋白水平;显著降低小鼠血清中的TC、TG、LDL-C水平,升高HDL-C水平;降低小鼠的肝脏指数,缓解肝脏脂肪病变,减少炎性浸润。
2)中药复方连曲轻身消渴片含有466种化合物成分,其中71个化合物满足OB≥30%和DL≥0.18。这些化合物对应的292个活性靶点中有74个是代谢综合征的相关靶点。分子对接结果表明其中38个化合物和45个靶点之间具有较好的结合能力。化合物中的槲皮素、木犀草素、山柰酚、柚皮苷、芝麻素等成分能够作用于多种靶点,潜在作用靶点中的AKT、TNF、IL-1β等在基因互作分析中度值较高,这些化合物和靶点可能在连曲治疗代谢综合征过程中发挥重要作用。
作用靶点的功能富集分析显示连曲发挥治疗代谢综合征作用可能是参与了细胞对脂质的反应、炎症反应的调节、对氧化应激的反应以及葡萄糖跨膜转运等生物过程。KEGG通路富集分析结果表明连曲治疗代谢综合征可能依赖于AGE-RAGE、NF-κB及PPAR等信号通路。
结论:1)连曲轻身消渴片能有效改善高糖高脂诱导的C57BL/6J代谢综合征模型小鼠的糖脂代谢,发挥降血糖、调血脂和减肥作用。
2)连曲轻身消渴片通过多成分、多靶点、多途径,降血糖,调血脂,减轻炎症反应,发挥治疗代谢综合征作用。
创新点:首次在高糖高脂饮食诱导的C57BL/6J代谢综合征模型小鼠中验证连曲治疗代谢综合征的药效学作用,首次利用网络药理学分析连曲防治代谢综合征的作用途径。
方法:1)连曲治疗代谢综合征的药效学研究
通过高糖高脂饮食诱导C57BL/6J小鼠制造代谢综合征模型,持续给药数周后观察小鼠的肥胖症状来验证连曲的减肥效果;观察小鼠的葡萄糖耐量、胰岛素耐量、糖化血红蛋白水平以及胰岛素含量来验证连曲的降血糖作用;观察小鼠的甘油三酯(TG)、血浆总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平来验证连曲的调血脂作用;通过观察小鼠肝脏的HE染色和油红O染色来验证连曲在代谢综合征中的保护作用。
2)连曲治疗代谢综合征的网络药理学分析
从TCMSP和NPASS数据库收集连曲中六味单药的化合物成分及相关靶点,并分析各单药中化合物成分的理化性质异同点,筛选口服生物利用度(OB)≥30%和药物相似性(DL)≥0.18的化合物成分作为潜在活性成分。收集代谢综合征疾病相关靶点,并对连曲-代谢综合征交叉靶点进行分子对接评价,对结合能力较高的靶点进行分析。通过化合物-靶点网络分析连曲中的关键化合物成分,通过GO功能注释和KEGG信号通路分析解释连曲发挥治疗代谢综合征作用的可能途径,通过基因-基因互作网络分析连曲发挥治疗代谢综合征作用的关键靶标。结果:1)连曲有效降低高糖高脂饮食诱导的C57BL/6J代谢综合征模型小鼠的体重,降低小鼠脂肪指数;显著改善小鼠的葡萄糖耐量和胰岛素耐量,降低模型小鼠的糖化血红蛋白水平;显著降低小鼠血清中的TC、TG、LDL-C水平,升高HDL-C水平;降低小鼠的肝脏指数,缓解肝脏脂肪病变,减少炎性浸润。
2)中药复方连曲轻身消渴片含有466种化合物成分,其中71个化合物满足OB≥30%和DL≥0.18。这些化合物对应的292个活性靶点中有74个是代谢综合征的相关靶点。分子对接结果表明其中38个化合物和45个靶点之间具有较好的结合能力。化合物中的槲皮素、木犀草素、山柰酚、柚皮苷、芝麻素等成分能够作用于多种靶点,潜在作用靶点中的AKT、TNF、IL-1β等在基因互作分析中度值较高,这些化合物和靶点可能在连曲治疗代谢综合征过程中发挥重要作用。
作用靶点的功能富集分析显示连曲发挥治疗代谢综合征作用可能是参与了细胞对脂质的反应、炎症反应的调节、对氧化应激的反应以及葡萄糖跨膜转运等生物过程。KEGG通路富集分析结果表明连曲治疗代谢综合征可能依赖于AGE-RAGE、NF-κB及PPAR等信号通路。
结论:1)连曲轻身消渴片能有效改善高糖高脂诱导的C57BL/6J代谢综合征模型小鼠的糖脂代谢,发挥降血糖、调血脂和减肥作用。
2)连曲轻身消渴片通过多成分、多靶点、多途径,降血糖,调血脂,减轻炎症反应,发挥治疗代谢综合征作用。
创新点:首次在高糖高脂饮食诱导的C57BL/6J代谢综合征模型小鼠中验证连曲治疗代谢综合征的药效学作用,首次利用网络药理学分析连曲防治代谢综合征的作用途径。