喻詩雯,齊月
1.遼寧中醫(yī)藥大學(xué),遼寧 沈陽 110085; 2.遼寧中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院,遼寧 沈陽 110032
糖尿病(diabetes mellitus,DM)是一種以胰島素抵抗及胰島β細(xì)胞功能障礙為主要病理因素,常伴有蛋白質(zhì)、脂質(zhì)及碳水化合物代謝受損的慢性疾病[1]。高血壓是一種公認(rèn)的影響心血管、腎臟及外周動脈系統(tǒng)的重要危險因素[2]。兩種疾病關(guān)系密切,50%~80%的2型糖尿病患者會出現(xiàn)高血壓,其中腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(renin-angiotensin-aldosterone system,RAAS)和交感神經(jīng)系統(tǒng)(sympathetic nervous system,SNS)的不適當(dāng)激活、線粒體功能障礙、氧化應(yīng)激、炎癥、細(xì)胞外囊泡異常釋放(extracellular vesicles,EVs)和相關(guān)的microRNAs(miRs)及腸道微生物群和腎臟鈉-葡萄糖協(xié)同轉(zhuǎn)運蛋白2(sodium-glucose cotransporter 2,SGLT2)失調(diào),逐漸成為胰島素抵抗和2型糖尿病誘發(fā)的高血壓發(fā)展的潛在機(jī)制[3]。“牛膝-鉤藤”作為常用配伍藥對,廣泛應(yīng)用于糖尿病合并高血壓的治療[4],二者均歸肝經(jīng),在平肝、清肝的同時,又起到了補(bǔ)益肝腎、活血逐瘀的作用。同時牛膝、鉤藤也被證實有顯著的降血壓[5]、降血糖[6]效果。本研究從分子機(jī)制角度出發(fā),以網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)多成分、多靶點相互作用的特點為依據(jù),與中醫(yī)辨證“整體”“統(tǒng)一”“關(guān)聯(lián)”的思維相契合[7],挖掘牛膝-鉤藤藥對潛在活性成分,預(yù)測其治療糖尿病合并高血壓的靶點通路,從大數(shù)據(jù)分析層面總結(jié)出中藥治療糖尿病合并高血壓的獨特優(yōu)勢。
1.1 藥物活性成分及關(guān)鍵靶點篩選基于中藥系統(tǒng)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫與分析平臺(traditional Chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform,TCMSP)檢索牛膝、鉤藤的化學(xué)成分,依據(jù)藥動學(xué)性質(zhì)參數(shù)(absorption、distribution、metabolism、excretion,ADME),將口服生物利用度(oral availability,OB)≥30%、類藥性(drug likeness,DL)≥0.18作為篩選條件,獲得牛膝、鉤藤的活性成分。通過TCMSP預(yù)測牛膝、鉤藤活性成分的相關(guān)作用靶點,刪除未檢索出相關(guān)靶標(biāo)的化合物,并使用Uniprot數(shù)據(jù)庫將所得靶點進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。利用Cytoscape 3.7.2軟件將牛膝-鉤藤共同靶點與藥物活性成分進(jìn)行映射,獲得“藥物-活性成分-靶點”相互作用網(wǎng)絡(luò)圖。
1.2 疾病靶點和“藥物-疾病”交集靶點的獲取以“diabetic mellitus”“hypertension”作為檢索詞,分別在人類孟德爾遺傳數(shù)據(jù)庫(online mendelian inheritance in man,OMIM,https://omim.org/)、人類基因數(shù)據(jù)庫(GeneCards,https://www.genecards.org/)、DrugBank數(shù)據(jù)庫(https://go.drugbank.com/)及療效藥靶數(shù)據(jù)庫(therapeutic target database,TTD,http://db.idrblab.net/ttd/)中篩選糖尿病、高血壓病的相關(guān)靶點,合并并刪除重復(fù)靶點后與活性成分相關(guān)靶點進(jìn)行映射,初步得到活性成分與疾病的交集靶點,即為牛膝-鉤藤治療糖尿病合并高血壓的潛在作用靶點,并繪制“活性成分-疾病”交集靶點韋恩圖。
1.3 交集靶點蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建及核心靶點篩選將交集靶點輸入STRING在線分析平臺(https://cn.string-db.org/),交互分?jǐn)?shù)設(shè)定>0.4,得到蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用(protein-protein interaction,PPI)關(guān)系,將所得數(shù)據(jù)導(dǎo)入Cytoscape 3.7.2軟件,構(gòu)建PPI網(wǎng)絡(luò)。利用CentiScaPe 2.2插件分析網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮?shù),最終篩選出牛膝-鉤藤治療糖尿病合并高血壓的潛在核心靶點。
1.4 富集分析采用基因注釋和資源分析數(shù)據(jù)庫(Metascape,https://metascape.org/)對牛膝-鉤藤治療糖尿病合并高血壓的潛在核心靶點進(jìn)行基因本體(gene ontology,GO)功能富集分析和京都基因與基因組百科全書(kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路富集分析。其中,GO功能富集分析包括生物過程(biological process,BP)、分子功能(molecular function,MF)及細(xì)胞組成(cell component,CC)。
1.5 “活性成分-核心靶點-通路-疾病”網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建選取前30條主要參與的信號通路與核心靶點、藥物活性成分進(jìn)行映射,導(dǎo)入Cytoscape 3.7.2軟件,得到“活性成分-核心靶點-通路-疾病”網(wǎng)絡(luò)圖。
2.1 牛膝-鉤藤活性成分篩選結(jié)果通過TCMSP數(shù)據(jù)庫檢索出皂苷類、多糖類及甾酮類為牛膝主要活性成分;生物堿類物質(zhì),包括鉤藤堿及異鉤藤等是鉤藤的主要活性成分。根據(jù)OB≥30%及DL≥0.18進(jìn)行篩選并刪除未檢索出相關(guān)靶標(biāo)的化合物,得到牛膝成分14個、鉤藤成分29個,相同活性成分3個。見表1。
表1 牛膝-鉤藤主要活性成分
2.2 “藥物-活性成分-靶點”網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建通過TCMSP平臺獲取46個活性成分的相關(guān)靶點,剔除各活性成分重復(fù)靶點與假陽性靶點后,共篩選出牛膝-鉤藤活性成分作用靶點199個,將活性成分與作用靶點導(dǎo)入Cytoscape 3.7.2軟件,獲得“藥物-活性成分-靶點”網(wǎng)絡(luò)圖。圖中共有244個節(jié)點、892條邊,節(jié)點表示藥物、活性成分、靶點,邊表示它們之間的相互作用關(guān)系,藍(lán)綠色正方形代表藥物,綠色、橙色、粉色正八邊形分別代表牛膝、鉤藤及共有活性成分,藍(lán)色菱形代表靶標(biāo)基因。在牛膝中,活性成分槲皮素對應(yīng)靶點數(shù)目最多,為75個,其次為山奈酚、漢黃芩素。在鉤藤中,同樣為共有成分槲皮素、山奈酚對應(yīng)靶點數(shù)目最多,其次為β-谷甾醇。該網(wǎng)絡(luò)可直觀地表現(xiàn)出牛膝-鉤藤藥對治療糖尿病合并高血壓是通過多成分、多靶點來取得成效,其中槲皮素和山奈酚可能是核心活性成分。見圖1。
圖1 “藥物-活性成分-靶點”網(wǎng)絡(luò)圖
2.3 疾病靶點篩選及韋恩圖的繪制通過OMIM、GeneCards、DrugBank及TTD數(shù)據(jù)庫分別檢索糖尿病及高血壓的靶基因,得到糖尿病相關(guān)靶點909個,高血壓相關(guān)靶點906個,剔除重復(fù)靶點后,共得到糖尿病合并高血壓靶點1494個。利用韋恩圖在線繪制網(wǎng)站生成“活性成分-疾病”靶點韋恩圖,得到交集靶點104個。見圖2。
圖2 “活性成分-疾病”靶點韋恩圖
2.4 PPI網(wǎng)絡(luò)圖與核心靶點篩選利用STRING在線分析平臺,交互分?jǐn)?shù)設(shè)定>0.4,生成蛋白互作關(guān)系,將所得數(shù)據(jù)導(dǎo)入Cytoscape 3.7.2軟件,構(gòu)建PPI網(wǎng)絡(luò)。圖中共有104個節(jié)點、1 279條邊,節(jié)點表示蛋白,邊表示它們之間的相互作用關(guān)系。利用CentiScaPe 2.2插件分析網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮?shù),得出Degree值,以Degree值>24.59作為篩選條件,最終獲得牛膝-鉤藤治療糖尿病合并高血壓的潛在核心靶點47個,包括白細(xì)胞介素-6(interleukin 6,IL-6)、蛋白激酶Bα(protein kinase Bα,AKT1)、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)、血管內(nèi)皮生長因子A(vascular endothelial growth factor A,VEGFA)、前列腺素內(nèi)過氧化物合成酶2(prostaglandin-endoperoxide synthase 2,PTGS2)、絲裂原活化蛋白激酶3(mitogen-activated protein kinase 3,MAPK3)等,這些靶蛋白可能是牛膝-鉤藤治療糖尿病合并高血壓的關(guān)鍵靶點。見圖3。
圖3 交集靶點蛋白互作網(wǎng)絡(luò)圖
2.5 GO功能富集分析與KEGG通路富集分析利用Metascape數(shù)據(jù)庫對篩選出的核心靶點進(jìn)行GO分析,設(shè)置P<0.01,最小計數(shù)為3,且富集因子>1.5,共得到生物過程(biological process,BP)1004條,主要包括對脂多糖的反應(yīng)、細(xì)胞對脂質(zhì)的反應(yīng)、對細(xì)胞因子的反應(yīng)、對活性氧的反應(yīng)及炎癥反應(yīng)等;分子功能(molecular function,MF)32條,主要包括轉(zhuǎn)錄共調(diào)節(jié)子結(jié)合、細(xì)胞因子受體結(jié)合、轉(zhuǎn)錄共激活因子結(jié)合、蛋白激酶活性等;細(xì)胞組成(cell component,CC)84條,主要包括細(xì)胞膜上的膜筏、囊泡腔、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)復(fù)合物、細(xì)胞外基質(zhì)等。KEGG通路富集分析得出153條信號通路,主要包括晚期糖基化終末產(chǎn)物-糖基化終末產(chǎn)物受體(advanced glycation end products-receptor for advanced glycation end products,AGE-RAGE)信號通路、TNF信號通路、IL-17信號通路、MAPK信號通路、叉頭框蛋白(Forkhead box O,F(xiàn)oxO)信號通路、磷酸肌醇3激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/ AKT信號通路等。見圖4、圖5。
圖4 GO分析柱狀圖
圖5 前30位信號通路氣泡圖
2.6 “活性成分-核心靶點-通路-疾病”網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建選取前30條主要參與的信號通路與核心靶點、藥物活性成分進(jìn)行映射,導(dǎo)入Cytoscape 3.7.2軟件,得到“活性成分-核心靶點-通路-疾病”網(wǎng)絡(luò)圖。圖中共有120個節(jié)點、696條邊,節(jié)點表示藥物主要活性成分、信號通路、靶點、疾病,邊表示它們之間的相互作用關(guān)系,綠色正八邊形代表牛膝、鉤藤及共有活性成分,藍(lán)色倒三角形代表信號通路,黃色菱形代表核心靶點,粉色正方形代表疾病。由此可清晰看出,牛膝-鉤藤藥對是通過多成分、多靶點影響TNF、IL-17等信號通路干預(yù)并治療糖尿病合并高血壓。見圖6。
圖6 “活性成分-核心靶點-通路-疾病”網(wǎng)絡(luò)圖
中醫(yī)認(rèn)為,糖尿病與高血壓往往互相為患,因先天之精虧虛、飲食不節(jié)、憂思煩勞而致陰虛耗氣、耗液,日久累及腎臟,氣陰兩傷,陰虛火旺,消渴先發(fā)為病,繼而虛火上蒸肺胃,耗傷肝腎精血,則引動少陽相火亢逆,累及脾胃,則煉液成痰,上至頭目,則引發(fā)頭暈?zāi)垦5劝Y狀。久而久之,陰陽兩虛而致浮陽上擾,最終導(dǎo)致消渴間雜眩暈更為遷延難愈[8]。牛膝具有補(bǔ)益肝腎、祛瘀通絡(luò)的功效,而其引血下行之功對陰虛陽亢型高血壓病有獨特療效[9]。鉤藤為清熱平肝之良藥,其常用組方天麻鉤藤飲是當(dāng)前中醫(yī)治療肝陽上亢型高血壓病的經(jīng)典名方[10]。因此,兩藥相伍治療糖尿病合并高血壓共奏“清上引下”之效,既治肝陽上亢之標(biāo),又治陰虛火旺之本。
現(xiàn)代藥理學(xué)研究顯示,牛膝中含豐富的三萜化合物,其中主要為牛膝皂苷類及多糖類[11]。牛膝總皂苷(achyranthes bidentata saponin,ABS)通過其抑制促炎因子的作用,在治療腰、膝關(guān)節(jié)炎癥方面應(yīng)用廣泛[12-13]。牛膝多糖(achyranthes bidentata polysaccharide,ABP)聯(lián)合牛膝甾酮皂苷可對軟骨細(xì)胞損傷產(chǎn)生增益作用,對抗骨質(zhì)疏松[14]。同時經(jīng)ABP處理小鼠細(xì)胞24 h后,IL-1βmRNA和TNF-αmRNA表達(dá)水平顯著增加,表明ABP可通過調(diào)節(jié)基因表達(dá)刺激巨噬細(xì)胞分泌細(xì)胞因子及一氧化氮(nitric oxide,NO),達(dá)到舒張血管、保護(hù)內(nèi)皮功能的作用[15]。鉤藤總生物堿(rhynchophylla total alkaloid,RTA)是鉤藤的主要活性成分[16],研究表明,自噬可防止細(xì)胞凋亡,RTA可通過促進(jìn)細(xì)胞自噬,減少低密度脂蛋白(oxidation of LDL,ox-LDL)誘導(dǎo)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞中的活性氧(reactive oxygen species,ROS)累積,減輕氧化損傷,并增加自發(fā)性高血壓模型大鼠血清中的NO含量和主動脈中一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)的表達(dá)從而改善內(nèi)皮血管舒張。同時,研究顯示,RTA可顯著上調(diào)p-AMPK(Thr-172)的表達(dá),表明RTA對自噬的促進(jìn)作用導(dǎo)致腺苷酸活化蛋白激酶(adenosine 5′-monophosphate-activated protein kinase,AMPK)的激活,而AMPK的激活又可通過增加eNOS表達(dá)和促進(jìn)NO產(chǎn)生來改善內(nèi)皮功能[17]。
本研究篩選出牛膝-鉤藤藥對的主要活性成分為槲皮素、山奈酚、漢黃芩素以及β-谷甾醇等,其治療糖尿病合并高血壓的核心靶點主要為IL-6、AKT1、TNF、VEGFA及MAPK3等。研究表明,胰島素抵抗與脂肪組織代謝及慢性低度炎癥密切相關(guān),脂肪組織、骨骼肌中的促炎細(xì)胞因子,如TNF-α、單核細(xì)胞趨化蛋白-1(monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1)和IL-6,以及促炎酶,如環(huán)氧合酶(cyclooxygenase,COX)和誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)的水平升高,會導(dǎo)致胰島素抵抗的發(fā)展[18-19]。槲皮素可降低TNF-α、IL-6、IL-1β和COX-2的基因表達(dá)水平,抑制核轉(zhuǎn)錄因子-κB (nuclear factor-κB,NF-κB)的激活和c-Jun N-末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)的產(chǎn)生并升高脂肪組織中解偶聯(lián)蛋白1(uncoupling protein1,UCP1)的水平,上調(diào)AMPK磷酸化和沉默信息調(diào)節(jié)劑(sirtuin1,Sirt1)的表達(dá),以此減少脂肪組織的巨噬細(xì)胞浸潤,降低促炎介質(zhì)的水平,改善胰島素抵抗[20]。槲皮素還通過與抗氧化酶相互作用,如血紅素加氧酶-1(heme oxygenase,HO-1),保護(hù)H2O2誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡,并減少細(xì)胞內(nèi)ROS的產(chǎn)生和線粒體功能障礙[21],同時槲皮素也可通過介導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞自噬,促進(jìn)NO的產(chǎn)生,在高血壓中發(fā)揮抗感染、抗氧化應(yīng)激、保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞的作用[22]。山奈酚也叫黃酮醇,研究證實,山奈酚可抑制炎癥因子的表達(dá)和高糖誘導(dǎo)的ROS產(chǎn)生[23]。晚期糖基化終產(chǎn)物參與了包括心臟在內(nèi)的各種器官的糖尿病并發(fā)癥的發(fā)病機(jī)制,而山奈酚可抑制AGEs-RAGE的激活并通過參與維持血流動力學(xué)功能,維持氧化劑抗氧化狀態(tài),減少炎癥和細(xì)胞凋亡,顯著改善胰島素抵抗誘導(dǎo)的心肌損傷[24]。VEGF通過調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞的結(jié)構(gòu)及功能,提高腎小球毛細(xì)血管的通透性,促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)合成,從而影響糖尿病腎病(diabetic nephropathy,DN)和糖尿病視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy,DR)等微血管并發(fā)癥的發(fā)展。山奈酚可以通過降低VEGFR-2蛋白水平和激酶活性及其下游信號級聯(lián)反應(yīng)[如PI3K/AKT、細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases,MEK/ERK)],觸發(fā)VEGF刺激的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞中的抗血管生成活性[25]。漢黃芩素也是一種黃酮類化合物,研究表明,漢黃芩素可下調(diào)脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)誘導(dǎo)的TNF-α和IL-1β表達(dá),并減少其釋放以降低神經(jīng)細(xì)胞毒性,同時抑制 MCP-1在人體內(nèi)的表達(dá),從而減緩DN進(jìn)行性腎小管間質(zhì)病變和腎臟炎癥,其潛在機(jī)制可能是通過抑制NF-κB和轉(zhuǎn)化生長因子-β1/Smad蛋白3(transforming growth factor-beta1/Smad protein3,TGF-β1/Smad3)信號通路來改善DN中的腎臟炎癥和纖維化[26]。此外,通過抑制PI3K/AKT/NF-κB通路可有效抑制高糖誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)和自噬功能障礙[27]。漢黃芩素還可通過干擾細(xì)胞外Ca2+流入和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放Ca2+的能力,誘導(dǎo)內(nèi)皮非依賴性血管舒張[28]。研究表明,β-谷甾醇-3-O-D-吡喃葡萄糖苷(β-sitosterol-3-O-D-glucopyranoside,BSD)具有雌激素活性,增強(qiáng)了PI3K介導(dǎo)的骨骼肌細(xì)胞中葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白4(glucose transporter 4,GLUT4)的易位,刺激骨骼肌細(xì)胞中的葡萄糖利用[29]。高脂飲食喂養(yǎng)的大鼠給予β-谷甾醇后,可通過增加NO水平促進(jìn)胰島素敏感性,并且還通過降低肝臟中的氧化、亞硝化應(yīng)激和脂質(zhì)累積而發(fā)揮保護(hù)作用[30]。
KEGG富集分析結(jié)果顯示,AGE-RAGE、TNF、IL-17、MAPK、FoxO、PI3K-AKT等通路與糖尿病合并高血壓高度相關(guān)。AGE-RAGE軸與糖尿病血管并發(fā)癥的發(fā)生密切相關(guān)[31]。AGE通過與AGE受體RAGE結(jié)合,改變先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng),通過產(chǎn)生促炎細(xì)胞因子、ROS和活性氮中間體(reactive nitrogen intermediates,RNI) 在免疫相關(guān)細(xì)胞中轉(zhuǎn)導(dǎo)炎癥和纖維化信號,引起血管內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、結(jié)締組織細(xì)胞和腎系膜細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、足細(xì)胞損傷,最終導(dǎo)致各種組織和器官發(fā)生纖維化[32]。胰島素受體底物-1(insulin receptor substrate-1,IRS-1)受到氧化還原敏感性絲氨酸激酶如JNK和ERK-1的激活,導(dǎo)致其絲氨酸磷酸化,磷酸化的IRS-1通過與PI3K的p85調(diào)節(jié)亞基結(jié)合,誘導(dǎo)PI3K脂質(zhì)激酶的激活?;罨腜I3K繼續(xù)轉(zhuǎn)換并激活3-磷酸肌醇依賴性蛋白激酶1(3-phosphoinositide-dependent protein kinase 1,PDK1),使AKT2磷酸化。AKT是GLUT4由囊泡向細(xì)胞膜易位的重要調(diào)節(jié)劑,當(dāng)發(fā)生胰島素抵抗時,PI3K/AKT通路調(diào)控障礙,GLUT4向膜的易位減少,導(dǎo)致外周組織葡萄糖代謝受損和胰島素介導(dǎo)的NO合成減少,這可能是糖尿病內(nèi)皮功能障礙(以及由此產(chǎn)生高血壓)的主要原因。研究表明,牛膝提取物(achyranthes bidentata extracts,ABE)可通過下調(diào)AKT2和GLUT1的mRNA表達(dá),上調(diào)絲裂原活化蛋白激酶1(mitogen-activated protein kinase 1,MAPK1)及胰島素樣生長因子1(insulin-like growth factor-1,IGF-1),從而激活MAPK信號通路并抑制AKT信號通路,以減少糖酵解[33]。
IL-17蛋白通過增強(qiáng)細(xì)胞因子和細(xì)胞外蛋白的誘導(dǎo)作用,在調(diào)節(jié)銀屑病、多發(fā)性硬化癥和類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等慢性疾病中發(fā)揮積極作用。IL-17信號通過NF-κB激活炎癥轉(zhuǎn)錄因子以誘導(dǎo)基因表達(dá)并激活MAPK通路(p38、ERK、JNK)[34]。IL-17A可直接誘導(dǎo)β細(xì)胞凋亡并局部增加細(xì)胞因子和趨化因子,加重胰島炎癥,也可能觸發(fā)MIN6β細(xì)胞系中iNOSmRNA和iNOS蛋白質(zhì)表達(dá)的上調(diào),并導(dǎo)致NO依賴性毒性。因此,減少IL-17A分泌或阻斷IL-17A與受體相互作用的藥物可能具有治療1型糖尿病(type 1 diabetes mellitus,T1DM)的功效[35]。IL-17通過正向調(diào)節(jié)IL-6的表達(dá),增強(qiáng)NF-κB信號激活,從而激活包括TGF-β1及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)在內(nèi)的腎臟纖維化基因,加重腎損傷[36]。目前,IL-17在高血壓中的作用仍然存在爭議,其中可能引起高血壓的原因是IL-17可上調(diào)腎小管中的轉(zhuǎn)運通道[37]。
FoxO的過度激活與高血糖、高三酰甘油血癥和胰島素抵抗有關(guān)。FoxO在代謝活躍的細(xì)胞(例如肝細(xì)胞和脂肪細(xì)胞)中高度表達(dá),調(diào)節(jié)參與脂肪細(xì)胞分化、氧化應(yīng)激反應(yīng)、脂質(zhì)代謝以及在低能量攝入條件下誘導(dǎo)糖異生的基因的轉(zhuǎn)錄。在饑餓狀態(tài)下,F(xiàn)oxO可增加脂肪細(xì)胞中ROS水平,決定線粒體抗應(yīng)激反應(yīng)基因的轉(zhuǎn)錄,作為營養(yǎng)傳感器通過核質(zhì)穿梭響應(yīng)胰島素信號傳導(dǎo),是新陳代謝的關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑。當(dāng)細(xì)胞在正常條件下生長時,F(xiàn)oxO是不活躍的,這需要通過胰島素和生長因子信號傳導(dǎo)進(jìn)行負(fù)調(diào)節(jié),二者通過胰島素受體、胰島素受體底物和PI3K發(fā)出信號并激活PDK1和AKT?;罨腁KT可以通過三個保守殘基的磷酸化,進(jìn)而抑制下游轉(zhuǎn)錄因子FoxO轉(zhuǎn)錄活性,導(dǎo)致FoxO的細(xì)胞質(zhì)保留。細(xì)胞應(yīng)激后,特別是當(dāng)產(chǎn)生高水平的活性氧時,F(xiàn)oxO以相反的方式轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核中,并表現(xiàn)出高轉(zhuǎn)錄活性[38]。研究指出,F(xiàn)oxO6亞型可通過激活NF-κB通路,改善高糖高脂血管內(nèi)皮細(xì)胞的胰島素抵抗[39]。
綜上所述,牛膝-鉤藤藥對可能以槲皮素、山奈酚、β-谷甾醇為主要核心成分,作用于IL-6、AKT1、TNF、VEGFA、MAPK3等核心靶點,通過參與調(diào)控脂質(zhì)、細(xì)胞因子、活性氧活性及炎癥反應(yīng)等生物過程,介導(dǎo)AGE-RAGE、TNF、IL-17、MAPK、FoxO、PI3K-AKT等關(guān)鍵通路,起到治療糖尿病合并高血壓的作用。從微觀作用到宏觀協(xié)同,本研究證明了牛膝-鉤藤藥對治療糖尿病合并高血壓多成分、多靶點、多過程的分子機(jī)制,為深入研究牛膝-鉤藤藥對治療糖尿病合并高血壓的藥理學(xué)機(jī)制提供依據(jù)。