探索莲实健脾方治疗糖耐量减低的机制:网络药理学、分子对接和实验验证研究

Exploring the mechanism of the Lianshi Jianpi formula in treating impaired glucose tolerance: a network pharmacology, molecular docking, and experimental validation study.

作者信息Jiang Mingqian, Wang Tong, Huang Bowei, Qiu Chen, Liang Yanbin, Y E Binhua
PMID41736432
发布时间2026-02
DOI10.19852/j.cnki.jtcm.2026.01.015

实验完整度

包含网络药理学、分子对接和动物模型验证等多个独立证据层次,并通过Western blot、病理染色等功能和机制验证。

主要模型

高脂饮食联合低剂量链脲佐菌素诱导的SD大鼠IGT模型 正常饮食SD大鼠对照组

重点核对

IGT模型建立:高脂饮食4周后,腹腔注射1%链脲佐菌素25 mg/kg,继续高脂饮食1周后经OGTT确认,FPG<7 mmol/L且2hPG 7.8-11.1 mmol/L。 LSJPF干预剂量:饲料中2/3高脂饮食和1/3 LSJPF,干预8周。 动物分组:每只8只,分为对照组(标准饮食)、IGT组(高脂饮食)、LSJPF组(2/3高脂+1/3 LSJPF)。 检测终点:OGTT和ITT在干预后第8周进行,包括FPG、HbA1c、血脂(TG、CHOL、LDL-C、HDL-C)等。 统计分析:组间比较采用单因素方差分析,重复测量数据采用双因素重复测量方差分析,P<0.05为有统计学意义。

摘要

目的:通过网络药理学、分子对接和体内实验,探讨莲实健脾方(LSJPF)治疗糖耐量减低(IGT)的生物活性成分、关键靶点、信号通路和分子机制。方法:利用中药系统药理学数据库和HERB数据库鉴定LSJPF的活性成分和靶点,而IGT相关靶点来自GeneCards、DisGeNET和PubMed。重叠分析确定了LSJPF的潜在靶点。使用STRING和Cytoscape评估蛋白质-蛋白质相互作用网络和核心靶点,分子对接确认结合亲和力。使用Metascape进行基因本体论和京都基因与基因组百科全书通路富集分析。在动物IGT模型中验证了治疗机制。结果:LSJPF含有229种化合物,其中15种活性化合物和77个潜在靶蛋白。磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)-蛋白激酶B(AKT)信号通路成为关键的IGT通路。KEGG富集分析揭示了关键基因AKT1、HSP90AB1和BCL2,它们主要与β-谷甾醇和β-胡萝卜素相互作用,这些是LSJPF中芡实、白扁豆和黑豆的主要成分。分子对接显示LSJPF与IGT相关靶点之间具有强结合亲和力。在动物IGT模型中,LSJPF治疗防止了体重减轻;减少食物和水的摄入;降低血糖水平;改善胰岛素抵抗;降低血清甘油三酯、胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平;减轻肝脏病理;并显著增加磷酸化AMPK、PI3K和AKT的水平,表明其在调节糖脂代谢中的潜在作用。结论:这些发现揭示了LSJPF作为靶向AMPK/PI3K/AKT级联的IGT干预措施的潜力,验证了网络药理学预测,并强调了多通路机制在代谢疾病中的作用。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
莲实健脾方治疗糖耐量减低的潜在活性成分、关键靶点和分子机制是什么?
核心机制
LSJPF通过激活AMPK/PI3K/AKT信号通路,改善胰岛素抵抗,调节糖脂代谢,从而改善IGT。
主要证据
动物实验中,LSJPF治疗降低了IGT大鼠的血糖、HbA1c和血脂水平,改善胰岛素敏感性,减轻肝脏脂肪变性和炎症,并显著上调肝脏中p-AMPK、p-PI3K和p-AKT的水平。网络药理学预测PI3K/AKT通路为关键通路,分子对接显示β-谷甾醇与AKT1、BCL2、HSP90AB1有强结合。
研究意义
LSJPF作为IGT干预措施具有潜力,其通过多通路机制发挥治疗作用,为开发IGT治疗药物提供了基础。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

网络药理学分析

预测LSJPF的活性成分、潜在靶点和关键通路。

利用TCMSP和HERB数据库鉴定LSJPF的活性成分和靶点;从GeneCards、DisGeNET和PubMed获取IGT相关基因;取交集获得潜在治疗靶点;构建PPI网络并筛选核心靶点;进行GO和KEGG富集分析;构建药物-成分-靶点网络。

2

分子对接分析

验证核心靶点与活性成分之间的结合亲和力。

从PubChem获取配体3D结构,从PDB获取蛋白受体3D结构;使用PyMOL和AutoDock Vina进行分子对接,计算最低结合能。

3

动物模型建立与分组

建立IGT大鼠模型并评估LSJPF的体内效应。

36只雄性SD随机分出8只为对照组;其余大鼠高脂饮食4周后腹腔注射1% STZ 25 mg/kg,继续高脂饮食1周后经OGTT确认IGT模型;将造模成功的大鼠随机分为IGT组和LSJPF组,每组8只,LSJPF组喂食2/3高脂+1/3 LSJPF,持续8周。

4

代谢表型检测

评估LSJPF对体重、摄食、饮水、血糖和血脂的影响。

每两周记录摄食量、饮水量和体重;8周后进行OGTT和ITT;检测FPG、HbA1c、TG、CHOL、LDL-C、HDL-C。

5

肝组织病理检测

评估LSJPF对IGT大鼠肝脂肪变性和炎症的影响。

肝组织切片HE染色和ORO染色,使用NAS评分和ImageJ定量脂滴面积。

6

Western blot检测通路蛋白表达

验证LSJPF对AMPK/PI3K/AKT信号通路磷酸化水平的影响。

提取肝组织蛋白,使用Western blot检测AMPK、p-AMPK、PI3K、p-PI3K、AKT、p-AKT、GAPDH的表达。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
链脲佐菌素Meilun Biotechnology Co., Ltd.MB1227
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime BiotechnologyP0010
AMPK抗体Proteintech66536-1-Ig
PI3K抗体Proteintech20584-1-AP
磷酸化AKT抗体Proteintech80455-1-RR
GAPDH抗体Proteintech60004-1-Ig
AKT抗体Biossbs6951R
磷酸化AMPK抗体Affinity BiosciencesAF3423
磷酸化PI3K抗体Affinity BiosciencesAF3241
血糖仪(Contour-TS)----
糖化血红蛋白分析仪BioHermes--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
网络药理学筛选条件
筛选阈值:OB≥30%、DL≥0.18、HL≥4、Caco-2≥0.2;物种限定为Homo sapiens;PPI网络置信度大于0.7。
阅读提示:见2.1.1和2.1.3节
IGT动物模型建立
大鼠品系、性别、年龄、体重;高脂饮食配方及时间;STZ剂量、注射方式;模型成功标准(FPG和2hPG范围)。
阅读提示:见2.2.2节
LSJPF干预方式
LSJPF在饲料中的比例(2/3高脂:1/3 LSJPF);干预持续时间(8周);对照组饮食配方。
阅读提示:见2.2.2节
代谢检测条件
OGTT和ITT的禁食时间、葡萄糖和胰岛素剂量、给药方式、血糖监测时间点。
阅读提示:见2.2.4节
Western blot条件
使用的抗体及其货号、蛋白提取方法(RIPA裂解液)、蛋白定量方法(BCA)、孵育条件(一抗4℃过夜)。
阅读提示:见2.2.8节