参莲汤改善db/db小鼠LPS相关炎症:网络药理学与实验验证相结合

Shenlian Decoction Ameliorates LPS-Related Inflammation in db/db Mice: Coupling Network Pharmacology With Experimental Verification.

作者信息Yi-Fan Liu, Yuan-Yuan Liu, Yao Xiao, Wei-Jun Huang, Rui-Xi Sun, Jie Hu, Xiao-Zhe Fu, Chu-Xiao Tian, Qiang Fu, Jin-Xi Zhao
PMID39810933
发布时间2025-01-06
DOI10.1155/jdr/3823051

实验完整度

包含网络药理学预测和体内动物实验验证,但缺少体外细胞实验和其他独立证据层级。

主要模型

db/db小鼠 db/m小鼠

重点核对

SL脱coction剂量:黄连4.55 g/kg、人参0.455 g/kg,灌胃给药,持续8周 Metformin剂量:0.228 g/kg,灌胃给药,持续8周 各组动物数:n=6(血清和SCFA检测)或n=4(免疫组化) 血清LPS检测使用鲎试剂盒(GenScript, L00350) 免疫组化抗体:TLR4, NF-κB, MYD88, ZO-1, Claudin-1, Occludin(Proteintech)

摘要

背景:参莲汤是一种著名的治疗糖尿病的传统中药方剂,也被用于治疗肠道疾病。既往研究已证明参莲汤在调节血糖和肠道细菌方面的功效。然而,仍需进一步分析以阐明参莲汤介导的肠道功能改善与2型糖尿病治疗之间的机制联系。方法:首先,从TCMSP数据库获取参莲汤的活性成分,并使用同一数据库预测活性成分的推定靶点。其次,使用OMIM和GeneCards数据库筛选上述作用于T2DM的靶点,并根据结果构建蛋白质-蛋白质相互作用网络。第三,使用DAVID数据库进行GO和KEGG富集分析,综合分析参莲汤治疗T2DM与调节肠道功能之间的关联。最后,通过体内实验验证参莲汤对预测的脂多糖相关靶点以及肠道功能标志物的影响。结果:共预测到参莲汤的36个活性成分和145个潜在靶点。GO富集分析表明,参莲汤抗T2DM的主要生物过程是对LPS的反应,而KEGG富集分析确定NF-κB信号通路和Toll样受体信号通路是涉及的关键通路。体内实验表明,参莲汤改善了db/db小鼠的糖脂代谢指标、炎症因子水平和LPS水平。免疫组化结果表明,参莲汤恢复了肠道中Occludin、Claudin-1和ZO-1的表达,并抑制了肠道和胰腺中TLR4、MYD88和NF-κB的表达。此外,它可能影响粪便中短链脂肪酸的水平。结论:本研究利用网络药理学和体内实验探讨了参莲汤抗T2DM的多基因药理机制。参莲汤治疗T2DM可能通过抑制LPS相关通路激活和改善肠道功能来逆转炎症。

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
参莲汤治疗2型糖尿病的机制是否涉及LPS介导的炎症和肠道功能改善?
核心机制
参莲汤通过抑制LPS/TLR4/MYD88/NF-κB信号通路,恢复肠道紧密连接蛋白表达,降低血清LPS水平,从而减轻肠道和胰腺的炎症。
主要证据
db/db小鼠模型中,参莲汤降低GSP、TG、TC和炎症因子水平,恢复肠道Occludin、Claudin-1、ZO-1表达,抑制肠道和胰腺TLR4、MYD88、NF-κB表达(免疫组化)。
研究意义
研究为参莲汤治疗糖尿病和肠道疾病的历史应用提供了科学依据,并可能为现有治疗策略提供补充。

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

网络药理学预测活性成分与靶点

预测参莲汤的活性成分及其治疗T2DM的潜在靶点。

从TCMSP数据库筛选参莲汤活性成分(OB≥30%,DL≥0.18),预测靶点;从GeneCards和OMIM数据库获取T2DM相关靶点,取交集获得潜在治疗靶点。

2

构建PPI网络和富集分析

分析参莲汤治疗T2DM的核心靶点和关键通路。

使用STRING数据库构建PPI网络,通过Cytoscape计算核心基因;利用DAVID数据库进行GO和KEGG富集分析。

3

动物实验验证体内药效

验证参莲汤对db/db小鼠糖脂代谢、肠道屏障、炎症和LPS相关通路的影响。

db/db小鼠随机分为DC、SL、Met组,db/m小鼠为NC组,灌胃给药8周;检测血清GSP、TG、TC、LPS、炎症因子,回肠HE染色和免疫组化,粪便SCFAs。

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
参莲汤北京康美制药有限公司--
糖化血清蛋白检测试剂盒南京建成生物工程研究所A037-1-0
甘油三酯检测试剂盒南京建成生物工程研究所A037-1-1
总胆固醇检测试剂盒南京建成生物工程研究所A037-1-1
显色鲎变形细胞裂解物检测试剂盒GenScriptL00350
TGF-β1 ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-0162
IL-1β ELISA试剂盒ElabscienceE-MSEL-M0003
IL-6 ELISA试剂盒ElabscienceE-MSEL-M0001
TNF-α ELISA试剂盒ElabscienceE-MSEL-M0002
抗TLR4抗体Proteintech19811-1-AP
抗NF-κB抗体Proteintech10745-1-AP
抗MYD88抗体Proteintech23230-1-AP
抗ZO-1抗体Proteintech21773-1-AP
抗Claudin-1抗体Proteintech13050-1-AP
抗Occludin抗体Proteintech27260-1-AP
气相色谱-质谱联用系统(安捷伦7890/5975C)Agilent7890/5975C

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
TCMSP数据库版本和筛选阈值(OB≥30%,DL≥0.18);GeneCards和OMIM数据库的检索词和筛选标准;STRING数据库的置信度设置。
阅读提示:Methods 2.1-2.3
动物分组和给药
动物品系、年龄、性别;分组(DC、SL、Met、NC);药物剂量(SL:黄连4.55g/kg+人参0.455g/kg;Met:0.228g/kg);给药方式(灌胃0.2mL/10g);给药周期(8周)。
阅读提示:Methods 2.4.2和2.4.3
血清指标检测
试剂盒品牌和货号(GSP:A037-1-0;TG和TC:A037-1-1;LPS:L00350;ELISA:E-EL-0162等);样本处理条件(离心4000g,10min,4°C)。
阅读提示:Methods 2.4.4
免疫组化
抗体品牌和货号;组织固定条件(4%多聚甲醛,pH7.4);染色步骤和量化方法(ImageJ 1.51j8)。
阅读提示:Methods 2.4.5和2.4.6
SCFA检测
粪便样本量(300mg);预处理步骤(加入1mL ddH2O,离心14,000g 10min;25%偏磷酸处理,离心12,000g 15min);GC-MS仪器型号(Agilent 7890/5975C)。
阅读提示:Methods 2.4.7