甜瓜(Cucumis melo)植物化学成分通过调控内质网应激治疗糖尿病肾病的网络药理学与生物信息学解析

【字体: 时间:2025年09月16日 来源:In Silico Pharmacology

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  本研究通过网络药理学与生物信息学方法,揭示了甜瓜(Cucumis melo)调控糖尿病肾病(DN)内质网应激(ER stress)的分子机制。研究人员筛选出41种活性植物化学成分、212个治疗靶点及15个核心基因(如AKT1/EGFR/SRC),并通过分子对接证实黄酮类化合物eriodictyol(-9.8 kcal/mol)与姜黄素(-9.5 kcal/mol)对AKT1等靶点具有显著结合亲和力,分子动力学模拟验证其稳定性优于标准药物,为DN治疗提供了新靶点与天然药物研发思路。

  

这项突破性研究采用多学科交叉策略,深入探究了甜瓜(Cucumis melo, CM)中天然活性成分对抗糖尿病肾病(Diabetic Nephropathy, DN)的分子奥秘。通过系统生物学方法,科研团队构建了CM植物化学成分-靶点-疾病的三维网络图谱,从685个初始数据中精准锁定41个具有治疗潜力的植物化学成分,包括黄酮类eriodictyol和姜黄素(curcumin)等明星分子。

研究亮点在于发现CM可通过调控内质网应激(Endoplasmic Reticulum Stress, ER stress)关键通路干预DN进展。蛋白互作网络(PPI network)分析揭示15个核心靶点,其中AKT1、EGFR和SRC这三个"靶点三巨头"在KEGG通路富集分析中展现出对PI3K-AKT等糖尿病相关信号通路的显著调控作用。

分子对接实验上演了精彩纷呈的"锁钥匹配"大戏:eriodictyol与AKT1的结合能达-9.8 kcal/mol,其结合位点犹如精密设计的分子拼图;而姜黄素与SRC的-8.8 kcal/mol结合能同样令人振奋。后续的分子动力学模拟(Molecular Dynamic Simulations)更如同拍摄了一部微观世界的大片,证实这些天然化合物与靶点的结合稳定性甚至超越现有标准药物。

这项研究不仅为糖尿病肾病治疗提供了AKT1/EGFR/SRC等精准靶点,更开辟了"甜瓜天然药箱"转化应用的新途径。虽然仍需湿实验验证,但这项基于人工智能与结构生物学的探索,已然为代谢性疾病治疗带来了充满果香的希望曙光。

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