《Cell Biochemistry and Biophysics》:Networking Pharmacology and Integrated Bioinformatic Analysis of Hygrophila Auriculata for Lipid Metabolism Modulation in Type 2 Diabetes Mellitus
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基于计算药理学方法筛选出从H. auriculata中发现的13-Docosenamide具有多靶点调节脂代谢的潜力,其ADMET特性及与PPAR-γ等糖尿病相关靶点的强结合作用(?10.2至?9.1 kcal/mol)为T2DM治疗提供新方向。
摘要
2型糖尿病(T2DM)是一种多因素引起的代谢紊乱,其根源在于脂肪组织功能受损以及脂质代谢的异常。脂肪因子和脂质处理酶在维持代谢稳态的调节机制中起着关键作用。本研究旨在通过整合计算方法(包括网络药理学、分子对接和动态模拟)来探讨来自Hygrophila auriculata植物的可能调控脂质代谢的化合物。具体方法包括利用GC-MS技术鉴定该植物中的植物化学物质,并从PubChem数据库中获取其理化性质数据。随后利用SWISS ADME和pkCSM工具对这些植物化学物质的ADMET(吸收、分布、代谢、排泄)特性及药物相似性进行了分析。为确保研究的生物学相关性,首先通过网络药理学分析和枢纽基因分析确定了潜在的蛋白质靶点,然后对排名靠前的与糖尿病相关的靶点进行分子对接实验以验证化合物与蛋白质之间的结合作用。网络药理学分析结合STRING和Cytoscape(配备CytoHubba插件)工具被用来识别枢纽基因。针对T2DM相关靶点(PPAR-γ、LIPE、ADIPOQ、LPL、APOB)进行了分子对接和MM-GBSA计算,同时使用WaterMap评估复合物的稳定性和结合特性。在73种植物化合物中,13-二十二碳酰胺展现了最佳的ADMET数据,并显示出与主要靶点强烈的结合亲和力(?10.2至?9.1 kcal/mol)。对接研究显示,疏水作用和氢键相互作用对化合物与靶点的结合具有积极作用。尽管复合物的分子动力学模拟显示其在100纳秒内的稳定性极佳,但这些研究支持13-二十二碳酰胺作为脂肪因子功能和脂质代谢调节剂的可能性。来自Hygrophila auriculata的13-二十二碳酰胺作为一种多靶点脂质代谢调节剂,在T2DM的治疗中具有潜在应用价值。本研究在以往关于Hygrophila auricata粗提取物的研究基础上,进一步鉴定了具体的生物活性化合物,并通过网络药理学、分子对接和分子动力学模拟证实了它们与脂肪因子相关蛋白质的多重靶点相互作用,从而明确了每种化合物在糖尿病调节中的精确作用机制。这种生物信息学方法具有成本效益,为发现具有抗糖尿病特性的新药物化合物提供了有力工具,同时为未来的体外和体内研究奠定了基础。
2型糖尿病(T2DM)是一种多因素引起的代谢紊乱,其根源在于脂肪组织功能受损以及脂质代谢的异常。脂肪因子和脂质处理酶在维持代谢稳态的调节机制中起着关键作用。本研究旨在通过整合计算方法(包括网络药理学、分子对接和动态模拟)来探讨来自Hygrophila auriculata植物的可能调控脂质代谢的化合物。具体方法包括利用GC-MS技术鉴定该植物中的植物化学物质,并从PubChem数据库中获取其理化性质数据。随后利用SWISS ADME和pkCSM工具对这些植物化学物质的ADMET(吸收、分布、代谢、排泄)特性及药物相似性进行了分析。为确保研究的生物学相关性,首先通过网络药理学分析和枢纽基因分析确定了潜在的蛋白质靶点,然后对排名靠前的与糖尿病相关的靶点进行分子对接实验以验证化合物与蛋白质之间的结合作用。网络药理学分析结合STRING和Cytoscape(配备CytoHubba插件)工具被用来识别枢纽基因。针对T2DM相关靶点(PPAR-γ、LIPE、ADIPOQ、LPL、APOB)进行了分子对接和MM-GBSA计算,同时使用WaterMap评估复合物的稳定性和结合特性。在73种植物化合物中,13-二十二碳酰胺展现了最佳的ADMET数据,并显示出与主要靶点强烈的结合亲和力(?10.2至?9.1 kcal/mol)。对接研究显示,疏水作用和氢键相互作用对化合物与靶点的结合具有积极作用。尽管复合物的分子动力学模拟显示其在100纳秒内的稳定性极佳,但这些研究支持13-二十二碳酰胺作为脂肪因子功能和脂质代谢调节剂的可能性。来自Hygrophila auriculata的13-二十二碳酰胺作为一种多靶点脂质代谢调节剂,在T2DM的治疗中具有潜在应用价值。本研究在以往关于Hygrophila auricula粗提取物的研究基础上,进一步鉴定了具体的生物活性化合物,并通过网络药理学、分子对接和分子动力学模拟证实了它们与脂肪因子相关蛋白质的多重靶点相互作用,从而明确了每种化合物在糖尿病调节中的精确作用机制。这种生物信息学方法具有成本效益,为发现具有抗糖尿病特性的新药物化合物提供了有力工具,同时为未来的体外和体内研究奠定了基础。