文摘
本研究的目的是调查的影响绿色椰子中果皮汁提取(CMJE)和糖尿病问题在链脲霉素(STZ)诱导2型糖尿病,以及天然化合物的抗氧化功能调节相关基因和生化标记。CMJE标准抗氧化剂的抗氧化性能进行了评估分析,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH),超氧化物自由基,一氧化氮,亚铁离子的总酚和类黄酮含量。的α淀粉酶的抑制作用是衡量一个既定的方法。CMJE糖尿病作用的结果,那些吃了果糖STZ-induced白化大鼠糖尿病模型。获得的结果验证了bioinformatics-based网络药理工具:针,字符串,GSEA, Cytoscape插件cytoHubba生物信息学工具。结果表明,从CMJE GC-MS-characterized化合物表现出非常有前途的抗氧化潜力。在动物模型研究中,CMJE显著( )降低血糖、血清丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)、肌酐、尿酸、血脂水平和葡萄糖耐量增加以及葡萄糖稳态(HOMA-IR和HOMA-b分数)。动物的身体重量和相对器官重量是部分恢复。组织架构的胰腺和肾脏被低剂量的CMJE显著改善。复合蛋白相互作用表明,胸腺嘧啶,儿茶酚,5-hydroxymethylfurfural CMJE与84年目标蛋白质。前15名的蛋白质发现Cytoscape 3.6.1, 8日猫和OGG1(下调),CASP3,COMT的,CYP1B1,DPYD,NQO1,PTGS1(调节),与糖尿病有关的肾脏疾病中特异表达。数据证明CMJE的高度预期使用的阻力指标组织也许可以调节糖尿病肾病患者。
1。介绍
糖尿病(DM),代谢紊乱的特点是高血糖引起的胰岛素分泌不足和/或抵抗它的行动,影响着超过世界各地数以百万计的人(1]。DM损害几个非酶的酶促抗氧化防御机制,导致导致氧化应激以及组织损伤DM-associated白内障等并发症,神经病变,肾病,视网膜病变(2]。直到现在,没有一个有效的治疗糖尿病医学发达,和当前治疗支持如双胍类、磺酰脲类药物,meglitinides, thiazolidinediones dipeptidyl肽酶IV抑制剂,α葡糖苷酶抑制剂及其类似物有许多副作用,如体重增加、低血糖、胃肠道功能紊乱、肝和肾的损伤,和过敏反应(2,3]。
上述副作用表明进一步发展新的、更安全、更强大的口服降糖药,特别是在长期治疗,是必要的。在这种背景下,药用植物已成为有前途的治疗慢性佐剂,氧化stress-mediated障碍(3]。推荐一些药用植物治疗DM的保护β肽,增加胰岛素分泌和葡萄糖吸收的脂肪组织,并减少葡萄糖在肠道吸收2,4]。近年来一些实验表明,大多数植物生产类胡萝卜素、类黄酮、萜类、生物碱、苷,花青素施加重大影响糖尿病和其他慢性疾病以及减少氧化应激(5]。治疗涉及使用药用植物的抗氧化行为因此强烈推荐(6,7]。
椰子的不同部分长期以来一直作为一个最受欢迎的食用食品几乎在每一个世界的一部分。椰子的营养和药用价值研究,特别是,他们的抗菌、降压、抑制口腔微生物,抗病毒,抗真菌,antidermatophytic,杀寄生虫药,低血糖,免疫刺激剂,王亚南属性是由许多科学家(8- - - - - -10]。Microminerals和营养椰子汁本质上是重要的对人类健康而内果皮部分是引用含有高含量的酚类和黄酮类化合物。椰奶也被证明有效的糖尿病管理(10]。有趣的是,中果皮椰子尚未研究的一部分,这里我们尝试探讨椰子中果皮果汁的抗氧化效果,最终,无疑有助于糖尿病的肾和糖尿病并发症的管理使用那些吃了果糖的糖尿病大鼠体外实验模型。观察到的效果验证和网络有关的基因在生物系统,通过减少氧化应激bioinformatics-based网络药理学的方法计算模型。
2。材料和方法
2.1。收集椰子中果皮
绿椰中果皮收集当地绿色椰子卖方在吉大港大学。中果皮汁提取使用机械甘蔗榨汁机机(详细提取部分)的援助当地卖甘蔗汁。椰子的中果皮部分已经敏锐地发现了一个植物学家的帮助下谢赫Bokhtear Uddin博士,教授,吉大港大学植物学系。样本收集标本中果皮一直保存在机构植物标本和一个身份证号码(MPSS2017/02)。
2.2。化学药品和试剂
在这项研究中所使用的所有化学试剂均为分析纯,除非指定。abt (2, 2 - - - - - -azino-bis (3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic酸))、二硝基水杨酸Folin-Ciocalteu试剂、二甲亚砜(DMSO), 1, 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH)硝基蓝四唑(电视台),钾铁氰化物、氢氧化钠、三氯乙酸(TCA)硝普酸,N - (1-naphthyl)乙二胺盐酸盐O邻二氮杂菲,α淀粉酶从Sigma-Aldrich有限公司采购,圣路易斯,美国。丁醇、正己烷、甲醇(绝对)、乙醇(99.99%),和丙酮从Sigma-Aldrich购买。
2.3。制备椰中果皮汁提取(CMJE)
椰子中果皮汁提取制备如前所述,拉赫曼et al。11]。简单,绿色的椰子的中果皮,也被称为棕,坐落在外果皮或水果的表皮。外果皮部分摘,中果皮被移除。中果皮的液体sap(棕)当时机械收集。收集液用滤纸过滤(绘画纸滤纸# 1)和一个漏斗。过滤后的sap当时蒸发的electromantle在45 - 50°C好几天了。收集的样本electromantle进一步通过旋转蒸发器蒸发(200年,毕比Sterilin有限公司,英国)在成本则高达55 -°C,最后提取收集并存储在冰箱里。
2.4。筛查CMJE植物化学的内容
2.4.1。总类黄酮含量(交通)和总酚含量(TPC)决定
的总类黄酮含量(交通)CMJE决心根据库玛和Karunakaran[建立的方法12]。总酚含量(TPC) CMJE测量根据单例方法描述和罗西13]。
2.4.2。气相色谱-光谱CMJE (gc - ms)分析
gc - ms技术分析了原油CMJE使用电子碰撞电离(EI),气相色谱仪(GC-17A,日本岛津公司公司,日本京都)耦合到一个质谱(gc - ms TQ 8040,日本岛津公司公司,日本京都)。一个石英毛细管柱(Rxi-5ms;0.25膜厚度)是涂有DB-1 (J&W)。毛细管的入口温度设定在260°C,和烤箱温度设定在70°C(0分),10°C和150°C(5分钟),12°C和200°C(15分钟),和12°C和220°C(5分钟)。列流量为0.6毫升/分钟的氦气90 kPa的恒压。辅助(GC MS接口)温度设定在280°C。女士被设定在扫描模式下的扫描范围40 - 350阿姆河。质量范围是设定在50 - 550 m / z的范围。准备样本然后运行gc - ms分析。气相总运行时间是35分钟。 All peak areas were compared with the database in the GC-MS library version NIST 08-S.
2.4.3。评估β-胡萝卜素和番茄红素CMJE的内容
β-胡萝卜素和番茄红素含量CMJE估计使用稍微修改方法的描述Kumari et al。14]。简而言之,100毫克的acetone-hexane提取混合10毫升的混合物(4:6)1分钟和过滤。三个不同波长的吸光度测量(453、505和663海里)。
β-胡萝卜素和番茄红素含量计算如下:
β-胡萝卜素:
番茄红素: 。
2.4.4。CMJE DPPH自由基清除活性的测定
DPPH自由基清除效果根据沈的方法测定et al。15)补充建立协议描述Brand-Williams et al。16]。抗坏血酸是抗氧化剂代理在这个实验中作为参考。所需的数量(0.96毫克)的抗坏血酸和CMJE样本分别溶解在12毫升甲醇股票的解决方案做准备。CMJE和抗坏血酸的原液稀释浓度的40岁,20日10日和5μ克/毫升。两毫升CMJE溶液和不同浓度的抗坏血酸溶液为一式三份到试管2毫升刚做好的DPPH的解决办法是补充道。反应混合物在黑暗中孕育了30分钟在室温,反应混合物的吸光度测量在517 nm用可见分光光度计。控制是相似的方式除样品准备的。
抑制的百分比计算由以下方程: 在哪里的吸光度控制(刚做好的DPPH解决方案)和是提取液的吸光度/性病。然后,清除活动或抑制的比例对浓度,绘制计算的线性回归分析图表。
2.4.5。测定abt CMJE的自由基清除活性
CMJE abt自由基清除活性的测定采用abt (2, 2 - - - - - -azino-bis (3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic酸)激进的阳离子脱色试验(17]。abt•+ abt是由反应生成7毫米和2.45毫米过硫酸钾水溶液在黑暗中在室温下12 - 16 h。在试验的开始,这个解决方案是稀释在乙醇(约1:49岁 )和平衡在 给的吸光度 在734纳米。CMJE提取的储备溶液稀释至收益率50 - 8000的浓度范围μ克/毫升。最终浓度(0-15μ米)是通过添加1毫升的稀释abt•62 +解决方案μL CMJE样品的乙醇。40分钟的混合后,吸光度是估计25°C。Trolox和乙醇作为一个积极的控制和空白,分别。在每个标准和样品的稀释,一式三份的决定,和吸收测量在734 nm紫外可见分光光度计(uv - 1200紫外可见1200年,日本岛津公司公司,日本)。提取的abt•+清除能力与Trolox。抑制百分比计算如下:
2.4.6。测定过氧化物清除CMJE的活动
CMJE的超氧化物自由基清除能力评估的更新协议Rana et al。18]。使用碱性二甲亚砜(DMSO),超氧化物自由基是250年由溶解μ在重蒸馏的水49.750 L 1 M氢氧化钠μDMSO的L。氢氧化钠浓度的5毫米和50毫升,空气中充溢的混合物通过1 h和30分钟。电视台的解决方案(硝基蓝四唑)是由溶解12毫克的电视台12毫升的重蒸馏的水(pH值7.4),与最后一个电视台1毫克/毫升的浓度。样品被稀释,每个测试管收到了43的体积μL(每个样品,样品浓度范围从25到800μ克/毫升。此外,143年μL(碱性DMSO和14μL的电视台(1毫克/毫升)被添加到每个试管,孵化20分钟和阅读吸光度的560海里。DMSO和抗坏血酸作为正面和负面的控制,分别。一式三份为每个实验被证实。抑制百分比计算如下:
2.4.7。估计一氧化氮CMJE清除活动
一氧化氮扫气效果估计原理的基础上分析产生的亚硝酸盐离子硝普酸钠在水溶液中通过一氧化氮的生理pH值(19]。一氧化氮拾荒者与氧气,导致减少亚硝酸盐离子生产。实验,1.5毫升的硝普酸钠(10毫米)磷酸盐(pH值7.4)是结合各种100年μL卷的氧化剂CMJE提取并在室温下孵化为150分钟。没有CMJE,相同的反应混合物,但等量的水,作为控制。1.5毫升的格里斯试剂,1%磺胺,2% H3阿宝4,0.1%的N - (1-naphthyl)乙二胺盐酸盐,孵化时间后添加。对空白在546 nm,发色团形成的吸光度是阅读。抗坏血酸作为一个积极的控制。一氧化氮自由基清除能力是由下列公式计算:
2.4.8。CMJE Iron-Chelating活动的决心
的iron-chelating活动CMJE测量使用Benzie和应变的方法20.]。是基于理论的形成和破坏的O-phenanthroline-Fe2 +复杂的螯合剂。一个包含1毫升0.05%的反应混合物O邻二氮杂菲在甲醇,2毫升新鲜氯化亚铁(200μ不同CMJE M)和2毫升的浓度为10分钟,在室温下孵化和吸光度测量在510海里。实验进行了一式三份,操作是与通常的积极控制,抗坏血酸。 在哪里测试吸光度和吗是控制吸光度。
2.5。的决心α淀粉酶抑制CMJE的能力
的α淀粉酶抑制作用的CMJE由麦丘et al。(修改程序21,22]。短暂的4毫克CMJE溶解在5毫升水800年股票的解决方案做准备μg / mL,稀释到50,100,200,400μ克/毫升。4毫克的阿卡波糖(标准)溶解在5毫升水准备类似的浓度的标准解决方案作为CMJE完成样品。250年μL CMJE混合管与250μL 0.02钠磷酸盐缓冲剂(pH值6.9)包含α淀粉酶溶液(0.5毫克/毫升)。这个解决方案是preincubated 25°C 10分钟,之后250年μL 1%的淀粉溶液在0.02钠磷酸盐缓冲剂(pH值6.9)添加在时间间隔,然后进一步孵化25°C 10分钟。终止反应是确保通过增加500μL的二硝基水杨酸(DNS)试剂。5分钟测定混合物被孵化的沸水,冷却到室温。反应混合物与5毫升蒸馏水稀释,和吸光度测量540海里使用分光光度计(uv - 1280紫外可见分光光度计,日本岛津公司公司,日本)。控制是使用相同的准备过程用蒸馏水代替提取。的α淀粉酶抑制活动是按照百分比计算抑制:
2.6。实验动物及其维护
25成年男性(体重150 - 200克,年龄6 - 7周)纯种白化病老鼠从BCSIR购买,吉大港。动物被随机分为正常控制(数控、动物没有得到治疗),糖尿病控制(直流、体外实验和没有接受治疗)和治疗组(CMJE50、CMJE100 CMJE200毫克/公斤体重)。动物被单独安置在聚碳酸酯笼与木质外壳层状的温度 和湿度55 - 60% 12 h光暗周期。所有动物都提供一个商业颗粒饮食为整个干预期。所有动物实验进行了根据机构的指导动物伦理委员会(EACUBS2018-4)。
2.6.1。急性口服毒性试验
急性口服毒性试验进行了使用标准的实验室条件下根据指导方针“环境控制发展组织”(OECD:指南420;固定剂量法)。分配的动物( )单剂口服接种(500至2000毫克/公斤体重)的测试提取(CMJE)。提取的管理之前,老鼠禁食过夜,和食物也是3和4 h之间的延迟。政府后,食物被扣留在接下来的3 - 4 h。实验动物观察分别在第一次给药后30分钟,定期第一24分钟(特别注意第一4 h),与特定监测可能的不寻常的反应包括过敏症状(瘙痒、肿胀、皮肤和皮疹),行为变化,未来72 h和死亡率。中位数干预治疗有效剂量是十分之一的半数致死量( )(23]。
2.6.2。用链脲霉素诱导的糖尿病
糖尿病感应被稍微修改的协议来完成解决Al-Araby et al。22]。简单地说,动物被随机分为控制和治疗组包括5在每组动物。正常对照组(NC)收到车辆。糖尿病控制(DC)不及时治疗,治疗组采用三种不同剂量(CMJE50、CMJE100 CMJE200毫克/公斤体重)椰子中果皮汁提取物。所有动物除正常的控制(数控)用10%果糖的解决方案在一个星期之前的腹腔内注射链脲霉素(50毫克/公斤bw溶解在0.1 M柠檬酸缓冲,pH值4.5)(24)诱导糖尿病确诊的 经过一个星期的注入(美国Accu-Chek glucometer衡量)。动物一旦被证实糖尿病注射STZ后,每只动物CMJE50集团已经被CMJE提取物在治疗剂量50毫克/公斤bw每天一次;CMJE100集团的每个动物对待CMJE提取的每日剂量为100毫克/公斤体重一次,并且每个动物CMJE200集团一直对待CMJE提取的每日剂量为200毫克/公斤体重一次。治疗是持续了三个星期。
2.6.3。测定体重、血糖和口服葡萄糖耐量(油气痕迹)
每周平均体重和血糖水平的动物被测量并记录。血糖测定尾刺方法使用一个如上所述。每只动物的葡萄糖耐受能力是衡量口服葡萄糖耐量试验(OGTT)在第三周的干预。动物接种一剂口服葡萄糖溶液(2克/公斤体重)和血糖水平测定在0(葡萄糖摄入之前),30、60、90和120分钟后的葡萄糖量。
2.6.4。动物的血液和器官收集
干预4周后,动物被牺牲了,他们的血液被收集在肝素化试管以及他们的肾脏和胰腺。血样离心机在3000 rpm 15分钟25-37°C分离血清,进一步分析了肝酶(丙氨酸转氨酶、天冬氨酸转氨酶)、胰岛素、血脂、尿酸、肌酐。血清葡萄糖水平(更易/ L)确定使用葡萄糖检测组件基于描述的葡萄糖氧化酶法(25]。胰腺和肝脏清洗0.9%氯化钠溶液,擦拭纸,和重缓冲福尔马林保存在10%。肾脏和胰腺组织病理学调查。稳态模型评估(HOMA-IR和HOMA-b)估计使用血清胰岛素水平测量实验的最后使用以下表达式:
2.6.5。组织病理学分析
胰腺和肾脏组织与缓冲福尔马林溶液固定48 h,通过分级系列酒精脱水,嵌入在石蜡块(22]。嵌入组织切片在5μ米使用半自动的旋转切片机(Biobase bk - 2258,实验室手工切片机,中国)。组织部分被安装在玻璃幻灯片使用孵化器为30分钟60 - 70°C。之后,组织部分被deparafinized二甲苯和患者通过使用不同粒级乙醇稀释(100%、90%和70%)。部分被苏木精和伊红染色())。所有幻灯片的肾脏和胰腺奥林巴斯BX51显微镜下检查(奥林巴斯公司(日本东京),和组织病理学图像拍摄的帮助下奥林巴斯DP20系统×200的放大。
2.7。Pharmacology-Based分析胸腺嘧啶、儿茶酚和5-Hydroxymethylfurfural:糖尿病肾病的成分
2.7.1。生物活性Compound-Target蛋白质网络建设
网络pharmacology-based预测的基础上,针5 (http://stitch.embl.de/,ver.5.0)是用于识别目标识别相关的蛋白质生物活性植物化学物质(25]。软件计算得分为每一对proteins-phytochemicals交互。微笑生物活性化合物的结构(胸腺嘧啶,儿茶酚,5-hydroxymethylfurfural 2、3-dihydro-3 5-dihydroxy-6-methyl-4H-pyran-4-one, 2 h-pyran-2-methanol 2-hydroxy-4-methyl-benzaldehyde,和2-methylbutanoic酐)单独放进针5匹配他们的潜在目标,与生物体选为“智人”所需的介质相互作用分数≥0.4。我们预测84目标蛋白质中信心得分胸腺嘧啶,儿茶酚,和5-hydroxymethylfurfural确认。复合目标没有关系compound-proteins交互不考虑进一步分析。
2.7.2。建设(PPI)蛋白质相互作用网络的预测的基因
PPI网络的预测基因被检索的搜索工具构造相互作用基因(STRING)数据库(https://string-db.org/cgi/input.pl;STRING-DB v11.0) [26]。目标蛋白质的排名基于PPI网络的交互程度被确认使用Cytoscape插件cytoHubba [27]。获得的84年目标蛋白质的蛋白质相互作用数据导入到Cytoscape 3.6.1软件构建一个PPI网络(28]。
2.7.3。通路富集分析目标蛋白质的基因本体论(去)和《京都议定书》百科全书的基因和基因组(KEGG)
调查目标蛋白质的作用与基因功能和信号通路的选择的植物成份,数据库的注释,可视化和综合发现(大卫,https://david.ncifcrf.gov/)v6.8受雇29日]。KEGG [30.)相关通路显著预测基因被确定。我们分析了基因本体论()函数和KEGG通路浓缩的蛋白质(75年的目标蛋白质)参与了PPI网络。简要描述了为目标蛋白参与细胞组件(CC),分子功能(MF)、生物过程(BP)和KEGG通路。的调整 ,Benjamini-Hochberg计算的方法(31日),被认为是显著的。
第2.7.4。微分表达式糖尿病肾病组的中心目标
基因表达分析数据集GSE30122 (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE30122)对糖尿病肾病从NCBI下载基因表达综合(GEO)数据库(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/)[32]。这个数据集包含10患者和24控制的小管。一个交互式网络工具GEO2R (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/geo2r)是应用于屏幕上的微分表达式。GEO2R工具使用的GEOquery和limma R包Bioconductor项目(http://www.bioconductor.org/)。找出重要的水平,的阈值 和 是保证。
2.8。统计分析
所有的数据作为一个 。分析的数据是单向方差分析(方差分析)使用SPSS(社会科学统计软件包)软件(版本20.0,IBM公司,纽约)图基的事后测试紧随其后。的值在 被认为是明显不同的。
3所示。结果
3.1。总类黄酮(交通)、总酚(TPC)、番茄红素、β-胡萝卜素CMJE的内容
交通是估计的芦丁标准曲线( , )和表达为芦丁等价物每克的植物提取物。样品的交通被发现80.0毫克芦丁/ g而使用Folin-Ciocalteu试剂方法的总酚含量102.0毫克GAE / g。提取被发现的β-胡萝卜素含量0.057056毫克/克,番茄红素含量为0.0300688毫克/克。中提供的数据表1。
3.2。抗氧化能力和αCMJE淀粉酶抑制作用
抗氧化能力测定DPPH的清除方法,超氧化物清除方法,一氧化氮清除方法,iron-chelating方法。减少DPPH的清除试验是通过吸光度的减少反映的。的值的样本(CMJE)和标准(抗坏血酸)被发现 和 ,分别。CMJE显示的价值 在过氧化物清除试验 一氧化氮清除化验。iron-chelating能力而言的被发现 。abt化验显示CMJE自由基清除能力存在剂量依赖的相关性。结果表明:抑制浓度( ) CMJE和 Trolox为标准。比较清除效果数据呈现在图1,总结在表值2。
的α淀粉酶抑制作用的CMJE呈现在图2。阿卡波糖、抗糖尿病的α淀粉酶抑制药物,用作参考标准测定。的α淀粉酶抑制活性CMJE显著( )在每个阿卡波糖的浓度较低。的最高抑制CMJE实现100年的浓度μ克/毫升。
3.3。CMJE对血糖的影响,葡萄糖耐量,葡萄糖体内平衡
CMJE无毒急性毒性研究中被发现。数据关于CMJE的影响动物的体重和血糖水平显示在图中3。动物的体重并没有发现统计上不同治疗组间,但CMJE50组的重量接近正常的控制(NC)。数据反映出,CMJE50集团的降糖效果最好,这是统计学意义( )与直流。
(一)
(b)
葡萄糖公差评估口服葡萄糖耐量试验(OGTT)在第三周的治疗期。获得的数据呈现在图4。直流的葡萄糖耐量组显著( )低于其他群体。然而,CMJE50组显示最高的公差比另一组葡萄糖负荷,这是与其他参数通过这组一致。CMJE提取物对葡萄糖稳态状态表进行了总结3。
3.4。CMJE对胰腺和肾脏的影响权重
对待动物的胰腺和肾脏的权重表中列出4。剂量,CMJE100胰腺的复苏和CMJE50肾脏的恢复被发现是有效的。肾脏的重量被发现时被CMJE50显著恢复胰腺的重量被CMJE100发现更好的改善。
3.5。影响CMJE ALT、AST、尿酸、肌酐
改变在ALT, AST,尿酸、肌酐水平干预展示在表的结束5。不同群体的ALT水平没有发现显著( )不同于NC组虽然直流的ALT水平组在某种程度上低于所有其他群体以及NC组。AST CMJE50和CMJE100组低于直流组。所有治疗组的尿酸水平几乎与NC组相似。降低肌酐水平的治疗比直流标记结果。
3.6。CMJE对血清总胆固醇和甘油三酸酯水平的影响
两个治疗组的血清总胆固醇和甘油三酸酯水平都低于直流集团虽然CMJE100发现降低总胆固醇超过其他剂量和CMJE200显示效果比其他剂量甘油三酸酯水平正常化。CMJE提取物对血清总胆固醇和甘油三酯的影响如图所示5。
3.7。CMJE对组织结构的影响
总结不同CMJE-treatment组观察到的变化提出了表6。胰腺和肾脏组织架构图中给出的对待动物6。通过降低STZ诱导反映胰岛大小和组织变性的胰腺DC组(图6(a))。相反,其他动物组织退化类似动物的NC组少。肾脏细胞被CMJE50明显恢复(图6(b)),而其他两个治疗未能显示相同的动作。
3.8。气从CMJE复合特征
CMJE提取物的gc - ms谱图所示7。儿茶酚、胸腺嘧啶、2 3-dihydro-3 5-dihydroxy-6-methyl-4H-pyran-4-one 5-hydroxymethylfurfural 3 - (methylthio)丙酸乙酯指出的成分显示最高的发生。地区和峰值出现的化合物是总结表7。
(一)
(b)
(c)
(d)
3.9。分析提取的活性成分之间的相互作用和目标蛋白质
评估的成分提取的抗糖尿病的活动,必须仔细检查这些化合物的目标蛋白质的行为。我们发现,只有胸腺嘧啶、儿茶酚和5-hydroxymethylfurfural与84年目标蛋白质。基于复合蛋白目标的关系,我们的结果表明,这三种化合物大量的生物和生理活动。
3.10。建设和分析目标蛋白质的PPI网络
PPI网络分析在研究分子进化过程中起着重要的作用,而异常PPI在许多病理过程的基础33]。使用STRING2相等数据库,所有目标蛋白质(84)被映射到PPI网络。有趣的是,我们发现75年目标蛋白质参与PPI 235边,和平均节点度5.88 PPI浓缩值小于 。PPI网络,节点度越大,节点对应的蛋白质之间的关系越强,表明目标蛋白质起着关键作用在整个交互网络。只有9个目标并不包括在PPI的蛋白质。我们在PPI只有一个子网,子网包括75目标蛋白质。所有目标蛋白质交互与其他蛋白质是如图8。Cytoscape 3.6.1被用来分析前15名中心目标蛋白质之间的相互作用(交互程度不少于10)。中心目标蛋白质TP53、CASP3 COMT, CYP1B1, DPYD, NQO1、PTGS1, PTGS2,猫,OGG1, GSTP1,一种CYP1A1、TYMS和TH。
3.11。基因本体论分析互动的目标蛋白质
去浓缩的交互分析的目标蛋白质参与PPI(总75)法案CMJE提取的化合物是由大卫(https://david.ncifcrf.gov/)。在CC显著富集条件,英国石油(BP)和MF类别选择根据Benjamini-Hochberg-corrected 。共有43个重要的英国石油公司被列在表8。此外,亦发现了两个重要CC,见表8。
3.12。目标蛋白质的浓缩与KEGG通路
之间的关系,进一步阐明目标蛋白质和途径,我们确定了20 KEGG通路显著相关(表与目标蛋白质9),他们被发现参与分泌(胰腺分泌)、代谢、细胞信号。
3.13。验证中心目标蛋白在糖尿病肾病组(GSE30122)
我们检查所有15个中心蛋白在糖尿病肾病阻力指标组织也许可以独立。有趣的是,我们发现8个目标在这群特异表达。其中,猫和OGG1表达下调,CASP3, COMT, CYP1B1, DPYD, NQO1、PTGS1调节糖尿病肾病(DKD) tubuli(图9)。
4所示。讨论
椰子中果皮汁提取(CMJE)是全面研究了其抗糖尿病的影响已被评估的CMJE phytoconstituent地位和抗氧化的潜力。人们认为氧化应激中扮演一个重要的角色在糖尿病血管并发症的发展尤其是2型糖尿病(34]。自由基形成糖尿病的非酶的糖化蛋白质,葡萄糖氧化和脂质过氧化增加导致损害的酶和细胞机制,增加胰岛素抵抗[35]。自由基,因此,通过上述能力发挥重要作用在有害的脂质、蛋白质和DNA (36在糖尿病并发症的发生。此外,海拔活性氧(ROS)降低生产生物抗氧化的酶如过氧化氢酶、超氧化物歧化酶(SOD),谷胱甘肽过氧化物酶(氧化酶)37]。这些酶的水平的变化呈现组织容易受到氧化应激导致糖尿病并发症的发展(38]。我们的数据是强烈支持CMJE提取物的抗糖尿病的作用,因为它们总酚含量高、总类黄酮含量、类胡萝卜素和番茄红素的内容。类似研究植物酚醛树脂的抗糖尿病的行为尤其是黄酮类化合物,常用药用,皂甙最近发表(39,40]。酚类化合物吸引了巨大的利益因其杰出的自由基清除能力由体内和体外测量方法;体外的一些方法,如DPPH、abt、超氧化物,不,iron-chelating化验,都选择了我们CMJE样本。指出CMJE承诺自由基清除效果与我们提取暗示他们可能反映在蜂窝系统减少氧化应激(41,42),糖尿病和糖尿病引起的疾病的一个关键因素,导致减弱糖尿病并发症(43]。CMJE提取物的使用,因此,可能有高度潜在使用抗氧化食品补充剂在糖尿病治疗44]。
用于治疗糖尿病的方法之一是carbohydrate-digesting酶的抑制等α淀粉酶和α葡糖苷酶在胃肠道吸收葡萄糖(21]。在这项研究中,椰子果实中果皮的部分的影响评估的活动α淀粉酶,可以构成从CMJE搜索替代药物提取的基础。这一发现与先前的报道是一致的,表明承诺抑制胰腺癌α淀粉酶可能导致未消化的碳水化合物发酵产生在结肠细菌以一种不规则的方式,这样轻微的活动α淀粉酶抑制是可取的(44]。这表明三个交互式组件在CMJE提取特征可能与底物竞争与酶的活性部位结合从而预防低聚糖分解的二糖。
在一项研究中使用的动物,身体重量是高于糖尿病的控制,这是糖尿病的改善趋势的迹象。每周血糖和口服葡萄糖耐量非常青睐的最低剂量的CMJE50,这似乎是一个非常了不起的,并承诺为进一步使用CMJE提取药物分子。可能,复苏的胰腺STZ-induced老鼠最高椰水提物的管理,由于恢复血糖水平反映在更高的胰腺重量CMJE-treated组相比,糖尿病大鼠。胰腺减肥DC组中观察到的可能与胰岛细胞的破坏和消失以及选择性破坏胰岛素生产细胞(45]。
转氨酶水平的增加记录在我们的研究可能与肝细胞损伤引起的STZ-induced糖尿病。总胆固醇和甘油三酯的降低可以归结为一个有效CMJE提取物的作用在控制糖尿病血脂异常,预示着未来的糖尿病,以增加甘油三酯,餐后脂血(46]。改善胰腺和肾脏的组织架构可以确定通过管状上皮细胞坏死的缺失和退化细胞的存在,虽然CMJE最低剂量是比其他的更有效。这可以解释为各自的细胞的受体入住率低CMJE剂量。此外,低CMJE剂量比例导致较小的消化紊乱和负责提高药物的吸收。低消化障碍从而导致更高的胰岛素敏感性更高程度上控制血糖水平(47]。毒物兴奋效应的效果可能归因于触发受体较低剂量的治疗。
CMJE提取上面描述的影响可能与一些多酚类化合物的存在特点是气相,如儿茶酚,4-hydroxybenzoic酸,1-chloro-4-methoxy-benzene,甲基2-furoate,胸腺嘧啶,4-propyl-phenol, 2, 3-dihydro-3, 5-dihydroxy-6-methyl-4H-pyran-4-one, 5-hydroxymethylfurfural,和2-hydroxy-5-methylisophthalaldehyde众所周知的抗氧化和抗糖尿病的成分。上述声明已经被网络药理生物信息学工具证实使用PPI网络和基因本体分析。
PPI网络扮演重大角色在研究分子过程中,和异常的PPI在许多病理过程的基础48]。PPI的目标蛋白质,我们确定了中心节点与糖尿病相关显著。例如,ABCA1蛋白10度的相互作用起着不可避免的作用在调节脂质代谢,和缺陷基因干扰脂质运输的发展2型糖尿病相关的脂蛋白胆固醇(49]。tnf浓度也与外周胰岛素抵抗和高血浆葡萄糖和胰岛素水平在2型糖尿病的发病(50]。观察到一个CXCL8拮抗剂改善糖尿病肾病糖尿病雄性老鼠和变弱高glucose-induced系膜损伤(51]。Caspase-3促进糖尿病肾病(52]。的HMGCR基因,在人口研究中,还发现与体重增加有关,2型糖尿病的风险更高53]。抗炎细胞因子白细胞介素- 10”(IL10),应该扮演一个2型糖尿病(T2D)保护作用[54]。图9表明,免疫目标蛋白质包括IL10 CXCL8,和TNF位于PPI网络最高程度的相互作用,表明这个PPI网络与免疫有关的活动。这是说人类的趋化因子相关,或涉及,1型糖尿病的发病机制55]。总之,这些compound-proteins交互可能与糖尿病病理生理学的规定。
此外,我们确定了目标蛋白质的浓缩和途径。去分析表明,目标蛋白质可能与等离子体膜结合,染色体,染色质,监管区域的核酸,或/和细胞受体介导的细胞代谢,免疫过程,信号和/或其他活动,以发挥信号和抗糖尿病的潜力56]。路径分析发现一些途径还与糖尿病有关。视黄醇新陈代谢最重要的是丰富了通路( )。类维生素a和retinoid-related蛋白与信号分子连接肥胖与2型糖尿病和胰腺癌的发展β细胞生物学/胰岛素分泌[57]。此外,猫和SOD1基因/蛋白质被认为高度影响PPI网络的控制,因为这些也被称为抗氧化的酶有非常强大的作用在糖尿病和糖尿病引起的并发症包括糖尿病肾病(57]。除了这些观察,15个中心独立基因是针对糖尿病肾病(DKD)。有趣的是,这些基因的失调的八这群符合事实猫和OGG1表达下调,CASP3,COMT的,CYP1B1,DPYD,NQO1,PTGS1在DKD调节,表明目标化合物显然是与糖尿病肾病相关的潜在基因相互作用[58]。此外,代谢,氧化、氧化剂解毒和炎症压力是常见的特性在糖尿病肾病59]。在体外糖尿病老鼠,调制的异型生物质各组织代谢和氧化应激可能与代谢改变有关(60]。过氧化物酶活动,最高分子功能,增加在先进的糖尿病肾病61年]。磷脂酶A2活性是一个风险因素在糖尿病肾病62年]。完全,这些显然是与糖尿病肾病的失调(DKD)。
KEGG途径主要是参与分泌(胰腺分泌)、代谢、细胞信号。在2型糖尿病,亚麻酸有影响的控制血糖指数(63年]。燕等人发现,抗糖尿病的药物与花生四烯酸代谢相关联,glycerophospholipid新陈代谢,色氨酸代谢,和酪氨酸代谢(64年]。另一个途径,细胞凋亡,也极度与糖尿病相关65年]。总的来说,这些丰富与DKD通路有关。在糖尿病肾病的队列研究,猫是一个表达下调的基因可能与肾脏功能的规定有关糖尿病(66年]。的基因CASP3促进DKD通过二级坏死(53]。另一个调节基因,CYP1B1也与小鼠的肾脏功能的损害和功能障碍。的表达水平增加PTGS1与糖尿病肾病的进展(67年)表明这些潜在的基因,与我们的目标化合物,互动中特异表达的糖尿病肾脏疾病。
5。结论
我们的调查显示,CMJE部分恢复生化标记特别是ALT, AST,肌酐、尿酸、血脂水平和改善葡萄糖稳态以及组织架构。的目标化合物CMJE表达下调猫和OGG1基因和调节CASP3,COMT的,CYP1B1,DPYD,NQO1,PTGS1基因暗示加强其抗氧化失调的行动保护胰腺和肾脏STZ-diabetic动物。因此,椰子中果皮汁提取建议生产抗糖尿病的行动在诱导动物模型。体内抗氧化作用的进一步研究酶和非酶的系统可能确认使用CMJE替代治疗糖尿病并发症。
缩写
| CMJE: | 椰子中果皮汁提取 |
| 交通: | 总类黄酮含量 |
| TPC: | 总酚含量 |
| 所以: | 过氧化物清除效果 |
| DPPH-1: | 1-Diphenyl 2-picrylhydrazyl自由基清除实验 |
| 没有: | 一氧化氮扫气效果 |
| IrC: | Iron-chelating效应 |
| abt: | (2、2 - - - - - -azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic酸) |
| ALT: | 丙氨酸转氨酶 |
| AST: | 天冬氨酸转氨酶 |
| HOMA-IR: | 葡萄糖稳态 |
| SPSS: | 社会科学统计软件包 |
| 总胆固醇: | 总胆固醇 |
| TG: | 甘油三酸酯 |
| PPI: | 蛋白质相互作用 |
| 走: | 基因本体论 |
| KEGG: | 京都基因和基因组的百科全书 |
| 英国石油公司: | 生物过程 |
| MF: | 分子功能 |
| 答: | 蜂窝组件组。 |
数据可用性
使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。
附加分
机构审查委员会的声明。动物处理和护理是确保通过伦理准则形成符合赫尔辛基协议。所有动物实验进行的指导机构动物伦理委员会(EACUBS2018-4)。
信息披露
这项研究是提交给医学和细胞氧化寿命。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
作者的贡献
3月设计研究,计划在研究传导,安排资金用于研究,介绍了数据收集的方法。RRD, SQA, MMR、MSI和MKJR收集样本,设置长椅上的作品,制作和分析数据,在手稿和付费的努力准备。MKJR和助教特别评估抗氧化的效果。NAB, AMA HFHA MAR和PJ协助解释数据,并做了必要的步骤来协调数据。MNU已经完成了网络药理分析。款ZAZ促进了科研基金。
确认
这项研究是由马来西亚的高等教育在基础研究资助计划(德意志联邦共和国;参考没有:04 - 01 - 18 - 1984 - fr)。APC是由马来西亚Putra大学(芬欧蓝),马来西亚。资助者没有作用的设计研究;在收集、分析或解释数据;写的手稿;或决定发布结果。作者要感谢博士酋长Bokhtear Uddin显示策略详细地把椰子中果皮分开。
补充材料
表S1: compounds-targets识别列表。表S2:目标列表参与PPI与程度的交互作用。表S3:本体(去)浓缩蛋白质相互作用的分析目标。表S4:丰富KEGG途径与目标蛋白质显著相关。图S1:一个全面的方法来显示椰子中果皮汁提取物在体外实验的影响糖尿病和糖尿病引起的并发症使用体外,体内和计算模型。(补充材料)