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作者:刘欣慧;赵悦;褚天旭;邹蓉;高哲;赵文;刘严聪;孙亚赛;
单位:河北农业大学食品科技学院;
摘要:目的:基于网络药理学推测欧李原花青素(Cerasus humilis Proanthocyanidin,CPC)调控肝胰岛素抵抗(Insulin Resistance,IR)的潜在靶点和信号通路,运用人肝HepG2细胞构建胰岛素抵抗(IR-HepG2)模型验证并讨论。方法:首先通过TCMSP、Swiss Target Prediction等数据库筛选CPC靶点,OMIM、GeneCards等数据库获取IR关键控制点,借助Venny平台获取交集;其次用Cytoscape、STRING和生信平台对交集靶点进行拓扑分析、基因本体(Gene Ontology,GO)功能注释和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)富集分析;最后胰岛素诱导HepG2细胞建立IR-HepG2模型,考察CPC干预后细胞葡萄糖消耗量和摄取量、糖原合成以及糖酵解相关酶的活性,用抑制剂从蛋白水平确证CPC具体调控信号通路。结果:网络药理学分析筛选出AKT1、GSK-3β等66个关键靶点。主要富集在调节激酶活性、蛋白质磷酸化等GO条目,PI3K-Akt等KEGG信号通路。细胞实验结果显示,高剂量CPC(High Dosage CPC,H-CPC)增加36.02%细胞葡萄糖消耗量、22.03%葡萄糖摄取量和27.99%糖原含量,提高18.89%糖酵解酶己糖激酶(Hexokinase,HK)和26.89%丙酮酸激酶(PyruvateKinase, PK)活性并降低8.77%糖异生酶葡萄糖-6-磷酸酶(Glucose-6-Phosphatase,G6Pase)含量,上调p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt和p-GSK-3β/GSK-3β蛋白表达(87.60%、64.14%和68.31%)。此外,PI3K抑制剂LY294002显著削弱CPC通过PI3K-Akt-GSK-3β调控HepG2细胞的葡萄糖消耗(29.09%)和糖原合成(6.07%)。结论:本研究证实CPC主要通过PI3K-Akt-GSK-3β信号通路改善肝脏IR,调节糖代谢紊乱,为欧李高值化产品开发提供理论基础。
关键词:欧李原花青素;;胰岛素抵抗;;网络药理学;;HepG2细胞;;PI3K-Akt-GSK-3β信号通路
基金资助:河北农业大学引进人才科研专项(YJ2020029);; 河北省高等学校基本科研业务费(KY2023045)