糖尿病性腎症の治療のためのピクロリザ・クロア抽出物のネットワーク薬理学、分子ドッキング、およびin vitro調査

Picrorhiza Kurroa Royle Ex Benth。（P. kurroa/pk/kutki）、crascrophulariaceaeに属するヒマラヤのハーブは、その肝保護活動で広く知られています。伝統的に、上気道障害、腎臓および肝臓の問題、消化不良および慢性下痢に効果的であることがわかっていますが、作用メカニズムは不明です。この研究では、糖尿病性腎症（DN）の治療に対するP. Kurroaの作用モードを、ネットワーク薬理学、分子ドッキング、およびin vitroアッセイで調査しました。多数のデータベースがスクリーニングされ、33 P. Kurroaの生物活性化合物と56のターゲットが特定されました。化合物ターゲットネットワーク、ターゲットパスウェイネットワーク、および化合物標的パスウェイネットワークが構築されました。主要な生物活性化合物には、ピクロリザシドD、スクロフロシドA、バニリン酸、アルベニンI、シンナム酸、ピセイン、6-フェルロイルカタルポール、ピクロシドV、ピクロシド、アポシニン、ピクロシドI、ピクロシドIV、アンドロシン、アンドロシン、クチュルビタキンP、クッチンP、クチンパンO、ククルビタシンK、ピクラシンなど。この研究で特定された潜在的なタンパク質標的は、MMP1、PRKCA、MMP7、IL18、IL1、TNF、ACE、ASC、CASP1、NLRP3、MAP、KURROA1、MITOGEN-ACTIVATED CONTEIN KINASE（MAPK）でした。14およびMAPK8。注釈の視覚化と統合発見（David）経路と遺伝子オントロジー濃縮分析のデータベースでは、MAPK、レニン - アンジオテンシン系（RAS）、TNF、シグナルトランスデューサー、転写の活性化因子を含む14の主要なDNシグナル伝達経路が特定されました。）、TLR、血管内皮成長因子（VEGF）、MTOR、WNT、RAS、PPARS、NFB、NOD、およびホスファチジルイノシトールシグナル伝達経路。分子ドッキング研究により、P。kurroaの32の生物活性化合物がDNに関連する14の重要なタンパク質/遺伝子と相互作用したことが明らかになりました。P. Kurroa抽出物は、HEK細胞の生存率を大幅に向上させることが証明されました。ウエスタンブロットを使用したタンパク質発現分析により、P。kurroa抽出物がp47phox、p67phox、Gp91phox、IL-1、およびTGFβ-1の発現を大幅に変化させることが示されました。ネットワークの薬理学とドッキング作業の結果として、生物活性化合物と効果的な作用モードを発見するための新しい概念を開発することができました。DN疾患に対するP. kurroa抽出物の潜在的な効果は、ネットワークの薬理学と分子ドッキングによって支援されたin vitro研究で明らかでした。

Picrorhiza kurroa Royle ex Benth. (P. kurroa/PK/Kutki), a Himalayan herb belonging to the family Scrophulariaceae, is widely known for its hepatoprotective activity. Traditionally, it is found to be effective for upper respiratory tract disorders, kidney and liver problems, dyspepsia and chronic diarrhoea but the mechanism of action is unclear. In this study, the mode of action of P. kurroa for the treatment of diabetic nephropathy (DN) was investigated by network pharmacology, molecular docking and in vitro assays. Numerous databases have been screened and 33 P. kurroa bioactive compounds and 56 targets were identified. The compounds-targets network, targets-pathways network and compounds-targets-pathways network were constructed. The major bioactive compounds include picrorhizaoside D, scrophuloside A, vanillic acid, arvenin I, cinnamic acid, picein, 6-feruloyl catalpol, picroside V, pikuroside, apocynin, picroside I, picroside IV, androsin, cucurbitacin P, boschnaloside, kutkoside, cucurbitacin O, cucurbitacin K, picracin, etc. The potential protein targets identified in this study were MMP1, PRKCA, MMP7, IL18, IL1, TNF, ACE, ASC, CASP1, NLRP3, MAP, KURROA1, mitogen-activated protein kinase (MAPK)14 and MAPK8. In the Database for annotation visualization and integrated discovery (DAVID) pathways and Gene Ontology enrichment analysis, 14 major DN signalling pathways were identified, including MAPK, renin-angiotensin system (RAS), TNF, signal transducer and activator of transcription (JAK-STAT), TLR, vascular endothelial growth factor (VEGF), mTOR, Wnt, Ras, PPARs, NFB, NOD and phosphatidylinositol signalling pathways. A molecular docking study revealed that 32 bioactive compounds of P. kurroa interacted with 14 significant proteins/genes associated with DN. P. kurroa extract was proven to enhance the survival rate of HEK cells significantly. Protein expression analysis using Western blot demonstrated that P. kurroa extract significantly altered the expression of p47phox, p67phox, gp91phox, IL-1 and TGFβ-1. As a result of network pharmacology and docking work, new concepts for discovering bioactive compounds and effective modes of action could be developed. The potential effect of P. kurroa extract on DN disease was evident in the in-vitro studies aided by network pharmacology and molecular docking.Communicated by Ramaswamy H. Sarma.