应用网络药理学和实验验证方法探讨槟榔抗糖尿病和神经退行性疾病的作用机制

摘要

目的：研究槟榔（areca catechu L,AC）降血糖、兴奋中枢神经等作用，运用网络药理学等方法探究其治疗糖尿病（diabetes mellitus,DM）和神经退行性疾病（neurodegenerative diseases,NDs）的潜在作用。方法：本研究通过筛选数据库及文献得出AC的主要活性成分和靶点基因；利用GeneCards等数据库获取与DM和NDs相关的疾病靶点基因。运用Rstudio对共有靶点进行基因本体（GO）和信号通路（KEGG）富集分析，应用STRING11.5在线数据库构建共有靶点蛋白互作网络（PPI）。运用分子对接观察AC主要活性成分（配体）与核心靶点（受体）的结合能力。利用CCK8检测不同浓度槟榔碱对细胞活力的影响，以确定给药浓度。利用葡萄糖检测试剂盒检测槟榔碱对细胞外葡萄糖含量的影响，评价槟榔碱调节葡萄糖代谢改善DM的功效。结果：网络药理学分析结果显示，AKT1、TP53、PPARG等因子和PI3K-Akt信号通路作为AC改善DM和NDs的核心靶点和通路。分子对接结果也显示AC的有效成分与DM和NDs的核心靶点有较高的结合能力。CCK8实验结果显示在给予槟榔碱0.5 mg/mL的浓度及刺激24 h后，细胞增殖能力最强（P<0.01）。0.5 mg/mL、1 mg/mL的槟榔碱浓度均增加了细胞的葡萄糖摄取量（P<0.01），且以0.5 mg/mL槟榔碱剂量的药效最好。结论：AC可能通过调节AKT1、TP53、PPARG等因子和PI3K-Akt信号通路来改善DM和NDs。且槟榔碱对细胞的增殖和葡萄糖代谢具有明显效果。

关键词

槟榔 / 神经退行性疾病 / 糖尿病 / 网络药理学