肥胖和2型糖尿病共同靶点及中药成分干预机制研究

摘要

目的 基于生物信息学方法探讨肥胖和2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus, T2DM）的共同潜在靶点及分子机制，并通过动物实验验证核心靶点的表达，同时分析中药活性成分的干预潜力。方法 通过GEO数据库获取肥胖人群数据集（GSE151839、GSE162653）筛选差异表达基因，与GeneCards数据库中的T2DM靶点取交集获得共同靶点。利用STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络，通过基因本体（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）分析富集生物过程和信号通路。采用GEO数据库验证核心靶点在肥胖和T2DM患者脂肪组织中的表达。12只SPF级雄性健康的8周龄SD大鼠（体质量180～200 g）随机分为空白组和模型组（n=6），建立T2DM大鼠模型，检测脂肪组织中核心靶点mRNA和蛋白表达水平。通过分子对接和分子动力学模拟分析中药活性成分与核心靶点的结合能力。结果 筛选获得肥胖差异表达基因460个（GSE151839）和796个（GSE162653），与T2DM靶点交集得到109个共同靶点。PPI网络分析鉴定出PTPRC、MMP9、ITGB2、CD86、CCR5和CCR2等核心靶点。GO和KEGG分析显示这些靶点主要富集于炎症反应、免疫调节和细胞黏附等生物学过程。动物实验验证核心靶点PTPRC、ITGAX、MMP9、ITGB2、CCR2和CXCL1 mRNA和蛋白在T2DM大鼠脂肪组织中表达上调（P<0.05）。分子对接和分子动力学模拟结果表明小檗碱、葛根素与PTPRC、MMP9、ITGB2靶点具有良好结合能力。结论 本研究揭示了肥胖与T2DM的共同分子机制，发现PTPRC、MMP9等核心靶点可能通过调控炎症-免疫网络促进疾病进展，为开发基于中药活性成分的靶向治疗策略提供了理论依据。

关键词

肥胖 / 2型糖尿病 / 炎症 / 免疫