在健康需求日益增長的當下,玄參作為傳統中藥材,其價值逐漸受到更多關注。2025年,玄參行業展現出獨特的發展趨勢,市場對玄參的需求不僅體現在傳統藥用領域,在現代醫學研究中,玄參治療糖尿病的潛力也成為熱點。通過網絡藥理學等現代研究方法,深入探究玄參治療糖尿病的作用機制,不僅有助於揭示其內在原理,也為玄參在糖尿病治療領域的進一步應用提供理論支撐,推動玄參行業在醫藥研究方向的發展。
及作用靶的篩選與預測
利用中藥系統藥理學資料庫與分析平台(TCMSP),以口服利用度(OB)≥30%,類藥性(DL)≥0.18 為篩選標準,對玄參的化學成分進行研究。最終確定玄參的有效化學成分有 5 種,分別是 β- 谷甾醇(MOL000358)、谷甾醇(MOL000359)、柳杉酚(MOL002222)、哈巴俄苷(MOL007662)、14 - 去氧 - 12(R)- 磺酸基穿心蓮內酯(MOL007658),對應的靶點去重後有 44 個,其中包括前列腺素內過氧化物合酶(PTGS)2、β2 腎上腺素受體(ADRB2)、胱天蛋白酶(CASP)3、雌激素受體(ESR)1 等。同時,通過蛋白質資料庫(UniProt)規範靶點名稱,為後續研究奠定基礎。
藉助人類基因綜合資料庫(Genecards)、人類在線孟德爾遺傳資料庫(OMIM)、治療靶點資料庫(TTD),以 「diabetic」 為檢索詞查詢糖尿病靶點。在 Genecards 資料庫中檢索得到 916 個糖尿病靶點,OMIM 資料庫中得到 30 個,TTD 資料庫中得到 165 個,去重後共獲得 1021 個糖尿病相關靶點。利用 VENNY 工具將糖尿病靶點與玄參靶點取交集,最終確定糖尿病 - 玄參交集靶點 14 個,分別為 PTGS2、乙醯膽鹼酯酶(ACHE)、ADRB2、μ 阿片受體基因(OPRM1)、PTGS1、磷脂醯肌醇 (-3) 激酶 γ 亞基(PIK3CG)、CASP9、CASP3、對氧磷酶 1(PON1)、核受體亞家族 C 組成員 2 蛋白(NR3C2)、ESR1、二肽基肽酶 4(DPP4)、糖原合成酶激酶(GSK - 3β)、絲氨酸蛋白酶 1(PRSS1)。
將玄參 - 糖尿病的交集靶點導入 STRING11.0 資料庫構建蛋白質 - 蛋白質相互作用(PPI)網絡,該網絡包含 14 個節點和 37 條邊,表明有 14 個相關蛋白參與及 37 個蛋白之間的相互作用關係。通過節點和邊的呈現,推測玄參治療糖尿病可能與 CASP3、GSK - 3β、ADRB2、PON1、DPP4、PTGS2、ESR1、ACHE 這些節點有關。
運用 DAVID 資料庫對交集靶點進行基因本體(GO)功能富集分析和京都基因和基因組資料庫(KEGG)通路富集分析。GO 功能富集分析確定了 50 項條目,其中生物過程(BP)部分 31 項,主要富集在雌二醇反應、脂多糖反應、缺乏配體的外源性凋亡信號通路等;細胞組分(CC)部分 7 項,主要在質膜;分子功能(MF)部分 12 項,主要是蛋白二聚化活性、半胱氨酸型內肽酶活性參與凋亡過程、過氧化物酶的活性等。KEGG 富集分析得到 24 條 KEGG 條目,前 18 的通路顯示玄參主要成分 - 糖尿病共同靶點涉及的信號通路有癌症通路、脂肪細胞內脂類分解的調節、大腸癌、甲狀腺激素信號通路、甲型流感等,提示玄參可能通過這些通路治療糖尿病。
《2025-2030年中國玄參行業市場深度研究及發展前景投資可行性分析報告》指出,運用 AutoDock Vina 對核心靶點與活性成分進行分子對接模擬。篩選出柳杉酚、β- 谷甾醇、谷甾醇、哈巴俄苷、14 - 去氧 - 12(R)- 磺酸基穿心蓮內酯共 5 種活性成分以及 CASP3(PDBID:6CKZ)、CASP9(PDBID:3V3K)、GSK - 3β(PDBID:4AFJ)、ESR1(PDBID:2OCF)、PTGS2(PDBID:5F19)共 5 個核心靶點進行對接。分子對接結果顯示,β- 谷甾醇與 GSK - 3β、14 - 去氧 - 12(R)- 磺酸基穿心蓮內酯與 PTGS2、柳杉酚與 GSK - 3β 結合更為緊密。
糖尿病會導致機體糖代謝、脂代謝紊亂,抗氧化能力減弱,氧化應激在糖尿病發生髮展中起重要作用。研究發現,玄參的有效化學成分如 β- 谷甾醇具有抗氧化和抗糖尿病作用,可提高高血糖大鼠空腹血漿胰島素水平,降低空腹血糖,改善口服糖耐量,還能改善糖尿病併發症。
糖尿病 - 玄參交集靶點中的 CASP3 與細胞凋亡相關,其激活可導致 2 型糖尿病潛在的病理生理機制變化;PON1 水平降低與 2 型糖尿病心血管疾病風險增加有關;DPP4 是糖尿病管理和降低相關心血管風險的目標,DPP4 抑制劑可降低高血糖;GSK - 3β 在眾多細胞過程中發揮作用,與糖尿病相關。玄參主要成分 - 糖尿病共同靶點涉及的信號通路如癌症通路、脂肪細胞內脂類分解的調節等,也為玄參治療糖尿病提供了作用途徑。
綜上所述,通過網絡藥理學和分子對接方法研究發現,玄參治療糖尿病的機制具有多成分、多靶點、多通路的特徵。其主要活性成分如 β- 谷甾醇、14 - 去氧 - 12(R)- 磺酸基穿心蓮內酯和柳杉酚與核心靶點結合活性較強,可能通過作用於 PTGS2、GSK - 3β、ACHE 等靶點,調節脂類分解發揮治療糖尿病的作用。這項研究初步揭示了玄參治療糖尿病的內在機制,為後續開展動物實驗和臨床研究提供了思路,也為玄參在糖尿病治療領域的進一步開發和應用奠定了理論基礎,有助於推動玄參行業在糖尿病治療研究方向的發展 。