최근 몇 년 동안, 디히드로미리세틴(DHM)는 광범위한 생물학적 활성을 갖는 플라보노이드 화합물로서 항산화, 항염증, 항당뇨병 및 항종양에 대한 잠재적 효과에 대해 널리 연구되어 왔습니다. 특히, 제2형 당뇨병(T2DM) 조절에 있어서 DHM의 작용 메커니즘은 수많은 연구에 의해 뒷받침되었습니다. 이 기사에서는 DHM의 작용 메커니즘과 그 전망을 탐구할 것입니다.당뇨병 치료제.
dihydromyricetin의 분자 작용 메커니즘
1. 표적 예측 및 단백질-단백질 상호작용 네트워크(PPI)
항당뇨병에서 DHM의 잠재력을 밝히기 위해 연구자들은 스위스 표적 예측 데이터베이스를 사용하여 DHM의 72개 잠재적 표적을 선별하고 T2DM의 관련 표적 분석과 결합하여 메커니즘에 중요한 의미를 갖는 35개의 공통 표적을 얻었습니다. 당뇨병에서 DHM의 작용. 추가 단백질-단백질 상호작용 네트워크 분석(PPI)은 DHM이 영향을 미칠 수 있는 35개 표적이 168개의 연결 모서리를 통해 상호작용하여 기능적으로 활성인 네트워크를 구축한다는 것을 보여주었습니다. 이 네트워크의 핵심 단백질에는 T2DM의 발생 및 발달과 밀접한 관련이 있는 MAPK14, PPARG 및 VEGFA가 포함됩니다.
PPI 네트워크는 DHM이 주요 단백질의 상호 작용에 영향을 미쳐 당뇨병 관련 생물학적 과정과 신호 전달 경로를 방해하여 혈당 수치를 조절하는 효과를 달성할 수 있음을 보여줍니다.
2. 네트워크 약리학을 기반으로 한 GO 농축 및 KEGG 경로 분석
GO 농축 분석에 따르면 DHM은 유전자 발현의 음성 조절, MAP 키나제 활성의 양성 조절, 혈관 신생 등을 포함하여 T2DM에서 여러 가지 중요한 생물학적 과정(BP)을 가지고 있는 것으로 나타났습니다. 또한, 분자 기능(MF) 측면에서도 DHM은 효소 결합 및 단백질 동종이량체화 기능을 가지고 있음을 보여주었습니다. 세포 구성 요소(CC) 측면에서 DHM의 역할은 세포외 기질과 수용체 복합체에 집중되어 있으며 이는 DHM이 세포 구조와 기능을 조절하는 데 잠재적인 역할을 한다는 것을 나타냅니다.
KEGG 경로 분석 결과, DHM은 PI3K-Akt 신호전달 경로, IL-17 신호전달 경로, HIF{3}} 신호전달 경로 등 당뇨병 병리와 관련된 여러 경로에서 유의하게 풍부해졌습니다. 이러한 경로의 활동은 인슐린 신호 전달, 염증 반응 조절, 세포 대사 및 기타 생물학적 과정에 중요하며, 항당뇨병에서 DHM의 잠재력을 더욱 뒷받침합니다.
3. 구성요소-표적-질병-경로 네트워크 분석
"구성요소-표적-질병-경로" 네트워크를 구축함으로써 DHM과 당뇨병의 주요 경로와 목표가 보다 직관적으로 표시됩니다. MAPK14, PPARG 및 VEGFA와 같은 DHM의 주요 표적은 MAPK 신호 전달 경로, PI3K-Akt 신호 전달 경로 및 내분비 저항 경로를 포함한 여러 당뇨병 관련 경로에 관여하는 것으로 밝혀졌습니다. 이러한 표적은 세포 증식, 항산화 및 항염증 반응을 조절하는 데 핵심적인 역할을 하며 DHM의 항당뇨병 메커니즘을 강력하게 지원합니다.
이 네트워크에서 MAPK 신호 전달 경로와 PI3K-Akt 신호 전달 경로는 DHM이 당뇨병 과정에 영향을 미치는 중요한 경로로 간주됩니다. 구체적으로 MAPK 경로는 세포 증식 및 분화, 항산화 스트레스 반응에서 중요한 조절 역할을 하는 반면, PI3K-Akt 경로는 인슐린 신호 전달과 직접적으로 관련되어 글리코겐 합성, 세포 생존 및 포도당 흡수를 효과적으로 조절할 수 있습니다.
당뇨병 쥐에 대한 dihydromyricetin의 생리적, 생화학적 효과
동물 실험에서 DHM은 당뇨병 모델 마우스(예: db/db 마우스)에서 상당한 혈당 강하 효과를 나타냈습니다. DHM 처리 후 생쥐의 혈당 수치가 크게 감소했습니다(p<0.001), and the levels of total cholesterol (TC), triglycerides (TG) and low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C) in their serum were significantly reduced (p<0.0001), while the level of high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C) was increased. These results show that DHM has a significant improvement effect on the lipid profile and metabolic disorders of diabetic mice.
또한, DHM은 간의 산화 스트레스 지표(ALT, AST 및 ROS 수준)를 크게 감소시키고 항산화 효소 GSH-Px의 수준을 증가시켜 당뇨병 관련 간 손상을 완화시켰습니다. 이러한 효과는 DHM이 당뇨병 쥐의 산화 스트레스 반응을 효과적으로 완화하고 간 기능을 보호할 수 있음을 나타냅니다.
유전자 발현에 미치는 영향
유전자 발현 데이터는 DHM이 당뇨병 쥐의 간에서 여러 대사 관련 유전자의 발현을 유의하게 조절할 수 있음을 추가로 보여주었습니다. DHM은 전염증성 유전자의 발현을 억제하고 항산화 유전자의 발현을 강화함으로써 생쥐의 대사 상태를 개선했습니다. 고용량의 DHM은 특정 대사 유전자(예: VEGFA 및 MAPK14)의 발현 조절에서 상당한 용량 의존성을 나타냈으며, 이는 DHM이 대사 유전자에 대해 강력한 조절 잠재력을 가지고 있음을 나타냅니다.
PI3K/AKT 및 MAPK 신호 전달 경로에서 dihydromyricetin의 양방향 조절
PI3K/AKT 및 MAPK 신호 전달 경로에 대한 연구를 통해 DHM이 PI3K/AKT 신호 전달 경로를 활성화하고 MAPK 신호 전달 경로를 억제할 수 있음이 밝혀졌습니다. 이러한 양방향 조절이 항당뇨병 효과의 핵심입니다. 당뇨병이 있는 생쥐의 간 조직에서 DHM은 PI3K/AKT 신호 전달 경로에서 AKT 단백질의 발현을 크게 상향 조절하여 포도당 흡수를 향상시키고 인슐린 감수성을 향상시켰습니다. 동시에 DHM은 MAPK 경로에서 MEK 단백질을 하향 조절하여 당뇨병 관련 염증 반응을 억제할 가능성이 있음을 나타냅니다.
PI3K/AKT 신호 전달 경로의 활성화는 포도당 흡수 및 활용을 증가시키는 데 도움이 되는 반면, MAPK 신호 전달 경로의 억제는 전염증성 인자의 방출을 감소시킬 수 있습니다. 이러한 이중 조절은 당뇨병 환자의 혈당 조절, 염증 반응 억제 및 대사 균형에 매우 중요합니다.
분자 도킹 분석
분자 도킹 분석은 DHM이 주요 표적 단백질, 특히 MMP9, MAPK14 및 VEGFA와 같은 표적과 강한 친화성을 가지고 있음을 추가로 보여주었습니다. DHM이 이러한 표적에 결합하면 세포외 기질 분해를 억제하고 염증 반응을 조절하며 혈관 신생을 촉진하여 당뇨병 병리를 개선하는 데 도움이 됩니다.
이러한 표적에 대한 DHM의 결합 부위는 각각 ALA{0}} 및 LEU-243와 같은 아미노산 잔기에 있으며 결합 에너지는 -10.2 kcal/mol입니다. -7.0 kcal/mol. 이러한 고친화성 결합 사이트는 당뇨병 관련 표적을 조절하는 데 있어 DHM의 잠재적인 역할을 추가로 검증합니다.
참고문헌: Wen, X.; 레벨, C.; 저우, R.; 왕 Y.; 저우, X.; Qin, S. 네트워크 약리학, 분자 도킹 및 전사체학을 기반으로 한 제2형 당뇨병에 대한 Dihydromyricetin의 치료 효과를 뒷받침하는 분자 메커니즘. 식품 2024, 13, 344.https://doi.org/10.3390/foods13020344 (영어)
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