一、導(dǎo)言

今天小編給大家分享一篇關(guān)于民族藥理學(xué)研究的文章——Sanhuang Jiangtang tablet protects type 2 diabetes osteoporosis via AKT-GSK3β-NFATc1 signaling pathway by integrating bioinformatics analysis and experimental validation（通過整合生物信息學(xué)分析和實驗驗證，三黃降糖片可通過調(diào)控AKT-GSK3β-NFATc1信號通路保護2型糖尿病骨質(zhì)疏松癥）。?

二、結(jié)果展示

1、篩選靶基因并進行富集分析

在ETCM數(shù)據(jù)庫輸入三黃降糖片（SHJTT）的主要藥材后，從中獲取預(yù)測基因。通過剔除重復(fù)基因，共篩選出786個目的基因。通過DisGeNET和OMIM數(shù)據(jù)庫中搜索骨質(zhì)疏松癥和糖尿病的靶基因，結(jié)合數(shù)據(jù)庫刪除重復(fù)結(jié)果，獲得1101個骨質(zhì)疏松癥和2805個糖尿病的疾病目標(biāo)基因。然后，繪制SHJTT、骨質(zhì)疏松癥和糖尿病的靶基因韋恩圖。維恩圖顯示97個預(yù)測SHJTT在骨質(zhì)疏松癥和糖尿病中的治療靶點。對篩選得到的97個基因進行定位，進行GO功能和KEGG通路富集分析。

2、共享基因PPI網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

97個共享基因的相互作用關(guān)系通過PPI網(wǎng)絡(luò)圖進行可視化，以便更好地了解SHJTT在治療骨質(zhì)疏松癥和糖尿病中的潛在機制。該網(wǎng)絡(luò)包含83個節(jié)點和616 條邊。此外，利用MCODE算法獲取關(guān)鍵模塊。在網(wǎng)絡(luò)得分的基礎(chǔ)上，獲得了前3個集群。從整個靶基因中分離出19個hub基因。這表明樞紐基因可能是治療機制中的關(guān)鍵基因。

3、SHJTT治療改善T2DM誘導(dǎo)骨質(zhì)疏松

構(gòu)建瘦素受體缺乏（db/db）小鼠建立2型糖尿病骨質(zhì)疏松癥（T2DOP）模型。與野生型組相比，模型組小鼠近端脛骨的H&E和TRAcP染色發(fā)現(xiàn)更薄、更小、更多微裂紋的小梁。相反，與模型組相比，SHJTT治療組小鼠顯示出增厚、粗糙的小梁。結(jié)果表明SHJTT能夠改善T2DM誘導(dǎo)的骨質(zhì)疏松癥小鼠組織形態(tài)損傷。

4、靶基因及信號通路驗證

對小鼠右脛骨進行基因表達分析發(fā)現(xiàn)：Runx2、Bglap和Col1a1在模型組中顯著下調(diào)，破骨細胞特異性基因Nfatc1、Acp5、Mmp9、Atp6v0d2和Nfkb1顯著上調(diào)。Akt作為從網(wǎng)絡(luò)分析獲得的樞紐基因與破骨細胞有關(guān)。有文獻報道，AKT-GSK3β是一種調(diào)節(jié)破骨細胞中Nfatc1表達的途徑。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，SHJTT治療組中Akt和Nfatc1的表達明顯低于模型組，而GSK3β上調(diào)。NFATc1基因表達的降低與抑制破骨細胞的形成一致，而Acp5、Mmp9和Atp6v0d2的較低表達與骨吸收功能的降低很好地對應(yīng)。因此，SHJTT最終通過抑制Akt-GSK3β-NFATc1信號軸來促進骨形成并削弱RANKL誘導(dǎo)的破骨細胞形成的效率。

二、總結(jié)

研究者通過生物信息學(xué)分析和實驗驗證的方式對傳統(tǒng)中藥的藥理作用進行研究。由于SHJTT在T2DM臨床治療中的廣泛應(yīng)用，首先提出可能參與骨重建的假說，即SHJTT可用于治療T2DOP。隨后，SHJTT針對獲得T2DM和OP。采用模塊化分析方法生成關(guān)鍵基因和核心信號通路。最后，進行體內(nèi)實驗，以驗證SHJTT對T2DOP的治療效果。結(jié)論：SHJTT可通過調(diào)節(jié)AKT-GSK3β-NFATc1信號通路改善2型糖尿病骨質(zhì)疏松癥，為SHJTT治療T2DOP提供理論依據(jù)。