Steriloitu fermentoitu juoma kohdistuu liikalihavuuteen ja tyypin 2 diabetekseen tietokonetutkimuksessa

Steriloitu fermentoitu juoma kohdistuu liikalihavuuteen ja tyypin 2 diabetekseen tietokonetutkimuksessa

Analysoimalla juomia, joita ihmiset todella nauttivat, tutkijat paljastavat, kuinka steriloidut kasvifermentit voivat teoriassa vaikuttaa insuliiniin, lipideihin ja tulehdusreitteihin, mikä luo pohjan tuleville kokeellisille testauksille.

Tuore tutkimus lehdessäTieteelliset raportittunnistettu, karakterisoitu ja arvioitu bioaktiivisia molekyylejä terminaalisesti steriloidussa, probioottifermentoidussa lääkeruokahomologia (MFH) -juomassa, joka voi ehkäistä liikalihavuutta ja tyypin 2 diabetesta (T2D).in silicoMetabolisen tulehduksen monikohdemodulaatio.

Liikalihavuuden ja tyypin 2 diabeteksen globaali taakka

Yli joka kahdeksas aikuinen kärsii liikalihavuudesta ja yli 500 miljoonaa kärsii tyypin 2 diabeteksesta, syndeemisestä sairaudesta, joka johtaa sydänsairauksiin, munuaisten vajaatoimintaan ja tuottavuuden heikkenemiseen. Perheet tuntevat tämän päivittäistavarakaupan kassalla ja apteekin tiskillä. Tehokkaat lääkkeet, kuten glukagonin kaltaiset peptidi-1 (GLP-1) -reseptoriagonistit, toimivat, mutta kustannukset, sivuvaikutukset ja saatavuus rajoittavat käytännön käyttöä.

Perinteisen kiinalaisen lääketieteen (TCM) ohjaamat ruoat ja fermentaatiot ovat edullisia, säilyviä vaihtoehtoja, joita ihmiset voivat juoda päivittäin.

Silti suurin osa tutkimuksista luonnehtii raakoja yrttejä pikemminkin kuin lopullista steriloitua juomaa, jota ihmiset todella kuluttavat. Integroituja kemiallisia ja järjestelmäanalyysejä tarvitaan sen selvittämiseksi, mitkä molekyylit selviävät käsittelystä ja kuinka ne vaikuttavat insuliiniin, lipideihin ja tulehdukseen.

Jatkotutkimuksen tulisi testata näitä mekanismeja soluissa ja ihmisissä, koska nykyiset havainnot perustuvat yksinomaan laskennallisiin analyyseihin.

Bioaktiivisten aineiden profilointi steriloidussa MFH-juomassa

Tutkijat analysoivat juomavalmista, terminaalisesti steriloitua fermentoitua juomaa (FH03FS), joka oli valmistettu viidestä MFH-kasvista, kuten Radix ofMillettia speciosaLootuksenlehti, munkin hedelmä, mandariinin kuori jaCinnamomi cortex. Turvallisuussyistä ne ensin lämpökäsitellään ja sitten fermentoidaanLacticaseibacillus paracaseiJaLactiplantibacillus plantarumja lopuksi pastöroitu vakauden vuoksi.

Fytokemikaalit profiloitiin käyttämällä ultra-suorituskykyistä nestekromatografia-tandem-massaspektrometriaa (UPLC-MS/MS). Yhdisteet, joiden suhteellinen runsaus oli >0,1 %, arvioitiin oraalisen biologisen hyötyosuuden ja lääkkeen kaltaisuuden suhteen.

sisään silicoImeytymistä, jakautumista, aineenvaihduntaa, erittymistä ja toksisuutta (ADMET) koskevat ennusteet sisälsivät ruoansulatuskanavan (GI) imeytymisen, veri-aivoesteen läpäisevyyden, P-glykoproteiinin (P-gp) substraatin tilan ja sytokromi P450:n (CYP) eston.

Järjestelmäanalyysit käyttivät verkkofarmakologiaa leikkaamaan ennustetut yhdistekohteet liikalihavuuden ja T2D-geeniryhmien, proteiini-proteiini-vuorovaikutusverkostojen (PPI), geeniontologian (GO) ja Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) -reittien rikastusanalyyseissä ydinsolmujen ja -reittien määrittelemiseksi.

Molekyylitelakka kvantifioitu sitoutuminen (kcal/mol) priorisoitujen yhdisteiden ja napaproteiinien välillä, molekyylimekaniikka/Poisson-Boltzmann-pinta-ala (MM-PBSA), ohjatut molekyylidynamiikan (MD) simulaatiot (100 ns) arvioitu stabiilius käyttäen neliökeskipoikkeamaa (RMSD), pinta-alan root keskiarvoa (RMR-säteen vaihtelu) (SASA).

Yhdessä tämä putki yhdistää "mitä pullossa on" "mitä se voi tehdä" metabolisissa-tulehdusverkostoissa, kuten laskennalliset mallit ennustivat kokeellisten testien sijaan.

Kemiallinen profilointi tunnistaa kymmenen tärkeää bioaktiivista ainetta

UPLC-MS/MS havaitsi 3 387 molekyyliä fenyylipropanoideista/polyketideistä, organoheterosyklistä, lipideistä, bentsoideista ja alkaloideista. Näin saatiin kymmenen farmakokineettisesti suotuisaa vaikuttavaa ainetta, joita hallitsevat aporfiinialkaloidit (nusiferiini, asimilobiini) ja flavonoidit (isosinensetiini, moriini, 5,7,3′,4'-tetrametoksiflavoni, 7,4'-di-O-metyyliapigeniini, 3,3',4',5,6,7,8-heptametoksikflavoni, 5-desmetyylisinensetiini), plus (S)-koklariini ja lignaanieudesmiini.

ADMET ehdotti suurta imeytymistä maha-suolikanavasta ja yleisesti alhaisia ​​turvallisuusongelmia; Useimmat yhdisteet eivät laukaisi ihmisen eetteriin liittyvän geenin (hERG) tai Ames-testin (AMES) mutageenisuusindikaattoreita, kun taas jotkin osoittivat CYP-vuorovaikutuksia, joita olisi seurattava polyfarmaatiassa.

Järjestelmämallinnus yhdistää bioaktiiviset aineet metaboliseen tulehdukseen

Kohteen ennuste leikkaa 338 oletettua yhdistelmäkohdetta tuhansien liikalihavuus- ja T2D-geenien kanssa, jolloin saatiin 144 päällekkäistä solmua. Verkkotopologia tislattiin 20 ydinproteiinia, jotka ovat keskeisiä metaboliselle tulehdukselle ja insuliinisignaaleille, mukaan lukien peroksisomiproliferaattorin aktivoima gammareseptori (PPARG), estrogeenireseptori 1 (ESR1), RAC-alfa-seriini/treoniiniproteiinikinaasi (AKT1), tuumorinekroositekijä (TNF), interleukiini-1-beeta-aktivaattori (traduktori1B-signaali3) (STAT3), apoptoosin säätelijä B-solulymfooma 2 (BCL2), solukasvainantigeeni p53 (TP53), proto-onkogeenityrosiiniproteiinikinaasi Src (SRC), rapamysiinin mekaaninen kohde (MTOR) ja matriksin metalloproteinaasit (MMP2/MMP9).

GO- ja KEGG-rikastus korosti aineenvaihduntasairauksien biologian kannalta merkityksellisiä signalointireittejä, mukaan lukien insuliiniresistenssi, lipidi- ja ateroskleroosisignalointi, kehittyneet glykaation lopputuotteiden reseptorit AGE (AGE-RAGE) -signalointireittejä varten ja ydinkaskadit, kuten fosfoinositidi 3-kinaasi-Akt), mitogenaasi-MAkt (PI3K-kinaasiaktivoitu PK) adenosiinimonofosfaatti (cAMP), TNF ja estrogeenisignalointi.

Nämä verkostot heijastavat tilastollisesti rikastettuja polkuyhdistyksiä ja yhdistävät todennäköisesti päivittäisen juoman tehostettuun glukoosin kuljetukseen glukoosinkuljettajan tyypin 4 (GLUT4) kautta, hepaattisen glukoneogeneesin heikentymiseen forkhead box -proteiini O1:n (FOXO1) kautta, heikentyneeseen tulehdussignaaliin ja muuttuneeseen lipidien käsittelyyn laskennallisissa verkkomalleissa.

Telakointi ja simulaatiot osoittavat sitomisen vakauden

Molekyylitelakka tuki usean kohteen sitoutumista. Morin sitoutui ESR1:een, BCL2:een ja SRC:hen suurella affiniteetilla; Useat flavonoidit ja (S)-koklauriini edistivät PPARG:tä ja 5-desmetyylisinensetiini kohdistui AKT1:een. Erityisesti nusiferiini osoitti laajaa ennustettua sitoutumista useisiin aineenvaihduntakeskuksiin.

Kaksi edustavaa kompleksia altistettiin MD-simulaatioille. Morin-ESR1 stabiloitui nopeasti (RMSD ≈ 0,26 nm), säilytti vetysidoksia ja osoitti van der Waalsin ohjaamaa sitoutumista MM-PBSA:n kautta johdonmukaisen SASA:n ja Rg:n kanssa, jotka ovat alhaisen energian sitoutumisasennon ominaisuuksia.

Asimilobiini-PPARG osoitti samanlaista stabiilisuutta (RMSD ≈ 0,28 nm) suuremmilla sähköstaattisilla panoksilla ja pysyvillä hydrofobisilla kosketuksilla pienen optimoinnin jälkeen lentoradan keskellä.

Kaiken kaikkiaan lentoradat paljastivat yhden syvän minimin vapaan energian maisemassa, mikä osoittaa pysyviä sitoutumismuotoja simuloiduissa järjestelmissä.

Mahdollisuus saatavilla olevaan, fermentoituun aineenvaihduntatukeen

Yhteisöissä, jotka tasapainottavat ruokabudjetteja apteekkilaskuja vastaan, tarvitaan säilyvyyttä kestävä fermentoitu juoma, joka kestää steriloinnin ehjillä aporfiineilla ja flavonoideilla.in silicosisältää PPARG:n, AKT1:n, ESR1:n ja tulehdukselliset solmut, jotka tarjoavat uskottavan, helposti saatavilla olevan lisäyksen ruokavalioon ja harjoitteluun laskennallisen analyysin luomana hypoteesina. Se ei korvaa GLP-1- tai SGLT2-hoitoja, mutta se voi auttaa kotitalouksia hallitsemaan glukoosia, lipidejä ja tulehdusta oikeaan suuntaan, jos tulevat kokeelliset ja kliiniset tutkimukset vahvistavat biologisen merkityksen.

Johtopäätökset ja tulevaisuuden kokeiluohjeet

Terminaalisesti steriloitu fermentoitu MFH-juoma (FH03FS) sisältää aporfiinialkaloideja ja flavonoideja, joilla on suotuisat ADMET-profiilit, korkea ennustettu ruoansulatuskanavan imeytyminen ja usean kohteena olevat vaikutukset insuliini-, lipidi- ja tulehdusreiteillä, jotka on tunnistettu integroiduilla menetelmillä.in silicoLähestymistapoja.

Verkkofarmakologia, molekyylitelakointi ja 100 ns:n MD-simulaatiot (MM-PBSA:lla) osoittavat vakaan sitoutumisen ydinsolmuihin, kuten PPARG, ESR1, AKT1, TNF ja muut, jotka ovat linjassa KEGG-insuliiniresistenssireittien, PI3K-Akt-, MAPK- ja AGE-RAGE-signalointien kanssa.

Nämä laskennalliset tulokset luovat testattavia hypoteeseja siitä, että päivittäinen, edullinen juoma voisi täydentää elämäntapojen muutosta ja tavanomaista hoitoa, kunnes validointi kokeellisilla ja ihmisillä tehdyillä tutkimuksilla. Seuraaviin vaiheisiin tulisi kuulua biofysikaaliset testaukset, solumallinnus ja ihmiskokeita tehon, turvallisuuden, annoksen ja vuorovaikutusten vahvistamiseksi todellisissa olosuhteissa.

Lähteet: