Mécanisme de l’acide bétulinique inhibant la mort par le fer pour améliorer la stéatose hépatique non alcoolique basé sur la bioinformatique et la validation expérimentale

TANG Gaojun ,  

HU Jie ,  

LUO Li ,  

WU Huan ,  

ZHANG Quan ,  

ZHANG Baofang ,  

摘要

Objectif : explorer le mécanisme d'action de l'acide bétulinique (BA) dans l'inhibition de la mort par le fer pour améliorer la stéatose hépatique non alcoolique (NAFLD) par analyse bioinformatique et validation expérimentale, fournissant ainsi une référence pour la recherche fondamentale et l'application clinique de la NAFLD. Méthode : analyse bioinformatique, téléchargement des ensembles de données microarrays NAFLD GSE89632 et GSE63067 depuis la base de données d'expression génique intégrée (GEO), puis téléchargement des gènes liés à la mort par le fer dans la base de données de la mort par le fer, sélection des gènes différentiellement exprimés (DEGs) liés à la mort par le fer dans NAFLD, construction d'un réseau d'interactions protéiques (PPI), analyse d'enrichissement par ontologie génique (GO) et sur la base Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG); extraction des DEGs clés par différentes algorithmes, analyse de corrélation, infiltration immunitaire, analyse différentielle des cellules immunitaires, analyse de régression LASSO pour obtenir les gènes caractéristiques de la maladie à partir des DEGs clés, sélection des gènes centraux à l'intersection des gènes clés obtenus par différents algorithmes Cytoscape et des gènes caractéristiques de la maladie obtenus par régression LASSO, vérification des gènes centraux par courbe ROC, analyse de nouvelles cibles potentielle de NAFLD et prédiction de la médecine traditionnelle chinoise, validation du docking moléculaire entre les cibles centrales et les composants actifs des médicaments. Validation expérimentale animale : 50 souris C57BL divisées aléatoirement en groupe normal, groupe modèle, groupes à faible et forte dose d'acide bétulinique, groupe silymarine. Le modèle a été établi par un régime riche en lipides et cholestérol avec eau libre contenant 2,5 % de sulfate de dextrane de sodium (DSS), les traitements administrés par gavage pendant 24 jours. Échantillonnage pour mesurer la masse corporelle, l'indice hépatique, coloration à l'hématoxyline-éosine (HE) pour évaluer le dépôt de gouttelettes lipidiques hépatiques, détection des niveaux d'expression protéique/mRNA de GPX7, LTF, S100A8 et des marqueurs de mort par le fer (GPX4, ACSL4) par Western blot et PCR quantitative en temps réel. Résultats : analyse des données identifiant 10 gènes clés du processus de mort par le fer dans NAFLD, incluant SENP1 et AKR1C3. Analyse LASSO-ROC confirmant GPX7, LTF, S100A8 comme gènes centraux (surface sous la courbe [AUC]=0.771~0.821). Enrichissement KEGG montrant que les gènes différentiellement exprimés participent aux voies du fer, des produits terminaux avancés de glycation/récepteur (AGE/RAGE), etc. Analyse de corrélation montrant une corrélation positive significative entre SENP1 et AKR1C3 (P<0,01), négative significative entre DPP4 et GPX7 (P<0,01). Analyse d'infiltration immunitaire montrant que les cellules suppressives myéloïdes (MDSCs) et les cellules dendritiques activées sont les principales cellules immunitaires infiltrant NAFLD dans le processus de mort par le fer ; l'analyse corrélationnelle différentielle des cellules immunitaires a montré une corrélation négative de GPX7 avec les cellules T folliculaires auxiliaires (P<0,01), et une corrélation positive de S100A8 avec les MDSCs (P<0,01). L'expérimentation animale a révélé que l'intervention BA chez les souris NAFLD réduit significativement l'indice hépatique et le dépôt lipidique; comparé au groupe normal, le groupe modèle montre une augmentation significative des niveaux protéiques/mRNA de S100A8 et ACSL4 (P<0,01), et une diminution significative de LTF, GPX7, GPX4 (P<0,01). Comparé au groupe modèle, les groupes silymarine et BA inversent partiellement cette tendance de façon dose-dépendante. Conclusion : L'acide bétulinique pourrait inhiber le processus de mort par le fer en régulant GPX7, LTF, S100A8, atténuant l'inflammation hépatique et le dépôt lipidique, mécanisme lié à la restauration de l'activité GPX4 et à la régulation à la baisse de l'expression ACSL4.

关键词

bioinformatique; acide bétulinique; docking moléculaire; stéatose hépatique non alcoolique; mort par le fer

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