Raziskovanje mehanizma, s katerim Cistanche Deserichola zdravi Alzheimerjevo bolezen z uporabo omrežne farmakologije in eksperimentalne validacije
Dec 10, 2024
2 rezultati
2.1 Pregled glavnih aktivnih sestavin in sestavin Cistanche Desericke
Cistanche Desericte je bil iskan po bazi podatkov TCMSP in švicarske platforme ADME, iskanje literature pa je povzročilo 8 glavnih aktivnih sestavin, in sicer suhtilaktone, yangambin, kvercetin, arachidonate, marckine, acteosid, echinacosid in beta-sitolol.
2.2 Pregled ciljev bolezni in pripravljanja Vennovega diagrama, gradnja interakcijske mreže beljakovin in beljakovin (PPI) ter Go in Kegg
Analiza obogatitve je bila izvedena z bazami podatkov OMIM, GeneCards in NCBI, po pregledu pa smo dobili skupno 2 013 tarče, povezane z AD. Na spletno mesto Venny Diagram uvozite cistančeve cistančeve cistančeve desketikole in cilje, povezane z AD, in pridobite skupno 207 ciljev križišč z zdravili ter narišite Vennov diagram, kot je prikazano na sliki 1A. Uvozite cilje križišč 207 v bazo podatkov String, da analizirate interakcijo med zdravili. Nato uvozite podatkovno datoteko v programsko opremo Cytoscape in po stopnji, bližini in numeričnem presejanju, je pridobljenih 42 tarč in 593 robov. Glede na razvrščanje velikosti so TNF, AKT1, CASP3, PPARG, EGFR, MMP9, ESR1, HIF1A izbrani kot ključni ciljni geni, narisani pa je diagram omrežja za interakcijo beljakovin in beljakovin (slika 1B).
Da bi razložili življenjski proces tarč, ki sodelujejo pri zdravljenju AD s cistanche Deserichola, smo uporabili metascape baza podatkov za izvajanje analize obogatitve GO na zgoraj navedenih 42 ciljih, vključno s tremi deli: celično komponento (CC), molekularno funkcijo (MF) in biološkim procesom (BP). Projekti so bili prikazani s standardom p≤ 0. 0 5, zgornjih deset celičnih komponent, molekulskih funkcij in bioloških procesov pa je bilo vrisanih v diagrame mehurčkov s pomočjo spletnega spletnega mesta za mikrobiologijo na spletu (slika 1C); Orodje David Online je bilo uporabljeno za izvajanje analize obogatitve KEGG na 42 skupnih ključnih ciljih bolezni in zdravil, pregledani pa so bili projekti s P≤0,05. Rezultati so pokazali, da je bilo obogatenih 172 signalnih poti. Najboljših 20 poti je bilo izbranih glede na vrednost P, narisan z mehurčki pa je bil narisan s pomočjo spletne platforme mikrobiologije (slika 1D). Rezultati obogatitve so pokazali, da je mehanizem Cistanche Desericle pri zdravljenju AD lahko tesno povezan s potjo PI3K-AKT, potjo raka, žariščno adhezijo in drugimi potmi.
Slika 1 (a) Alzheimerjeva bolezen tarča in cistanča komponenta cilja Venn Chart; (B) omrežja za interakcijo z beljakovinami in beljakovinami; (C) Diagram mehurčkov za obogatitev; (D) Diagram mehurčkov za obogatitev KEGG
2.3 Priprava zemljevida-tarčev-tarčev-tarčev-tarčev z zdravili-Srednje, ki se ukvarja z zdravili
S kombiniranjem rezultatov obogatitve KEGG z rezultati konstrukcije omrežja PPI lahko narišemo omrežje, ki je usmerjeno v zdravilo, ki je vgradnja, in-tarčev-tarče (slika 2). Modri trikotnik: zdravila Cistanche Deserichela; Oranžni trikotnik: oglas o bolezni; Svetlo zeleni krog: glavna sestavina zdravila; Rumeni krog: glavna pot, povezana z boleznijo, ki jo zdravi Cistanche Deserickola; Temno zeleni pravokotnik: tarča, povezana z zdravili; rob: korelacija med vozlišči
Slika 2 Skupna razdalja, ki jo miši prevozijo v vsaki skupini navigacijskega testa mesta, preden gremo na oder (x s, mm)
| Skupina | 1. dan | 2. dan | 3. dan | 4. dan | 5. dan |
|---|---|---|---|---|---|
| Samri | 11,963.53 | 7,759.00 | 5,660.00 | 3,922.00 | 1,984.67 |
| Model | 11,977.35 | 8,417.67 | 5,465.38 | 7,329.67 | 5,517.67 |
| L-GCS | 11,964.33 | 8,330.33 | 6,226.87 | 4,789.33 | 3,867.47 |
Zavihek 3 Zakasnitev miši v vsaki skupini navigacijskega testa mesta (x s, s)
| Skupina | 1. dan | 2. dan | 3. dan | 4. dan | 5. dan |
|---|---|---|---|---|---|
| Samri | 50,33 ± 1,24 | 45. 00 ± 43,43 | 39,67 ± 21,55 | 35. 00 ± 6,64 | 30,01 ± 1,64 |
| Model | 53. 00 ± 3.81 | 47. 00 ± 4.81 | 41. 00 ± 2,71 | 36. 00 ± 4.81 | 31. 00 ± 1,81 |
| L-GCS | 54. 00 ± 4.12 | 47,67 ± 4,34 | 39,67 ± 1,22 | 35,75 ± 2,45 | 36. 00 ± 1,81* |
| M-GCS | 52,67 ± 4,47 | 46. 00 ± 4. 00 | 35,75 ± 2,67 | 34. 00 ± 1,53 | 32. 00 ± 2,31* |
| H-GCS | 50,33 ± 2,11 | 45,67 ± 3,25 | 36,50 ± 2,31* | 35,75 ± 1,22* | 31,50 ± 1,81* |
| F | 2.84 |
*Opomba: v primerjavi s skupino Samri,P <{{0}}. 0 5; V primerjavi s skupino modela † p <0,05; L-GCS in H-GCS skupine, ‡ p <0,05.
Če potrebujete nadaljnje spremembe, mi sporočite!
Slika 3 Odstotek časa, porabljenega v ciljnem kvadrantu, in številnikrat, ko je platforma prešla vsaka skupina miši v preizkusnem preskusu sonde
2.4.2 Y Eksperiment Maze
Rezultati eksperimenta Y Maze so pokazali, da: v primerjavi s skupino SAMR1 je čas skupine modelne skupine za raziskovanje novih orožij in hitrosti izmeničnosti znatno zmanjšan (P<0.05); compared with the Model group, the M-GCs group and H-GCs group's novel The arm exploration time was significantly increased (P<0.05); the spontaneous alternation rate of new arms in the GCs-administered group was significantly higher than that in the Model group (P<0.05), among which the spontaneous alternation rate of the M-GCs group was higher than that of the other administration groups ( P <0.05) (Fig. 4).
2,5 Učinki GCS na število in morfologijo mišjih hipokampalnih nevronov
Rezultati obarvanja NISSL so pokazali, da so bile nevronske piramidalne celice v skupini SAMR1 okrogle ali ovalne, s popolno obliko in ureditvijo. Intracelična nissl telesa so bila globoko obarvana in število večje. V primerjavi s skupino SAMR1 so bile nevronske piramidalne celice v modeli<0.05); compared with the Model group, the morphology of the pyramidal cells in the GCs administration group was more complete and the arrangement was more complete. Relatively neat, the number of complete pyramidal cells increased significantly (P<0.05). Among them, most pyramidal cells in the M-GCs group were complete in shape and more neatly arranged. The number of complete pyramidal cells was significantly higher than that in other drug administration groups. increased (P <0.05), as shown in Figure 5.
2.4.2 Y Eksperiment Maze
Rezultati eksperimenta Y Maze so pokazali, da: v primerjavi s skupino SAMR1 je čas skupine modelne skupine za raziskovanje novih orožij in hitrosti izmeničnosti znatno zmanjšan (P<0.05); compared with the Model group, the M-GCs group and H-GCs group's novel The arm exploration time was significantly increased (P<0.05); the spontaneous alternation rate of new arms in the GCs-administered group was significantly higher than that in the Model group (P<0.05), among which the spontaneous alternation rate of the M-GCs group was higher than that of the other administration groups ( P <0.05) (Fig. 4).
2,5 Učinki GCS na število in morfologijo mišjih hipokampalnih nevronov
Rezultati obarvanja NISSL so pokazali, da so bile nevronske piramidalne celice v skupini SAMR1 okrogle ali ovalne, s popolno obliko in ureditvijo. Intracelična nissl telesa so bila globoko obarvana in število večje. V primerjavi s skupino SAMR1 so bile nevronske piramidalne celice v modeli<0.05); compared with the Model group, the morphology of the pyramidal cells in the GCs administration group was more complete and the arrangement was more complete. Relatively neat, the number of complete pyramidal cells increased significantly (P<0.05). Among them, most pyramidal cells in the M-GCs group were complete in shape and more neatly arranged. The number of complete pyramidal cells was significantly higher than that in other drug administration groups. increased (P <0.05), as shown in Figure 5.
2.6 Vpliv GC-jev na izražanje beljakovin, povezanih s PI3K-AKT, in beljakovine tau v mišjem hipokampusu
Rezultati imunohistokemičnega obarvanja so pokazali, da se je v primerjavi s skupino SAMR1 število pozitivnih celic, ki izražajo PI3K in P-AKT, v območju hipokampala CA1 v skupini modelov znatno zmanjšalo (P<0.05), and the number of positive cells expressing P-Tau was significantly increased (P < 0.05); compared with the Model group, the number of positive cells in the hippocampal CA1 area of PI3K and P-Akt in the GCs group was significantly increased (P<0.05), and the number of positive cells expressing P-Tau was significantly reduced (P<0.05 ); among them, the number of positive cells expressing PI3K and P-Akt in the CA1 area of mouse hippocampus was significantly increased in the M-GCs group compared with other GCs administration groups (P<0.05), see Figure 6.
Slika 7 Eksperimentalni trak Western blot
Vrednost absorpcije traku 4 zavihka (x s)
| Skupina | 1. dan | 2. dan | 3. dan | 4. dan | 5. dan |
|---|---|---|---|---|---|
| Samri | 50,33 ± 1,24 | 45. 00 ± 43,43 | 39,67 ± 21,55 | 35. 00 ± 6,64 | 30,01 ± 1,64 |
| Model | 53. 00 ± 3.81 | 47. 00 ± 4.81 | 41. 00 ± 2,71 | 36. 00 ± 4.81 | 31. 00 ± 1,81 |
| L-GCS | 54. 00 ± 4.12 | 47,67 ± 4,34 | 39,67 ± 1,22 | 35,75 ± 2,45 | 36. 00 ± 1,81* |
| M-GCS | 52,67 ± 4,47 | 46. 00 ± 4. 00 | 35,75 ± 2,67 | 34. 00 ± 1,53 | 32. 00 ± 2,31* |
| H-GCS | 50,33 ± 2,11 | 45,67 ± 3,25 | 36,50 ± 2,31* | 35,75 ± 1,22* | 31,50 ± 1,81* |
| F | 2.84 |
*Opomba: v primerjavi s skupino Samri,P <{{0}}. 0 5; V primerjavi s skupino modela † p <0,05; L-GCS in H-GCS skupine, ‡ p <0,05.
3 razprava
Alzheimerjeva bolezen je pogosta nevrodegenerativna bolezen. Kot kronična bolezen z zahrbtnim začetkom in neprekinjenim napredovanjem je značilna nenormalne klinične manifestacije, kot so spomin, jezik, spoznanje, osebnost in vedenjske funkcije [15,16]. Trenutno je patogeneza Alzheimerjeve bolezni zapletena in obstaja veliko teorij, kot so odlaganje amiloidov Aβ, oksidativni stres nevronov, nevroinflamanje, nenormalno fosforilacijo beljakovin tau in neravnovesja črevesne flore. Med njimi je vnetna apoptoza nevronov, ki jo povzroča tau beljakovinska fosforilacija, pomemben mehanizem kognitivne okvare, ki jo povzroča AD [17,18]. Tau protein je protein, povezan z mikrotubuli (Zemljevidi), povezan z nevronskimi aksoni. Njegova glavna funkcija je spodbujati oblikovanje mikrotubul, ohraniti njihovo stabilnost in uravnavati aksonski transport [19,20]. Prekomerna fosforilacija tau beljakovin bo izgubila sposobnost vezave na mikrotubule, kar bo povzročilo mikrotubulovo depolimerizacijo, aksonsko disfunkcijo in nevrofibrilarne tangice, kar bo vodilo do nevronske degeneracije in apoptoze [21]. Študije so pokazale, da so različne povezane signalne poti tesno povezane s fosforilacijo tau proteina, med katerimi je znotrajcelična fosfatidilinozitolna kinaza/protein kinaza B (PI3K/Akt) ključno vlogo pri fosforilaciji, ki je mogoče vplivati na neporočno, in njegovo abnormalno izražanje, in njegovo abnormalno izražanje lahko ABNORMAL, in ABNORMAL, ABNOMALNA PREDMETA, IN NJEGOVA TILMALNA TILJA. [22].
V zgoraj omenjeni študiji o omrežni farmakologiji je analiza obogatitve GO in Kegg pokazala, da ima I3K/Akt pot ključno vlogo pri izboljšanju AD s Cistanche Deserickola in je tesno povezana z apoptozo celic, tvorbo senilne plakete in nevronalnimi zapleti; Skozi bazo podatkov String so bili pregledani pogosti cilji GC -jev in AD, med katerimi je bil AKT1 pomemben ključni cilj in ključni protein na poti PI3K/AKT. PI3K kot zgornja molekula Akt je specifična znotrajcelična fosfatidilasitol kinaza [23]. Pri sesalcih ima družina PI3K izocime tipa I, II in III, od katerih so izocimi tipa I glavne regulativne cilje na poti PI3K-AKT. Ko se izocim tipa IA PI3K veže na beljakovine, kot so kinaze tirozina, lahko PI3K fosforiliramo in aktiviramo, fosforilirajo cilj PIP2 zunaj celične membrane, da postane tarča PIP3, ki privabi in fosforila Akt1, podtipe Akt1, podtipe Akt1, podtipe Akt1, podtipe Akt1, podtip Akt, podtip Akt, podtip Akt, podtip AKT, podtip AKT. Člani družine AKT lahko uravnavajo biološke funkcije, vključno s preživetvijo celic, širjenjem, metabolizmom in rastjo. Po eni strani lahko fosforilirani AKT1 fosforilira agonist celične smrti (SPAT), povezan z β-celičnim CLL/limfomom (BCl -2) pri ostanku serina 136, s čimer zavira celično apoptozo [27]. Po drugi strani pa lahko uravnava beljakovine navzdol MTOR, GSK3β in Foxo, s čimer se zmanjša proizvodnja p-tau proteina [28-30].
Ker lahko povečanje p-tau beljakovin obravnavamo kot značilno patološko značilnost AD, naj bi bilo tesno povezano s kognitivnim upadom in sinaptično izgubo. Zato lahko aktiviranje signalne poti PI3K/AKT igra pomembno vlogo pri izboljšanju Alzheimerjeve bolezni.
Cistanche Deserickola je mesnato steblo s posušenimi luskastimi listi rastline Cistanche Deserthela. Po naravi je toplo in slano po okusu in spada v ledvične in debele črevesne meridiane. Gre za zdravilo za tonifikacijo ledvic in krepitev Yanga, navlaževanje črevesja in lajšanje zaprtja [31]. Ima učinke anti-apoptoze, antioksidacije, uravnavanja celične avtofagije in nevroendokrine, izboljšanje fizične moči ter izboljšanje učenja in spoznanja. Ima pomembno vrednost pri preprečevanju in zdravljenju bolezni centralnega živčnega sistema [32]. Številne literature zapisujejo, da lahko Cistanche Desericle zaščiti in vzbuja aminokisline v avtofagiji nevronov, poškodovanih s cerebralno ishemijo-reperfuzijo, izboljšajo nevronski oksidativni stres pri podganah demence, ščitijo mikroglialni vnetni odziv, ki ga povzroča lipopolisaharid, in povečuje imuno funkcijo podgana in izboljšuje imunsko funkcijo stanja podgane. Zgornji vedenjski poskusi so pokazali, da so miši v skupini GCS v primerjavi z modelom skupine znatno izboljšale učenje in spoznanje (P<0.05); Nissl staining experiments found that the number of pyramidal cells in the GCs group was significantly increased compared with the Model group, with complete morphology and neat arrangement (P<0.05); immunohistochemistry and Western blot experiments found that GCs could significantly increase the expression of PI3K and P-Akt proteins in the hippocampus of SAMP8 mice and significantly reduce the expression of P-Tau protein (P<0.05), which indicates that Cistanche deserticola may play a role in improving Alzheimer's disease by regulating the PI3K-Akt signaling pathway and affecting the production of P-Tau. This study used SAMP8 mice to construct an Alzheimer's disease model. Through network pharmacology, the main mechanism of action of Cistanche deserticola in treating Alzheimer's disease was explored, and a preliminary discussion of the mechanism of action and the optimal drug dose were explored. The subsequent exploration will continue to explore the mechanism of action and efficacy of Cistanche deserticola in improving the learning and cognitive function of AD model animals, in order to provide more modern scientific basis for the development of Cistanche deserticola products for the prevention and treatment of AD.
