Mewn Cyfuniadau Cyffuriau Synergaidd Sgrin Seiliedig ar Sgrin O Feddyginiaethau Perlysiau: Achos sy'n Defnyddio Cistanche Tubulosa-Ⅰ

Diffinnir niwro-llid niwrogenig as gweithredoedd cerddorfaol o gelloedd imiwnedd cynhenid ​​ac addasol, celloedd fasgwlaidd, a niwronau a ysgogwyd gan gyflyrau patholegol a gwell gweithgaredd niwronaidd yn y system nerfol ganolog (CNS). Mae'n debygol o chwarae rhan mewn preimio adweithiau llidiol CNS gan gyflyrau fel poen, straen seicolegol, ac epilepsi neu ddod yn ffactor pathogenig mewn clefydau niwroddirywiol. Mae'r asiantau presennol ar gyfertrin niwro-llidyn bennaf yn perthyn i monotherapi, gan gynnwys dopamin, somatostatin, neuropeptide, adenosine, ac ati. Fodd bynnag, er enghraifft, gallai defnydd hirdymor o'r cyffuriau cyffredin ond hen atalyddion COX, Cyffuriau Gwrthlidiol Ansteroidal (NSAIDs), achosi sgîl-effeithiau andwyol, briwiau gastroberfeddol, neu risgiau cardiofasgwlaidd, ac mae canlyniadau treialon clinigol yn parhau i fod yn anfoddhaol yn arbennig, felly mae angen heb ei ddiwallu am driniaethau niwro-llid newydd.

TUBULOSA CISTANCHE NATURIOL AR GYFER TRIN CLEFYD ALZHEIMER PHGS75% ECH 30% DEDDF 12%

Gall therapi newydd cyfun cyffuriau fod yn strategaeth ymchwydd i ddiwallu anghenion datblygu cyffuriau newydd yn ogystal â goresgyn rhwystrau wrth drin clefydau cymhleth. Gallai therapi cyfuniad neu aml-gydran gyflawni'r gofynion uchod, lle mae dau gyffur neu fwy yn cael eu defnyddio gyda'i gilydd, gyda'r manteision a restrir: effeithiolrwydd uwch, ychydig iawn o groes-ymwrthedd, dos isel tra bod llai o sgîl-effeithiau, a llai o wenwyndra o'i gymharu ag asiantau un cyffur6 . Fe'i defnyddiwyd wrth drin afiechydon cymhleth ers bron i 30 mlynedd. Mae therapi cyfuniad cyffuriau diddorol hefyd yn cael ei gymhwyso yn yr ymchwil ar glefydau niwrolegol, er enghraifft, gallai cyfuniad o glimepiride ac ibuprofen yn effeithiol.lleihau llid mewn Clefyd Alzheimer (AD), neu gallai cetamin/atropine leihau mynegiant protein pro-llidiol mewn llygod epileptig. Gall cyfuniadau cyffuriau synergaidd felly ddod ag ysbrydoliaeth newydd ar gyfer olrhain triniaethau effeithiol ar gyfer niwro-lid. Felly, sut allwn ni gracio'r cnau caled i gyflawni'r cyffuriau cyfunol gorau posibl?

Y dyddiau hyn, mae'r dulliau presennol o sgrinio cyfuniadau cyffuriau fel a ganlyn, arolygon systematig o barau cyffuriau in vitro megis y dull sgrinio trwybwn uchel11 a'r 'Sgrinio Amlblecs ar gyfer Cyfansoddion Rhyngweithiol' (Cerddoriaeth) neu werthusiadau o'r cyfuniadau cyffuriau pâr gyda nifer fawr o gyffuriau. arbrofion ar raddfa. Serch hynny, gall y defnydd gormodol o weithlu, adnoddau naturiol, ac amser o brofion empirig llafurus fod yn broblem anochel wrth werthuso cyfuniadau effeithiol o gyffuriau. Mewn ymateb i oresgyn y diffygion, mae dulliau sy'n seiliedig ar ddadansoddiad rhwydwaith, yn enwedig rhwydweithiau rhyngweithio genetig, data bioleg systemau cemegol, a data moleciwlaidd a ffarmacolegol hefyd yn dod i'r amlwg ar gyfer darganfod cyffuriau cyfunol. Ar ben hynny, cynigiodd corff cynyddol o ymchwilwyr ddulliau rhwydwaith newydd i ragweld y cyfuniadau gorau posibl a chynigiodd y dilysiad arbrofol cyfatebol yn y cyfamser, felly gallai integreiddio rhagfynegiad rhwydwaith â dilysiad arbrofol fod yn duedd newydd ym maes rhagfynegiad cyfuniadol.

Mae meddyginiaethau llysieuol yn cynnwys nifer sylweddol o fformiwlâu (Fang-Ji mewn Mandarin) a chynhwysion cemegol, sy'n ffurfio cronfa ddata o gynhyrchion naturiol fel y gallai fforddio cliwiau arloesol, a data bioleg sylfaenol ar gyfer datblygu cyfuniadau cyffuriau, yn ôl yr Athro Li.a chyflwynodd yr Athro Liu ddulliau dadansoddi cyfannol yn seiliedig ar fioleg integredig i ddehongli mecanweithiau moleciwlaidd meddyginiaethau llysieuol: bilsen Liu-Wei-Di-Huang neu Reducing Injection. Yn ein gwaith blaenorol, canfuwyd nid yn unig bod dau berlysiau cynrychioliadol Lonicera japonica a Fructus Forsythiae yn dangos effeithiau synergaidd ar infuenza neu lid, ond hefyd mae cyfansoddion rutin ac amentoflavone yn cyflwyno effeithiau synergyddol wrth atal iselder.

Yn ein gwaith presennol, rydym yn datblygu dull ffarmacoleg system i ddarganfod y cyfuniadau cyffuriau synergaidd ymhlith cyfansoddion o'rllysieuyn Cistanche tubulosa(SCHENK) R. WIGHT, cynigir y camau canlynol: yn gyntaf, rydym yn dewis cyfansoddion bioactif trwy ragfynegi tebygrwydd cyffuriau, a ddefnyddir fel abwyd i bysgod y targedau cysylltiedig. Ac yna, wedi'n hysbrydoli gan batrwm seiliedig ar "targed rhwydwaith" i flaenoriaethu cyfuniadau o asiantau synergaidd mewn ffordd trwybwn uchel, rydym yn caffael cyfuniadau effeithiol o gyffuriau ymhlith y cyfansoddion posibl yn seiliedig ar algorithm mewnol a elwir yn Dull Ensemble Tebygolrwydd (PEA)26 gydag effeithlonrwydd hyfforddi uchel, cymhwysedd helaeth, a dau fynegai meintiol i ddisgrifio eiddo cyfuniad cyffuriau. Yn olaf, rydym yn defnyddio'r targedau a gafwyd a chyfansoddion parau ymgeiswyr i adeiladu rhwydwaith/llwybr ac yna'n darparu dadansoddiad i amgodio mecanwaith Cistanche tubulosa ar niwro-llid yn gyfannol. Er enghraifft, dyma'r tro cyntaf i sgrinio cyfuniadau effeithiol o gyffuriau o gynhyrchion naturiol yn seiliedig ar ffarmacoleg system trwy integreiddio dulliau cyfrifiannol a dilysiad arbrofol i gymeradwyo dibynadwyedd y rhagfynegiad. Credwn y gallai hyn helpu i bersonoli triniaeth niwro-lid, gwella ein dealltwriaeth o ddatblygiad niwro-amddiffynnol effeithiol, a chynorthwyo ymchwil rhag-glinigol yn y dyfodol.

CISTANCHE TUBULOSA AR GYFER RHEOLEIDDIO NIWROINFLAMATION MEWN CLEFYD PARCYN PHGS75% ECH 30% DEDDF 12%

Canlyniadau

Targedau Cistanche tubulosa

I gael y targedau sy'n ymwneud â niwro-llid rydym yn gyntaf yn cyflawni'r cynhwysion yn Cistanche tubulosa (SCHENK) R. WIGHT trwy chwilio cronfa ddata TCMSP (http://lsp.nwu.edu.cn/), sy'n arwain at 10 3 cyfansoddyn (Tabl Atodol S1, Gweler Deunyddiau a Dulliau). Yna, rydym yn dadansoddi eu tebygrwydd i gyffuriau trwy gymhwyso'r model rhagfynegi DL a luniwyd yn ein gwaith blaenorol (Gweler Deunyddiau a Dulliau). Yn y modd hwn, rydym yn cyflawni 63 o gyfansoddion bioactif posibl (Tabl Atodol S2) gyda mynegai DL Yn fwy na neu'n hafal i 0.18. Yn dilyn hynny, gan ddefnyddio algorithmau SysDT a WES, rydym yn nodi 117 o dargedau o'r cyfansoddion bioactif posibl hyn. Yn olaf, mae 43 o dargedau posibl (Tabl Atodol S3) sy'n gysylltiedig yn agos â niwro-lid yn cael eu hadalw ar ôl dileu sŵn a gwallau, trwy fapio targedau 117 y cyfansoddion i'r gronfa ddata CTD.

Dadansoddiad cyfoethogi GOBP ar gyfer targedau

I wirio a yw'r proteinau a dargedir gan y cyfansoddion bioactif posibl yn perthyn yn agos i niwro-lid, rydym yn perfformio dadansoddiad cyfoethogi GOBP trwy fapio targedau i DAVID. Mae Ffig. 1 yn dangos coeden GO sy'n cynrychioli canlyniadau termau GOBP sydd wedi'u cyfoethogi'n sylweddol (gwerth P Llai na neu'n hafal i 0.05), lle mae'r targedau'n cael eu categoreiddio i 20 grŵp gwahanol, megis rheoleiddio cyhyrau llyfn fasgwlaidd yn gadarnhaol amlhau celloedd a rheoleiddio mudo leukocyte yn gadarnhaol. Ymhlith y grwpiau hyn, mae trosglwyddiad synaptig cemegol, ymateb llidiol, signalau cell-gell, ac yn y blaen i gyd yn gysylltiedig yn agos â niwro-llid. Er enghraifft, mae'r newidiadau synaptig sy'n digwydd yn ystod clefydau niwrolidiol yn cael eu cyfryngu'n bennaf gan cytocinau llidiol a ryddhawyd o gelloedd T sy'n ymdreiddio ac o ficroglia wedi'i actifadu, ac maent yn gyfrifol, yn rhannol o leiaf, am batholeg dendritig anwrthdroadwy. Gyda'i gilydd, mae'r arsylwadau hyn yn awgrymu y gall y targedau a ragwelir yn ôl pob tebyg gyfrannu at drin niwro-lid.

Adeiladu rhwydwaith targed cyfansawdd a dadansoddi

Yn gyffredinol, mae therapïau cyfuniad ymarferol ac effeithiol yn gyfuniadau o gyfansoddion bioactif gyda phriodweddau ffarmacocinetig delfrydol, a all gydbwyso'r rhwydwaith afiechyd trwy reoleiddio targedau penodol. Felly, rydym yn adeiladu ymhellach rwydwaith targed cyfansawdd sefydlog i wirio eu cysylltiadau topolegol. Fel y dangosir yn Ffig. 2, mae'r rhwydwaith targed cyfansawdd deuran (CT) yn arddangos 482 o ryngweithiadau rhwng 63 o gyfansoddion a 43 o dargedau mewn modd sy'n apelio'n weledol. Rydym yn dadansoddi gradd y nodau yn y rhwydwaith targed cyfansawdd sy'n arwain at radd gyfartalog fesul cyfansawdd o 11.209 a 7.651 fesul targed, yn y drefn honno. Rydym yn arsylwi, ymhlith y 63 o gyfansoddion, bod 38 ohonynt yn addasu mwy na 7 targed (yn fwy na'r radd gyfartalog), gan amlygu'r effeithiau synergyddol posibl yn eu plith.

Er enghraifft, mae syringin (mol30) yn rhyngweithio â'r nifer fwyaf o dargedau, a all chwarae rôl hwb yn y rhwydwaith. Yn ddiddorol, mae astudiaeth yn profi bod y syringin cyfansoddol ffenolig wedi'i ynysu o Euonymus alatus (Tunb.) Sieb. (Celastraceae) yn cael effaith gwrth-niwrolidiol trwy atal cynhyrchu NO27. Mae 2′-asetylacteoside (mol42) yn rheoli 10 targed gwahanol (gradd=10). Ymhlith y targedau hyn, mae HSPB1 (a elwir hefyd yn HSP27), fel enghraifft, yn warchodwr moleciwlaidd sy'n arddangos priodweddau niwro-amddiffynnol mewn llawer o fodelau afiechyd ac anafiadau. Ar gyfer verbascoside (mol33), mae priodweddau niwro-amddiffynnol y cyfansoddyn bioactif hwn yn cynnwys modiwleiddio ffactorau trawsgrifio a

o ganlyniad newidiodd mynegiant genynnau, gan arwain at is-reoleiddio llid. Mae'n werth nodi, er nad yw eiddo topoleg y rhwydwaith yn gogwyddo tuag atoechinacoside(mol41, gradd=7), mae'n gyfansoddyn llafar newydd posibl ar gyfer rheoleiddio niwro-llid a signalau cysylltiedig mewn clefyd Parkinson a gall ddarparu gobaith newydd ar gyfer triniaeth glinigol. Gyda'i gilydd, mae'r canlyniadau hyn yn dangos bod y cyfansoddion gweithredol posibl a sgriniwyd i gyd yn gysylltiedig â niwro-lid a gellir eu hystyried fel y set ddata ar gyfer rhagfynegi cyfuniadau cyffuriau.

Cyfansawdd-Targed-Llwybr adeiladu rhwydwaith a dadansoddi

Trwy ddefnyddio'r algorithm PEA, rydym yn cael 10 cyfuniad gwahanol o gyffuriau (Tabl 1.), sy'n cynnwys 12 cyfansoddyn. Mae'r cyfuniadau cyffuriau hyn i gyd â thebygolrwydd synergedd uchel, sy'n cynrychioli'r posibilrwydd o achosi synergedd rhwng dau gyfansoddyn.

Felly, hyd at ryw raddau, ystyrir bod y cyfansoddion hyn yn sylweddau ffarmacolegol sylfaenolCistanche tubulosa. Yn seiliedig ar wybodaeth darged y cyfansoddion hyn a'r llwybrau sy'n deillio o DAVID, rydym yn adeiladu'r rhwydwaith llwybr cyfansawdd-targed (CTP) i roi goleuni rhagarweiniol ar fecanweithiau moleciwlaidd y cyfansoddion hyn. Mae'r rhwydwaith llwybr cyfansawdd-targed sy'n deillio o hyn yn cynnwys 47 nod a 99 ymyl. Fel y dangosir yn Ffig. 3, gall y cyfansoddion hyn weithredu nid yn unig ar broteinau'r i fyny'r afon ond hefyd y llwybrau i lawr yr afon sy'n gysylltiedig â niwro-lid, yn enwedig dangosyddion uniongyrchol marcwyr llid.

Yn benodol, mae mwyafrif helaeth y cyfansoddion yn targedu'r proteinau i fyny'r afon fel HSPB1, HTR2A, NTSR1, ac eraill, gan nodi rheoleiddio macro y cyfansoddion hyn ar gyfer trin niwro-lid. Er enghraifft, mae'r echinacoside cyfansawdd (mol41) yn targedu'r llwybr VEGF trwy brotein HSPB1 (Ffigur Atodol 1). Yn ffodus, mae astudiaethau'n dangos bod gan HSPB1 briodweddau cytoprotective sylweddol mewn sawl model o glefyd niwrolegol in vivo neu in vitro a gall chwarae rhan mewn effaith gwrth-infamary trwy reoleiddio llwybr signalau ffactor niwclear-κB (NF-κB). Yn ogystal, mae astudiaeth hefyd yn dangos y gallai R-Ras reoleiddio gweithgareddau angiogenig celloedd endothelaidd yn rhannol trwy ataliad echelin p38 protein-activated mitogen kinase (p38 MAPK)-HSPB1 llwybr signalau VEGF.

Gallwn gael y tubuloside cyfansawdd hwnnw A (mol56) i dargedu'r llwybr signalau Calsiwm trwy brotein NTSR1 yn y rhwydwaith. Mae'n hysbys bod ïonau calsiwm (Ca2+) yn ail negesydd cyffredinol yng nghelloedd y system imiwnedd. Gall y gostyngiad mewn gweithgaredd synaptig neu fwy o signalau derbynnydd asid aspartig N-methyl-D-aspartig (NMDA) extrasynaptig arwain at ddyshomeostasis calsiwm niwclear, a thrwy hynny gynyddu amlder niwroddirywiad a chamweithrediad gwybyddol. Ar ben hynny, mae'r protein targed NTSR1 yn aelod o'r superfamily mawr o dderbynyddion cypledig protein G, a chynhyrchir signalau trwy rwymo proteinau G a all actifadu ail system negesydd ffosffatidylinositol-calsiwm a chinasau MAP i lawr yr afon.

Enghraifft arall yw bod cyfansawdd 2′-asetylacteoside (mol42) yn targedu llwybr signalau GnRH trwy brotein PRKCD. Mae PRKCD, un o isoformau PKC, yn gyfryngwr mawr ar gyfer actifadu protein allgellog a reoleiddir kinases1/2 MAPK (ERK1/2 MAPK), c-Mehefin N-terminal protein kinases MAPK (JNK MAPK) a p38 MAPK trwy ryddhau gonadotropin hormon (GnRH)40. Ac, fel prosesau allweddol yn y rhwydwaith signalau a ysgogir gan GnRH, gallai'r rhaeadrau MAPK i lawr yr afon a metabolion asid arachidonig (AA) gynhyrchu protein llidiol, COX-2. O ran kkananoside O (mol18) a syringin (mol30), maent yn rhyngweithio'n uniongyrchol â'r proteinau i lawr yr afon PTGS2, NOS2, a dangosyddion llidiol eraill, sy'n adlewyrchiad greddfol o effeithiolrwydd y cyfansoddion. Mae astudiaeth yn dangos y gallai syringin atal cynhyrchu ffactor necrosis tiwmor- (TNF-) mewn celloedd RAW264.7 a ysgogwyd gan Lipopolysaccharides (LPS)42. Mae'r astudiaethau eraill yn dangos y gallai syringin hefyd leihau crynodiad NOS a gweithgaredd NOS43 neu gynhyrchu prostaglandin E244. Mae Isoacteoside (mol43) wedi’i dargedu MMP9, yn chwaraewr pwysig yn y system nerfol ganolog, a byddai’n ensym cyfryngu tybiedig ar gyfer anhwylderau niwroseiciatrig fel sgitsoffrenia a salwch deubegwn. Gallai diraddio NF-κB a ffosfforyleiddiad p38, ERK1/2, JNK MAPK, neu Akt (Protein Kinase B) o'r llwybrau signalau i fyny'r afon fodiwleiddio mynegiant genynnau MMP9 ac ataliad MMP9 a allai leihau mynegiant synthase nitrig ocsid anwythadwy. (iNOS) mewn celloedd actifedig.

TUBULOSA CISTANCHE NATURIOL AR GYFER LLEIHAUNEUROINFLAMAETHPHGS75% ECH 30% ACT 12%

Dadansoddiad llwybr

Mae "llwybr niwroinflammation" corfforedig yn cael ei adeiladu trwy integreiddio'r llwybrau allweddol a geir trwy ddadansoddiad rhwydwaith llwybr targed cyfansawdd, gan gynnwys llwybr clefyd Alzheimer, llwybr signalau Calsiwm, llwybr signalau GnRH, llwybr signalau VEGF, a'r synaps Serotonergig. O'r 43 targed, gellir mapio 19 ar y "Llwybr Niwroinflammation". Fel y dangosir yn Ffig. 4, mae'r Cistanche tubulosa yn cynrychioli targedau'r cyfansoddion gweithredol sy'n dosbarthu yn y "llwybr Neuroinflammation". Mae'r "llwybr niwroinflammation" wedi'i ddosbarthu'n 13 modiwl therapiwtig gwahanol, megis marwolaeth celloedd, apoptosis, llid, a niwro-amddiffyniad. Yn yr astudiaeth hon, rydym yn cymryd modiwlau marwolaeth celloedd, llid, a niwro-amddiffyniad fel enghreifftiau i egluro mecanwaithCistanche tubulosa ar gyfer niwro-llid.

Modiwl marwolaeth celloedd

Mae targedau sydd wedi'u lleoli yn llwybr clefyd Alzheimer yn ymwneud yn bennaf â'r broses marwolaeth celloedd, sy'n awgrymu bod cysylltiad agos rhwng marwolaeth celloedd a niwro-lid. Mae astudiaethau'n dangos bod niwro-fflamiad a gyfryngir gan ficroglia yn cyfrannu at farwolaeth celloedd niwronaidd, nad yw'n gyfyngedig i glefyd penodol ond sy'n gysylltiedig â chlefydau amrywiol fel isgemia, clefyd Parkinson, a chlefyd Alzheimer. Fel y dangosir yn Ffig. 4,

targedau Mae APP, GRIN2B, a MAPT yn cael eu rheoleiddio gan y cyfansoddion gweithredol o Cistanche tubulosa sy'n nodi y gallant atal marwolaeth celloedd a thrwy hynny gynnig triniaeth ar gyfer niwro-llid. Yn ddiddorol, mae parth mewngellol yr APP yn amharu ar niwrogenesis oedolion mewn llygod trawsenynnol trwy ysgogi niwro-lid. Anallu MAPT i reoleiddio deinameg microtiwbyn niwronaidd yn iawn a thrwy hynny gyfryngu marwolaeth celloedd niwronaidd. Mae'r rhain i gyd yn nodi y gall Cistanche tubulosa drin niwro-llid trwy atal marwolaeth celloedd.

Modiwl llid

Y term niwro-llid yw'r adweithiau llidiol yn y CNS mewn ymateb i weithgaredd niwronaidd1. Yn yr astudiaeth hon, rydym yn canfod bod llwybr signalau GnRH a llwybr signalau VEGF yn rhan o'r modiwl llidiol (Ffig. 4). Er enghraifft, mae MMP2 yn llwybr signalau GnRH yn perthyn i'r teulu MMPs, a fynegir mewn sefyllfaoedd ffisiolegol a chyflyrau patholegol sy'n ymwneud â llid. Ac mae MMPs yn rheoleiddio sawl swyddogaeth sy'n ymwneud â llid gan gynnwys bio-argaeledd a gweithgaredd cytocinau llidiol a chemocinau. Yn ogystal, gall llwybr signalau VEGF arwain at gynhyrchu NOS2, ar ben hynny, mae'n cymryd rhan yn yr ymateb llidiol acíwt i LPS trwy fecanweithiau lluosog: cymryd rhan mewn signalau cytocin prolidiol a newid mynegiant genynnau amrywiol sy'n effeithio ar ymatebion llidiol-imiwn i LPS. Gyda'i gilydd, mae'r rhain i gyd yn dangos y gall Cistanche tubulosa wella niwro-llid trwy reoleiddio'r system ymfflamychol.

TUBULOSA CISTANCHE NATURIOL AR GYFER CLEFYD GWRTH-ALZHEIMER PHGS75% ECH 30% DEDDF 12%