Ymchwilio i'r mecanwaith y mae Cistanche Deserticola yn trin clefyd Alzheimer gan ddefnyddio ffarmacoleg rhwydwaith a dilysu arbrofol
Dec 10, 2024
2 ganlyniad
2.1 Sgrinio prif gynhwysion actif a thargedau cynhwysion Cistanche Deserticola
Chwiliwyd Cistanche Deserticola trwy gronfa ddata TCMSP a llwyfan ADME y Swistir, ac arweiniodd chwiliad llenyddiaeth at 8 prif gynhwysyn gweithredol, sef y fathilactone, yangambin, quercetin, arachidonate, marckine, marckine, acteoside, echinacoside, a beta-sitosterol.
2.2 Sgrinio Targedau Clefydau a Pharatoi Diagram Venn, Adeiladu Rhwydwaith Rhyngweithio Protein-Protein (PPI), a GO a KEGG
Perfformiwyd dadansoddiad cyfoethogi trwy gronfeydd data OMIM, GENECARDS, a NCBI, a chafwyd cyfanswm o dargedau 2 013 sy'n gysylltiedig ag AD ar ôl eu sgrinio. Mewnforio targedau cydran Cistanche Deserticola a thargedau sy'n gysylltiedig ag AD i wefan Venny Diagram ar-lein, a chael cyfanswm o 207 o dargedau croestoriad clefyd cyffuriau, a thynnwch ddiagram Venn, fel y dangosir yn Ffigur 1A. Mewnforio targedau croestoriad 207 i'r gronfa ddata llinyn i ddadansoddi'r rhyngweithio clefyd cyffuriau. Yna mewnforiwch y ffeil ddata i'r feddalwedd cytoscape, ac ar ôl y gradd, agosrwydd a betweenness sgrinio rhifiadol, ceir 42 o dargedau a 593 ymyl. Yn ôl y didoli maint gradd, dewisir TNF, AKT1, CASP3, PPARG, EGFR, MMP9, ESR1, HIF1A fel genynnau targed allweddol, ac mae'r diagram rhwydwaith rhyngweithio protein-protein yn cael ei dynnu (Ffigur 1B).
Er mwyn egluro proses oes y targedau sy'n gysylltiedig â thrin AD gan Cistanche deserticola, defnyddiwyd cronfa ddata Metascape i berfformio dadansoddiad cyfoethogi GO ar y 42 targed a gafwyd uchod, gan gynnwys tair rhan: cydran gellog (CC), swyddogaeth foleciwlaidd (MF) (MF), a'r broses fiolegol (BP). Cafodd y prosiectau eu sgrinio gyda safon p≤ 0. 0 5, a thynnwyd y deg cydran gellog uchaf, swyddogaethau moleciwlaidd, a phrosesau biolegol i mewn i ddiagramau swigen gan ddefnyddio gwefan lluniadu microbioleg ar -lein (Ffigur 1C); Defnyddiwyd offeryn David Online i berfformio dadansoddiad cyfoethogi KEGG ar 42 o dargedau allweddol cyffredin afiechydon a chyffuriau, a sgriniwyd y prosiectau â p≤0.05. Dangosodd y canlyniadau fod cyfanswm o 172 o lwybrau signal wedi'u cyfoethogi. Dewiswyd yr 20 llwybr uchaf yn ôl y gwerth p, a thynnwyd y diagram swigen gan ddefnyddio'r platfform ar -lein microbioleg (Ffigur 1D). Dangosodd y canlyniadau cyfoethogi y gallai mecanwaith Cistanche deserticola wrth drin AD fod â chysylltiad agos â'r llwybr PI3K-Akt, llwybr canser, ffocal adlyniad a llwybrau eraill.
Ffig 1 (a) targedau clefyd Alzheimer a thargedau cydran Cistanche siart Venn; (B) rhwydweithiau rhyngweithio protein-protein; (C) Diagram Swigen Dadansoddiad Cyfoethogi GO; (Ch) Diagram Swigen Dadansoddiad Cyfoethogi KEGG
2.3 Paratoi Map Targed Targed Pathway-Cydredig Cyffuriau-Cynhadledd
Trwy gyfuno canlyniadau cyfoethogi KEGG â chanlyniadau adeiladu rhwydwaith PPI, gellir tynnu rhwydwaith targed-targed clustog-asen-gyffuriau-cwyll (Ffigur 2). Triongl Glas: cyffuriau cistanche deserticola; Triongl Oren: AD Clefyd; Cylch gwyrdd golau: prif gynhwysyn y cyffur; Cylch Melyn: Prif lwybr sy'n gysylltiedig â'r clefyd a gafodd ei drin gan Cistanche Deserticola; Petryal gwyrdd tywyll: targed cysylltiedig â thisase cyffuriau; Edge: Cydberthynas rhwng nodau
Ffig 2 Cyfanswm y pellter a deithiwyd gan lygod ym mhob grŵp o'r prawf llywio lleoedd cyn mynd i'r llwyfan (x s, mm)
| Grwpiau | Diwrnod 1 | Diwrnod 2 | Diwrnod 3 | Diwrnod 4 | Diwrnod 5 |
|---|---|---|---|---|---|
| Samri | 11,963.53 | 7,759.00 | 5,660.00 | 3,922.00 | 1,984.67 |
| Fodelith | 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 |
Tab 3 Dianc Latency llygod ym mhob grŵp o'r prawf llywio lleoedd (x s, s)
| Grwpiau | Diwrnod 1 | Diwrnod 2 | Diwrnod 3 | Diwrnod 4 | Diwrnod 5 |
|---|---|---|---|---|---|
| Samri | 50.33 ± 1.24 | 45. 00 ± 43.43 | 39.67 ± 21.55 | 35. 00 ± 6.64 | 30.01 ± 1.64 |
| Fodelith | 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 |
*Nodyn: o'i gymharu â Samri Group,P <{{0}}. 0 5; O'i gymharu â grŵp model, † p <0.05; Grwpiau L-GCS a H-GCS, ‡ P <0.05.
Os oes angen unrhyw addasiadau pellach arnoch chi, rhowch wybod i mi!
Ffig 3 Canran yr amser a dreuliwyd yn y cwadrant targed a nifer o weithiau'r platfform a groeswyd gan bob grŵp o lygod yn y profion treial stiliwr
2.4.2 y arbrawf drysfa
Dangosodd canlyniadau arbrawf Y Maze: O'i gymharu â Grŵp SAMR1, gostyngwyd amser y grŵp model i archwilio breichiau newydd a'r gyfradd eiliad yn sylweddol (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 Effeithiau GC ar nifer a morffoleg niwronau hipocampal llygoden
Dangosodd canlyniadau staenio NISSL fod y celloedd pyramid niwronau yn y grŵp SAMR1 yn grwn neu'n hirgrwn, gyda siâp cyflawn a threfniant taclus. Roedd y cyrff Nissl mewngellol wedi'u staenio'n ddwfn ac roedd y nifer yn fwy. O'i gymharu â'r grŵp SAMR1, torrwyd y celloedd pyramid niwronau yn y grŵp modelau oedd morffoleg y celloedd somatig, gwasgarwyd y trefniant, a chyrff Nissl wedi'u lliwio'n ysgafn, a gostyngwyd nifer y celloedd pyramidaidd cyflawn yn sylweddol (P.<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 arbrawf drysfa
Dangosodd canlyniadau arbrawf Y Maze: O'i gymharu â Grŵp SAMR1, gostyngwyd amser y grŵp model i archwilio breichiau newydd a'r gyfradd eiliad yn sylweddol (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 Effeithiau GC ar nifer a morffoleg niwronau hipocampal llygoden
Dangosodd canlyniadau staenio NISSL fod y celloedd pyramid niwronau yn y grŵp SAMR1 yn grwn neu'n hirgrwn, gyda siâp cyflawn a threfniant taclus. Roedd y cyrff Nissl mewngellol wedi'u staenio'n ddwfn ac roedd y nifer yn fwy. O'i gymharu â'r grŵp SAMR1, torrwyd y celloedd pyramid niwronau yn y grŵp modelau oedd morffoleg y celloedd somatig, gwasgarwyd y trefniant, a chyrff Nissl wedi'u lliwio'n ysgafn, a gostyngwyd nifer y celloedd pyramidaidd cyflawn yn sylweddol (P.<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 Effaith GCs ar fynegiant proteinau cysylltiedig â llwybr PI3K-Akt a phrotein tau mewn hipocampws llygoden
Dangosodd canlyniadau staenio immunohistochemical fod nifer y celloedd positif sy'n mynegi PI3K a P-Akt yn yr ardal CA1 hipocampal yn y grŵp model yn cael ei gostwng yn sylweddol (P o gymharu â'r grŵp SAMR1,<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.
Ffig 7 siart stribed arbrofol blot y gorllewin
Gwerth amsugno stribed Tab 4 (x s)
| Grwpiau | Diwrnod 1 | Diwrnod 2 | Diwrnod 3 | Diwrnod 4 | Diwrnod 5 |
|---|---|---|---|---|---|
| Samri | 50.33 ± 1.24 | 45. 00 ± 43.43 | 39.67 ± 21.55 | 35. 00 ± 6.64 | 30.01 ± 1.64 |
| Fodelith | 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 |
*Nodyn: o'i gymharu â Samri Group,P <{{0}}. 0 5; O'i gymharu â grŵp model, † p <0.05; Grwpiau L-GCS a H-GCS, ‡ P <0.05.
3 Trafodaeth
Mae clefyd Alzheimer yn glefyd niwroddirywiol cyffredin. Fel clefyd cronig gyda chychwyn llechwraidd a dilyniant parhaus, fe'i nodweddir gan amlygiadau clinigol annormal fel cof, iaith, gwybyddiaeth, personoliaeth a swyddogaethau ymddygiadol [15,16]. Ar hyn o bryd, mae pathogenesis clefyd Alzheimer yn gymhleth, ac mae yna lawer o ddamcaniaethau fel dyddodiad amyloid Aβ, straen ocsideiddiol niwronau, niwro -fflamio, ffosfforyleiddiad annormal protein tau ac anghydbwysedd fflora berfeddol. Yn eu plith, mae apoptosis llidiol niwronau a achosir gan ffosfforyleiddiad protein tau yn fecanwaith pwysig o nam gwybyddol a achosir gan AD [17,18]. Mae protein tau yn brotein sy'n gysylltiedig â microtubule (MAPS) sy'n gysylltiedig ag echelinau niwronau. Ei brif swyddogaeth yw hyrwyddo ffurfio microtubules, cynnal eu sefydlogrwydd a rheoleiddio cludiant axonal [19,20]. Bydd ffosfforyleiddiad gormodol o brotein tau yn colli ei allu i rwymo i ficrotubules, gan achosi dadleoli microtubule, camweithrediad axonal a thanglau niwrofibrillaidd, gan arwain at ddirywiad niwronau ac apoptosis [21]. Mae astudiaethau wedi canfod bod cysylltiad agos rhwng amrywiaeth o lwybrau signalau cysylltiedig â ffosfforyleiddiad protein tau, y mae'r llwybr ffosffatidylinositol mewngellol kinase/protein kinase B (PI3K/Akt) yn chwarae rhan allweddol yn ffosfforyleiddiad celloedd [Proteosping Of Towcion, a'i effaith ner ner ner, a chan ei fod yn gallu cael ei ddefnyddio'n sylweddol, a'i fynegiant ner ner ner ner ner ner, a'i fynegiant ner ner, a'm twf ner ner ner, a
Yn yr astudiaeth ffarmacoleg rhwydwaith uchod, dangosodd dadansoddiad cyfoethogi GO a KEGG fod y llwybr I3K/Akt yn chwarae rhan allweddol wrth wella AD gan Cistanche deserticola, ac mae ganddo gysylltiad agos ag apoptosis celloedd, ffurfio plac senile, a thanglau niwronau; Cafodd targedau cyffredin GCS ac AD eu sgrinio trwy'r gronfa ddata llinyn, ac yn eu plith roedd AKT1 yn darged allweddol pwysig ac yn brotein allweddol yn y llwybr PI3K/AKT. Mae PI3K, fel moleciwl i fyny'r afon o Akt, yn ffosffatidylinositol kinase mewngellol penodol [23]. Mewn mamaliaid, mae gan y teulu PI3K isozymes Math I, II, a III, y mae isozymes math I ohonynt yn brif dargedau rheoleiddio yn y llwybr PI3K-AKT. Pan fydd yr isozyme math IA o PI3K yn rhwymo i broteinau fel cinases derbynnydd tyrosine, gellir ffosfforyleiddio a actifadu PI3K, gan ffosfforyleiddio'r targed PIP2 y tu allan i'r gellbilen i ddod yn darged PIP3, sy'n denu ac yn ffosfforylylates Akt1, Akt1, a isgoma. Mae gan aelodau o deulu AKT y gallu i reoleiddio swyddogaethau biolegol, gan gynnwys goroesi celloedd, amlhau, metaboledd a thwf. Ar y naill law, gall AKT1 ffosfforylaidd ffosfforyleiddio'r agonydd marwolaeth celloedd (drwg) sy'n gysylltiedig â CLL/lymffoma β-gell (Bcl -2) yng ngweddill serine 136, a thrwy hynny atal apoptosis celloedd [27]. Ar y llaw arall, gall reoleiddio proteinau i lawr yr afon mTOR, GSK3β, a FOXO, a thrwy hynny leihau cynhyrchu protein P-Tau [28-30].
Gan y gellir ystyried y cynnydd o brotein P-Tau fel nodwedd patholegol ddilysnod OC, credir bod ganddo gysylltiad agos â dirywiad gwybyddol a cholled synaptig. Felly, gall actifadu llwybr signalau PI3K/AKT chwarae rhan bwysig wrth wella clefyd Alzheimer.
Cistanche Deserticola yw'r coesyn cigog gyda dail cennog sych y planhigyn Cistanche Deserticola. Mae'n gynnes ei natur, yn felys a hallt ei flas, ac yn perthyn i'r aren a meridiaid coluddyn mawr. Mae'n feddyginiaeth ar gyfer tynhau'r aren a chryfhau Yang, moistening y coluddion a lleddfu rhwymedd [31]. Mae'n cael effeithiau gwrth-apoptosis, gwrth-ocsidiad, rheoleiddio autophagy celloedd a niwroendocrin, gwella cryfder corfforol, a gwella dysgu a gwybyddiaeth. Mae ganddo werth pwysig wrth atal a thrin afiechydon y system nerfol ganolog [32]. Mae llawer o lenyddiaethau'n cofnodi y gall Cistanche deserticola amddiffyn a chyffroi asidau amino yn awtophagy niwronau a anafwyd gan isgemia-ailgyflymiad yr ymennydd, gwella straen ocsideiddiol niwronau mewn llygod mawr dementia, amddiffyn ymateb llidiol microglial a achosir gan lipopolysaccharide. Dangosodd yr arbrofion ymddygiadol uchod, o gymharu â'r grŵp modelau, fod gan y llygod yn y grŵp GCS welliannau sylweddol mewn dysgu a gwybyddiaeth (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.
