Istraživanje mehanizma pomoću kojeg Cistanche Deserticola liječi Alzheimerovu bolest pomoću mrežne farmakologije i eksperimentalne validacije

2 rezultata

2.1 Pregled glavnih aktivnih sastojaka i ciljeva sastojaka Cistanche Deserticola

Cistanche pustinja pretražena je kroz TCMSP bazu podataka i švicarske platforme ADME, a pretraga literature rezultirala je s 8 glavnih aktivnih sastojaka, naime takviktone, jingambin, kvercetin, arahidonat, markankin, acteosid, ehinakozivni i beta-a-sitosterol.

2.2 Pregled ciljeva bolesti i priprema Venn dijagrama, konstrukcija interakcije protein-proteina (PPI), te Go i Kegg

Analiza obogaćivanja provedena je kroz OMIM, GeneCards i NCBI baze podataka, a nakon probira dobiveno je ukupno 2 013 ciljeve povezane s AD. Uvezite ciljeve komponente Cistanche Deserticola i ciljeve povezane s AD-om na internetsku web stranicu Venny Diagram, i dobijte ukupno 207 ciljeva raskrižja disciranja lijeka i nacrtajte Vennov dijagram, kao što je prikazano na slici 1A. Uvezite 207 ciljeva sjecišta u bazu podataka String kako biste analizirali interakciju s bolešću lijeka. Zatim unesite datoteku podataka u softver za citoscape, a nakon stupnja bliskost i između numeričkog probira između 42 cilja i 593 ruba. Prema sortiranju veličine stupnja, TNF, AKT1, CASP3, PPARG, EGFR, MMP9, ESR1, HIF1A odabrani su kao ključni ciljni geni, a nacrtan je dijagram mreže interakcije protein-proteina (Slika 1B).

Kako bi objasnio životni proces ciljeva koji su uključeni u liječenje AD od strane Cistanche Deserticola, baza podataka Metascape korištena je za provođenje analize obogaćivanja GO na gore dobivena 42 cilja, uključujući tri dijela: staničnu komponentu (CC), molekularnu funkciju (MF) i biološki proces (BP). Projekti su pregledani sa standardnim P≤ 0. 0 5, a gornjih deset mobilnih komponenti, molekularne funkcije i bioloških procesa uvučeni su u dijagrame mjehurića pomoću web stranice za crtanje mikrobiologije (Slika 1C); David internetski alat korišten je za provođenje analize obogaćivanja KEGG -a na 42 uobičajena ključna cilja bolesti i lijekova, a projekti s P≤0,05 su prikazani. Rezultati su pokazali da je obogaćeno ukupno 172 signalna putova. Najboljih 20 staza odabrano je prema vrijednosti P, a dijagram mjehurića je izvučen pomoću mrežne platforme Microbiology (Slika 1D). Rezultati obogaćivanja pokazali su da mehanizam Cistanche desetikole u liječenju AD-a može biti usko povezan s PI3K-AKT stazom, stazom raka, žarišnim i drugim putovima.

Slika 1 (a) Alzheimerove ciljeve bolesti i Cistanche komponenta cilja na Vennovu ljestvicu; (B) mreže interakcije protein-proteina; (C) dijagram mjehurića za obogaćivanje GO; (D) Dijagram mjehurića za analizu mjehurića KEGG

2.3 Priprema karte-ciljana-cilja

Kombinacijom rezultata KEGG-a s rezultatima konstrukcije PPI mreže, može se nacrtati mreža-staza-staza-staza-putnička mreža (Slika 2). Plavi trokut: droga Cistanche Deserticola; Narančasti trokut: oglas bolesti; svijetlozeleni krug: glavni sastojak lijeka; Žuti krug: glavni put koji se odnosi na bolest koju liječi Cistanche Deserticola; Tamnozeleni pravokutnik: meta povezana s drogom; rub: korelacija između čvorova

Slika 2 Ukupna udaljenost koju su miševi prešli u svakoj skupini navigacijskog testa mjesta prije odlaska na pozornicu (x  s, mm)

Tab 3 Latencija bijega miševa u svakoj skupini Navigacijskog testa mjesta (x  s) S)

*NAPOMENA: U usporedbi sa SAMRI grupom,P <{{0}}. 0 5; U usporedbi s grupom modela, † p <0,05; L-GCS i H-GCS skupine, ‡ P <0,05.

Ako vam trebaju daljnje izmjene, samo mi javite!

Slika 3 Postotak vremena provedenog u ciljanom kvadrantu i broj puta puta platforma koju je svaka skupina miševa prolazila u ispitivanju ispitivanja sonde

2.4.2 Y Maze eksperiment

Rezultati eksperimenta Y Maze pokazali su da je: u usporedbi sa SAMR1 grupom, vrijeme grupe modela za istraživanje novih oružja i brzina izmjene značajno je smanjeno (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 Učinci GCS -a na broj i morfologiju mišjih hipokampalnih neurona

Rezultati bojenja NISSL -a pokazali su da su neuronske piramidalne stanice u SAMR1 skupini okrugle ili ovalne, s potpunim oblikom i urednim rasporedom. Intracelularna Nissl tijela bila su duboko obojena, a broj veći. U usporedbi sa SAMR1 skupinom, neuronske piramidalne stanice u skupini s modelom bile su morfologija somatskih stanica, slomljena, raspored je raštrkano, a NissL tijela su lagano obojena, a broj kompletnih piramidalnih stanica je značajno smanjen (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 Maze eksperiment

Rezultati eksperimenta Y Maze pokazali su da je: u usporedbi sa SAMR1 grupom, vrijeme grupe modela za istraživanje novih oružja i brzina izmjene značajno je smanjeno (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 Učinci GCS -a na broj i morfologiju mišjih hipokampalnih neurona

Rezultati bojenja NISSL -a pokazali su da su neuronske piramidalne stanice u SAMR1 skupini okrugle ili ovalne, s potpunim oblikom i urednim rasporedom. Intracelularna Nissl tijela bila su duboko obojena, a broj veći. U usporedbi sa SAMR1 skupinom, neuronske piramidalne stanice u skupini s modelom bile su morfologija somatskih stanica, slomljena, raspored je raštrkano, a NissL tijela su lagano obojena, a broj kompletnih piramidalnih stanica je značajno smanjen (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 Utjecaj GC-a na ekspresiju proteina povezanih s PI3K-AKT-om i TAU proteina u mišjem hipokampusu

Rezultati imunohistokemijskog bojenja pokazali su da je u usporedbi sa SAMR1 skupinom broj pozitivnih stanica koje eksprimiraju PI3K i P-Akt u području hipokampala CA1 u skupini modela značajno smanjeni (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 Eksperimentalna traka Western blot

Tab 4 vrijednost apsorpcije trake (x  s)

*NAPOMENA: U usporedbi sa SAMRI grupom,P <{{0}}. 0 5; U usporedbi s grupom modela, † p <0,05; L-GCS i H-GCS skupine, ‡ P <0,05.

3 rasprava

Alzheimerova bolest uobičajena je neurodegenerativna bolest. Kao kronična bolest s podmuklom početkom i kontinuiranim progresijom, karakteriziraju ga nenormalne kliničke manifestacije poput pamćenja, jezika, spoznaje, ličnosti i bihevioralnih funkcija [15,16]. Trenutno je patogeneza Alzheimerove bolesti složena, a postoje mnoge teorije kao što su taloženje Ap amiloida, oksidativni stres neurona, neuroinflamacija, nenormalna fosforilacija tau proteina i neravnoteže crijevne flore. Među njima, upalna apoptoza neurona uzrokovana fosforilacijom TAU proteina važan je mehanizam kognitivnog oštećenja izazvanih AD [17,18]. Tau protein je protein povezani s mikrotubulom (MAPS) povezan s neuronskim aksonima. Njegova glavna funkcija je promicanje stvaranja mikrotubula, održavanje njihove stabilnosti i reguliranje aksonskog transporta [19,20]. Prekomjerna fosforilacija tau proteina izgubit će svoju sposobnost vezanje na mikrotubule, uzrokujući depolimerizaciju mikrotubula, aksonsku disfunkciju i neurofibrilarne zapetljane, što dovodi do degeneracije neurona i apoptoze [21]. Studije su otkrile da su različiti srodni signalni putovi usko povezani s fosforilacijom TAU proteina, među kojima je put unutarćelijske fosfatidilinozitol kinaze/protein kinaze B (PI3K/AKT) igra ključnu ulogu u fosforilaciji proteina, a APNT -a, a APNosil Attern Expressing.

U gore spomenutoj mrežnoj farmakološkoj studiji, analiza obogaćivanja GO i KEGG pokazala je da put i3K/Akt igra ključnu ulogu u poboljšanju AD od strane Cistanche Deserticola, a usko je povezan sa staničnom apoptozom, senilnim formacijom plaka i neuronskim tangima; Uobičajeni ciljevi GC -a i AD pregledani su kroz bazu podataka o nizu, među kojima je Akt1 bio važan cilj ključa i ključni protein u PI3K/AKT putu. PI3K, kao uzvodna molekula Akt, specifična je unutarćelijska fosfatidilinozitol kinaza [23]. Kod sisavaca obitelj Pi3K ima izozime tipa I, II i III, od kojih su izozimi tipa I glavni regulatorni ciljevi na PI3K-AKT stazi. Kada se IA tipa Izozim PI3K veže na proteine ​​poput tirozinskih receptorskih kinaza, PI3K se može fosforilirati i aktivirati, fosforiliranje cilja PIP2 izvan stanične membrane da bi postao Cilj PIP3, koji privlači i fosforilira AKT1, podtip AKT. Pripadnici obitelji Akt imaju mogućnost reguliranja bioloških funkcija, uključujući preživljavanje stanica, proliferaciju, metabolizam i rast. S jedne strane, fosforilirani AKT1 može fosforilirati agonist stanične smrti (loš) povezan s β-staničnim CLL/limfomom (Bcl -2) kod serinskog ostatka 136, čime inhibira staničnu apoptozu [27]. S druge strane, može regulirati nizvodno proteine ​​mTOR, GSK3β i FOXO, smanjujući na taj način proizvodnju p-tau proteina [28-30].
Budući da se povećanje p-tau proteina može smatrati zaštitnim patološkom značajkom AD-a, vjeruje se da je usko povezano s kognitivnim padom i sinaptičkim gubitkom. Stoga, aktiviranje signalnog puta PI3K/Akt može igrati važnu ulogu u poboljšanju Alzheimerove bolesti.

Cistanche Deserticola je mesnata stabljika sa sušenim ljuskavim lišćem biljke Cistanche Deserticola. Toplo je u prirodi, slatkog i slanog ukusa i pripada meridijanima bubrega i debelog crijeva. To je lijek za tonifikaciju bubrega i jačanje Yang -a, navlaže se crijeva i ublažavanje zatvor [31]. Ima učinke anti-apoptoze, antioksidacije, regulacije autofagije stanica i neuroendokrine, povećavajući fizičku snagu i poboljšanje učenja i kognicije. Ima važnu vrijednost u prevenciji i liječenju bolesti središnjeg živčanog sustava [32]. Many literatures record that Cistanche deserticola can protect and excite amino acids in the autophagy of neurons injured by cerebral ischemia-reperfusion, improve neuronal oxidative stress in dementia rats, protect microglial inflammatory response induced by lipopolysaccharide, and enhance the immune function of aging rats[33-36]. Gornji eksperimenti u ponašanju pokazali su da su u usporedbi s grupom modela, miševi u GCS grupi imali značajna poboljšanja u učenju i spoznaji (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.