Болезнь Альцгеймера является нейродегенеративным заболеванием, сопровождающимся прогрессирующим когнитивным упадком. Распространенность БА значительно высока и с каждым годом увеличивается. До сих пор патологические механизмы БА четко не выяснены, но амилоидета и тау-ассоциированный с микротрубочками белка признаны двумя важными элементами, способствующими инициации и прогрессированию БА.
Активные компоненты ТКМ оказывают благотворное воздействие на АД через различные механизмы, включая ингибирующую активность холинэстеразы, нейропротекторный эффект через антиоксидацию, антиапоптоз, антинейрогенное воспаление, нейрогенную активность, а также модуляцию обмена Aβ и p-тау путем направленной аутофагии. Чай Шуган Сан (CSS) - это классическая травяная формула, впервые записанная в "Jing Yue Quan Shu" во времена династии Мин. Традиционно CSS используется для успокоения потока ци и снятия депрессии.
Материалы и методы
1. Скрининг химических ингредиентов в CSS
Химические ингредиенты CSS были отобраны из базы фармакологических данных системы традиционной китайской медицины, которая предоставляет полную информацию об ингредиентах трав, таких как химическая структура, биодоступность, эпителиальная проницаемость кишечника, растворимость в воде, сходство лекарств, цели лекарств и их связь с заболеваниями. Фармакокинетические свойства, включая всасывание, распределение, метаболизм и выведение, известны как ключевые факторы, влияющие на биоактивность. Для определения потенциальных биоактивных соединений в CSS были использованы два параметра, связанных с ADME, включая биодоступность и сходство лекарственных препаратов. Значения организационного поведения, превышающие или равные 30%, были сочтены хорошим поглощением после устного введения. Расчетное значение DL не менее 0,18 указывает на химическую пригодность соединения для разработки лекарственных средств.
2. Сбор комплексных целей, связанных с АД
Для определения связанных со сложными веществами целей в зависимости от химического сходства и моделей фармакофора были использованы три общедоступные базы данных. В базе данных SwissTargetPrediction для ранжирования целей и оценки точности прогнозов используется значение вероятности, полученное в результате анализа перекрестной валидации. База данных STITCH содержит информацию, включая сведения о связанных с химическими веществами сходствах в сети взаимодействия и обзор потенциального воздействия химического вещества на своих партнеров по взаимодействию. Оценка достоверности используется для определения набора высокодостоверных взаимодействий между соединениями и белковыми модулями в этой базе данных. Стандартные генные имена и UniProt ID белков-мишеней были получены из базы данных UniProtKB.
3. Строительство сети и топологический анализ центральной сети
Белковые взаимодействия каждой мишени были получены из базы данных STRING, которая предоставляет как экспериментальную, так и прогнозную информацию о взаимодействии на основе систематического анализа методом коэкспрессии, обнаружения общих селективных сигналов в геномах и автоматизированного анализа научной литературы. На основе данных ИПП были построены травяная целевая сеть, состоящая из CSS, AD-целевая сеть, потенциальная целевая сеть ИПК, а также общая целевая сеть. Все сети построены с использованием программного обеспечения Cytoscape v3.6.1. Анализ центральной сети проводился топологическим методом. Для оценки центральных характеристик узлов сети были рассчитаны три топологических параметра, включая степень центральности, степень центральности и близости. В целевой потенциальной целевой сети УБС в качестве критериев скрининга для получения ключевых целей использовались DC ≥ 2 × медиана DC, BC ≥ медиана BC и CC ≥ медиана CC.
4. Анализ путей обогащения GO и KEGG
Анализ генов онтологии и анализ путей обогащения KEGG были проведены с использованием онлайнового инструмента функциональной аннотации и обогащения DAVID. Статистически значимыми были признаны термины GO и пути KEGG со значением p <0,05.
5. Валидация CSS, предотвращающего гибель нейронных клеток в дифференцированных клетках РС12, индуцированных Aβ
Для подтверждения прогнозируемых механизмов CSS против болезни Альцгеймера с помощью дифференцированных клеток РС12, индуцированных Aβ, были проверены защитные эффекты CSS против гибели нейронных клеток. Клетки РС12 получают из феохромоцитомы надпочечников крыс и дифференцируют в нейроноподобные клетки с вырастанием нейритов.
Целевая сеть CSS, состоящая из травяных смесей
Всего 152 активных соединения после устранения дубликатов были идентифицированы в УСС из базы данных ТКМСП. Среди этих соединений были учтены сайкогенин F, сайкогенин G и сайкосапонин C из CH, лигустразин из CX, альбифлорин из BS, тангеретин и геперидин из CP, неогесперидин из ZQ в силу их очевидной биоактивности согласно литературе. Выявлено 38 активных соединений из "травы монарха", 20 активных соединений из "травы министра" и 86 активных компонентов из "добавочных и направляющих трав".
