Studio farmacologico degli effetti del cistanche nel trattamento del morbo di Parkinson

Per ulteriori informazioni:ali.ma@wecistanche.com

Yu Yingchun, Zhao Yang, Liang Suping, Zheng Jinghui*

(Ospedale Ruikang affiliato alla Guangxi University of Traditional Chinese Medicine, Nanning, Guangxi 530001)

Parole chiave: Cistanche; Morbo di Parkinson; farmacologia di rete; meccanismo

morbo di Parkinsonè una malattia neurodegenerativa progressiva e multifocale che colpisce circa l'1% delle persone di età superiore ai 60 anni (1) e la sua incidenza aumenta gradualmente con l'età. Al momento, l'eziologia del PD è sconosciuta e la sua patogenesi specifica non è chiara. Si ritiene principalmente che sia correlato a neuroinfiammazione, stress ossidativo, mutazione genetica, anomalie immunologiche, apoptosi cellulare, danno mitocondriale, ecc. [2 frasi. Il trattamento più comunemente usato permorbo di Parkinsonnella pratica clinica è la terapia sostitutiva della dopamina, ma solo il controllo dei sintomi motori clinici non può prevenire la progressione della malattia e il trattamento farmacologico a lungo termine può portare a complicazioni motorie gravi e irreversibili. Altri metodi di trattamento includono principalmente il trattamento chirurgico, come la chirurgia distruttiva, la stimolazione cerebrale profonda, ecc., La terapia con cellule staminali, l'agopuntura MTC, la terapia fisica, la musicoterapia e altre terapie adiuvanti per il trattamentomorbo di Parkinson, ma nessuno di loro può essere completamente curato.

Cistancheestratto è derivato da Rehmannia glutinosa Yinzi, da "Huangdi Neijing-Suwen-Xuanming Lunfang". È una ricetta famosa per rinvigorire i reni e risolvere il catarro. È una droga principale e le due droghe lavorano insieme per esercitare i loro effetti. Tra loro,Cistancheha gli effetti di nutrire fegato e reni, ricostituire l'astringenza e solidificare, ecc. Moderni studi farmacologici hanno dimostrato che ha effetti evidenti di antiossidante, antinfiammatorio e sterilizzante e abbassamento della glicemia.Cistancheha gli effetti di nutrire lo yang del rene, nutrire l'essenza e il sangue e inumidire l'intestino. La moderna ricerca farmacologica lo dimostraCistanchesvolge le funzioni di neuroprotezione, antiossidante, antietà e di regolazione immunitaria. Attualmente, la coppia di medicinali Cornus-russo è ampiamente utilizzata nel trattamento clinico dimorbo di Parkinson, ma l'esatto meccanismo del suo trattamento dimorbo di Parkinsonnon è ancora chiaro. E l'obiettivo dell'azione viene selezionato e il suo obiettivo viene confrontato con l'obiettivo del morbo di Parkinson, l'obiettivo chiave dell'azione correlato aCistancheviene esaminato il trattamento del PD e vengono ulteriormente analizzati le basi materiali e il meccanismo d'azione per il trattamento del PD.

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1 Materiale e metodi

1.1 Acquisizione e smistamento delle informazioni sulla composizione di Cistanche

Utilizzare il database di farmacologia e la piattaforma di analisi dei sistemi di medicina tradizionale cinese (database e analisi di farmacologia dei sistemi di medicina tradizionale cinese, TCMSP) per raccogliere i composti della medicina tradizionale cineseCistancheeCistanche, e utilizzare la biodisponibilità orale (OB) N 30 percento, la somiglianza con il farmaco (somiglianza con il farmaco, DL) NO. 18, perché gli studi hanno scoperto che la barriera ematoencefalica dei pazienti conmorbo di Parkinsonè danneggiato ⑹, la permeabilità della barriera ematoencefalica (BBB) ​​N-0.85 è impostata come condizione limite. Analizzare i composti raccolti e stabilire un database di composti efficace per i composti infine sottoposti a screening.

1.2 L'uso di Cistanche per prevedere l'obiettivo dell'azione

Utilizza uno strumento di analisi bioinformatica per il meccanismo molecolare della medicina tradizionale cinese (BATMAN-TCM) per predire il bersaglio del composto efficace di Cornus-Cistanchemedicinale sottoposto a screening da TCMSP.

1.3 Per quanto riguarda lo screening genetico correlato al morbo di Parkinson

"Morbo di Parkinson"viene utilizzato come termine di ricerca e gli obiettivi correlati al morbo di Parkinson vengono ricercati tramite il database GeneCards (https://www.genecards, org/). Il database delle carte genetiche utilizza l'algoritmo dei regali, può calcolare con precisione la correlazione tra l'obiettivo e la malattia e classificarla in base alla correlazione. In questo studio, sono stati selezionati per la ricerca i primi 237 target con il punteggio più basso di oltre 20 punti e il punteggio più alto è stato 146,47 e sono stati estratti i punteggi target corrispondenti. Nome del gene standard.

1.4 Previsione delle cistanze degli obiettivi del morbo di Parkinson e costruzione di una rete di PPI

In primo luogo, il previstoCistanche's target e i target selezionati per la malattia di Parkinson sono stati importati in VENNY2.1, viene derivato il target comune dei due, ovvero il target che può agire sumorbo di Parkinson. Quindi il target comune ottenuto corrisponde al suo composto e la mappa del target composto viene creata utilizzando il software Cytoscape 3.6.1. CaricamentoCistanchel'obiettivo permorbo di Parkinsonal database STRING 10.5 (https://string-db. org), selezionare la specie di ricerca come "Homo- sapiens", impostare il punto più basso tra i target Il punteggio di connessione è 0,4. Le destinazioni non correlate vengono nascoste e viene ottenuto il diagramma della rete di connessione della destinazione. Infine, il diagramma viene importato nel software Cytoscape 3.6.1 per costruire il diagramma di rete PPI.

1.5 Analisi GO e analisi KEGG di obiettivi Cistanche per il morbo di Parkinson

ImportareCistancheobiettivi permorbo di Parkinsonnel database DAVID Bioinformatics Resources 6.8, selezionare la sua funzione molecolare (funzione molecolare), processo biologico (processo biologico) e componente cellulare (componente cellulare) sono utilizzati per condurre l'analisi di arricchimento GO suCistanchegli obiettivi dimorbo di Parkinsone schermare i processi biologici con differenze significative e un percorso target affidabile e utilizzare il software GraphPad Prism 7 per ottenere risultati dell'analisi di arricchimento GO che soddisfano P<0.05 into="" a="" visual="" bar="" graph.="" select="" kegg="" for="" target="" gene="" pathway="" annotation="" analysis,="" and="" use="" omicshare="" to="" make="" a="" visual="" bubble="" chart="" with="" the="" results="" obtained="" and="" satisfy=""><0.05 as="" an="" important="">

2 risultati

2.1 Screening dei principi attivi di Cistanche

Cerca tutti i composti diCistanchèattraverso il database TCMSP (scadenza fino al 2 dicembre018) e in base alla biodisponibilità orale (OB) N 30 percento, somiglianza al farmaco (DL) m0. 18 e permeabilità della barriera ematoencefalica (BBB) ​​N-0.85 è stata utilizzata come condizione di screening per selezionare e ottenere 16 ingredienti potenzialmente attivi di Cistanche e 6 potenzialiprincipi attivi di Cistanche.

2.2 Pronostico del target di mescola Cistanche

Carica il codice Pubchem Cid delCistanche. composto di pasta di cenere di carne sulla piattaforma di database BATMAN-TCM e impostare la soglia del modello di somiglianza su "Punteggio cutoff=20" per ottenere il potenziale obiettivo corrispondente a ciascun composto e seguire l'obiettivo di ritorno In ordine di punteggio, selezionare il sono inclusi i primi 20 bersagli di ciascun composto e tutti meno di 20 e, dopo aver rimosso i bersagli duplicati, 164 bersagli diCistanchecomposto e 94 bersagli diCistanchesi ottengono infine i composti.

2.3 Screening della malattia di Parkinson

Target Un totale di 5 597 target che potrebbero causaremorbo di Parkinsonsono stati recuperati tramite il database di Gene Cards per"Morbo di Parkinson". Among them, Synuclein Alpha targets have the highest correlation (146.47 points). ). In this study, targets with a correlation score>Sono stati selezionati 20 e sono stati selezionati un totale di 237 obiettivi correlati.

2.4 Il ruolo di Cistanche nella predizione dell'obiettivo del morbo di Parkinson

Il previstoCistancheobiettivi composti e screening da otteneremorbo di Parkinsonbersagli genici correlati, tutti importati nel software VENNY2.1 nel formato del nome del gene, prendono l'intersezione dei due, ottengono 19 composti e bersagli comuni della malattia, 19 Le informazioni sul bersaglio specifico sono mostrate nella Tabella 2 e il diagramma di Venn ottenuto è mostrato in Figura 1.

2.5 Costruzione del diagramma di rete del target composto.

Cistanchemedicinali, 21 principi attivi e 19 geni bersaglio chiave sono stati introdotti in Cytoscape.

2.6 Costruzione e analisi della rete PPI dei target chiave

I 19 geni bersaglio diCistanchepermorbo di Parkinsonsono stati importati nel database String per ottenere relazioni di interazione proteica e il diagramma della rete di interazione target è stato ottenuto dal database String. I risultati sono mostrati in Figura 3, dove i "bordi" rappresentano l'interazione tra i target associati, il nodo rappresenta il punto target. Nel grafico sono presenti 19 nodi e 70 archi, il grado medio del nodo è 7,73 e il coefficiente di clustering locale medio è 0,661. I target sono rappresentati da nodi circolari. Più spessa è la connessione tra gli obiettivi, più importante è l'obiettivo nel trattamento dimorbo di Parkinson.

3. Risultati

Attraverso l'analisi di arricchimento GO, è stato riscontrato cheCistancheregola il principale processo biologico (BP) e la secrezione di dopamina nel trattamento dimorbo di Parkinson, la regolazione del metabolismo della dopamina, la trasmissione sinaptica chimica, la trasmissione sinaptica negativa, 5. la via di segnalazione del recettore della serotonina, la via di segnalazione del recettore accoppiato a proteine ​​G, l'omeostasi del calcio cellulare, il controllo del comportamento e altri importanti processi biologici sono correlati. Tra questi, la regolazione della secrezione della dopamina e la regolazione del metabolismo della dopamina sono strettamente correlate ai meccanismi rilevanti del trattamento del Parkinson. Perchémorbo di Parkinsonè principalmente causato da una serie di motivi, danno neuronale dopaminergico e apoptosi, e in definitiva la concentrazione di dopamina nello striato diminuisce, portando a uno squilibrio della regolazione del feedback del cervello e al verificarsi della malattia. Pertanto, i farmaci che agiscono sul sistema dopaminergico possono controllare efficacementemorbo di Parkinsonstimolando i recettori della dopamina e i trasportatori della dopamina. Nella via di segnalazione del recettore accoppiato alla proteina G, gli studi hanno scoperto che nei modelli murini PD, il raloxifene si lega al recettore 30 degli estrogeni accoppiato alla proteina G per esercitare un effetto antinfiammatorio, che può inibire la via infiammatoria e ridurre il livello di infiammazione correlata fattori. , Inibendo così la progressione dell'infiammazione cronica dimorbo di Parkinson. Mostra che il recettore degli estrogeni accoppiato alla proteina G (GPR30) è coinvolto negli effetti antinfiammatori e neuroprotettivi degli estrogeni nell'infiammazione del PD (2). Nella via di segnalazione del recettore della serotonina, Fan Lingling et al. hanno scoperto che 5-gli agonisti del recettore HT7 possono regolare l'attività elettrica dei neuroni piramidali della corteccia prefrontale mediale (mPFC) in vari modi e della substantia nigra striatum La degradazione della via del corpo porta facilmente alla disfunzione di {{6} }}Recettori HT7 su coni e interneuroni mPFC. Ciò fornisce una spiegazione funzionale e citologica per il coinvolgimento dei 5-recettori HT7 nei sintomi di depressione e ansia nei pazienti con PD e apre nuove direzioni di ricerca permorbo di Parkinsontrattamento. L'analisi dei risultati dell'arricchimento GO lo ha rilevatoCistancheIl processo biologico è principalmente correlato ai geni DRD2, DRD3, DRD4, SLC18A2, SLC6A3, HTR1A e HTR2A, indicando cheCistanchepuò trattare i due bersagli dei recettori della dopamina e dei recettori della serotonina. PD. Studi correlati hanno dimostrato che gli antagonisti del recettore HTR2A possono ridurre le reazioni avverse al farmaco causate dalla levodopa nelmorbo di Parkinsonmodello [2]; alcuni agonisti DRD2 possono non solo migliorare i sintomi motori dimorbo di Parkinsonma provocano anche discinesie e malattie mentali. La probabilità di effetti collaterali è bassa, indicando che la medicina tradizionale cinese ha buone prospettive applicative nella prevenzione e nel trattamento del PD. La funzione molecolare nell'analisi dell'arricchimento GO coinvolge il legame della dopamina, l'attività del recettore del neurotrasmettitore della dopamina, attraverso l'accoppiamento Gi/Go, l'attività del recettore del neurotrasmettitore della dopamina, il legame enzimatico, l'attività dell'acetilcolinesterasi, l'attività della colinesterasi, il legame degli alcali biliari e così via. I componenti cellulari nell'analisi di arricchimento GO coinvolgono principalmente assoni, dendriti, sinapsi (neuronali), membrane postsinaptiche, membrane plasmatiche, membrane, zattere di membrane, ecc. E coinvolgono principalmente la trasmissione del segnale nervoso, la composizione e la funzione dei neuroni, ecc.

L'analisi dell'arricchimento del percorso del gene KEGG lo mostraCistanchepreviene il PD regolando principalmente le sinapsi dopaminergiche, le interazioni neuroattive ligando-recettore, le vie di segnalazione del cAMP, le giunzioni gap, le sinapsi serotoninergiche e le vie di segnalazione Nove vie di segnalazione correlate come strade emorbo di Parkinsonsvolgere un ruolo, indicando che l'obiettivo diCistanchecomposto ha più percorsi e l'effetto coordinato di ciascun percorso può essere utilizzato per trattaremorbo di Parkinson. Nelle tre vie correlate ai neurotrasmettitori delle sinapsi dopaminergiche, delle interazioni neuroattive ligando-recettore e delle vie di segnalazione, possono agire sui recettori della dopamina [trasportatori della dopamina, recettori dei cannabinoidi 1, 5. Recettori della serotonina da trattaremorbo di Parkinsonpuò anche aumentare il numero di neuroni dopaminergici, ridurre la degenerazione della via dopaminergica poli-striatale della substantia nigra e mantenere la stabilità dei livelli di dopamina.

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