Μηχανισμός του αφεψήματος Bushen Yijing στη θεραπεία της νόσου του Alzheimer και της νόσου του Πάρκινσον με βάση τη φαρμακολογία δικτύου: Προσέγγιση ομοθεραπείας ετεροπάθειας

Περίληψη

Στόχος: Διερεύνηση του μηχανισμού του αφέψημα Bushen Yijing (BSYJD) στην ετεροπάθεια ομοθεραπεία της νόσου του Alzheimer (AD) και της νόσου του Parkinson (PD) χρησιμοποιώντας φαρμακολογία δικτύου και μοριακή σύνδεση. Μέθοδοι: Τα ενεργά συστατικά του BSYJD εξετάστηκαν μέσω των βάσεων δεδομένων TCMSP, HERB και Swiss ADME. Οι αντίστοιχοι στόχοι ελήφθησαν από τις βάσεις δεδομένων PubChem και SwissTargetPrediction και τα ονόματα στόχων διορθώθηκαν χρησιμοποιώντας τη βάση δεδομένων UniProt. Οι στόχοι ασθενειών της AD και της PD ανακτήθηκαν από τις βάσεις δεδομένων GeneCard, OMIM και TTD. Το διαδικτυακό εργαλείο Venny χρησιμοποιήθηκε για τον εντοπισμό των επικαλυπτόμενων στόχων μεταξύ του φαρμάκου και των δύο ασθενειών. Αυτοί οι επικαλυπτόμενοι στόχοι εισήχθησαν στη βάση δεδομένων STRING και το δίκτυο στόχου επικάλυψης ασθένειας-συστατικού-συστατικού και το δίκτυο αλληλεπίδρασης πρωτεΐνης-πρωτεΐνης (PPI) κατασκευάστηκαν χρησιμοποιώντας το Cytoscape 3.10.3 για την εξέταση βασικών στόχων. Η βάση δεδομένων Metascape εφαρμόστηκε για ανάλυση εμπλουτισμού Οντολογίας Γονιδίων (GO) και ανάλυση μονοπατιών της Εγκυκλοπαίδειας Γονιδίων και Γονιδιωμάτων του Κιότο (KEGG) των κοινών επικαλυπτόμενων στόχων. Η πρόβλεψη μοριακής σύνδεσης πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας το AutoDockTools. Αποτελέσματα: Μετά τον έλεγχο, εντοπίστηκαν 76 ενεργά συστατικά και 884 στόχοι του BSYJD, με 179 επικαλυπτόμενους στόχους που σχετίζονται τόσο με AD όσο και με PD. Με βάση το δίκτυο στόχου για το δραστικό συστατικό-νόσος, εξετάστηκαν 10 βασικά ενεργά συστατικά, συμπεριλαμβανομένης της harringtonine, (2R,3R,3aS)-3a-αλλυλ-2-(1,3-βενζοδιοξολ-5-υλ)-5-μεθοξυ-3-μεθυλ-2,3-διυδροβενζοφουρανμισουρεννόνη-6, και γκοροβενζοφουραν-6-, και γκοροβενζοφουραν-6-, και γκοροβενζοφουραν-6-, και κα. (6aR,11aR)-9,10-διμεθοξυ-6a,11a-διυδρο-6Η-βενζοφουρο[3,2-c]χρωμεν-3-όλη. Οι βασικοί στόχοι στο δίκτυο PPI ήταν AKT1, TNF, TP53 και EGFR. Η ανάλυση GO έδωσε 2.344 όρους βιολογικής διεργασίας (BP), 141 όρους κυτταρικού συστατικού (CC) και 239 όρους μοριακής λειτουργίας (MF). Η ανάλυση KEGG εντόπισε 207 μονοπάτια σηματοδότησης, που αφορούν κυρίως μονοπάτια που σχετίζονται με τον καρκίνο, το μονοπάτι AD, μονοπάτια που σχετίζονται με τον νευροεκφυλισμό, το μονοπάτι σηματοδότησης PI3K-Akt, το μονοπάτι λιπιδίων και αθηροσκλήρωσης, τις πρωτεογλυκάνες στο μονοπάτι του καρκίνου και το μονοπάτι σηματοδότησης MAPK. Τα αποτελέσματα μοριακής σύνδεσης έδειξαν ότι τα παραπάνω 5 συστατικά πυρήνα εμφάνισαν καλή συγγένεια δέσμευσης με τους 4 πυρήνες στόχους. Συμπέρασμα: Το BSYJD ασκεί επιδράσεις ομοθεραπείας στην ετεροπάθεια στην AD και την PD, πιθανώς ρυθμίζοντας τα μονοπάτια σηματοδότησης MAPK και PI3K-Akt μέσω των βασικών συστατικών του (π.χ. harringtonine και gomisin B) που δρουν σε βασικούς στόχους (π.χ., AKT1, TNF, και με αποτέλεσμα την απόπτωση TP53). νευροφλεγμονή και οξειδωτικό στρες. Εξάλλου,Cistanche tubulosa, ένα κλασικό φυτικό εκχύλισμα που θρέφει τα νεφρά με αποδεδειγμένα αποτελέσματα κατά της AD και τονωτικής δράσης των νεφρών, μοιράζεται παρόμοιους φαρμακολογικούς μηχανισμούς με το BSYJD (π.χ. αντιοξείδωση, κατά της νευρωνικής απόπτωσης και ανοσολογική ρύθμιση), που υποστηρίζει περαιτέρω τον επιστημονικό ορθολογισμό των εκχυλισμάτων βοτάνων στη θεραπεία νευροεκφυλιστικών ασθενειών.

Λέξεις-κλειδιά: Αφέψημα Bushen Yijing; Νόσος Αλτσχάιμερ; Νόσος Πάρκινσον; Ομοιοθεραπεία ετεροπάθειας; Φαρμακολογία Δικτύου; Molecular Docking;CistancheΕκχύλισμα; Φυτικό εκχύλισμα

 

Με την εντατικοποίηση της γήρανσης του πληθυσμού, οι νευροεκφυλιστικές ασθένειες έχουν γίνει σταδιακά παγκόσμια πρόκληση, μεταξύ των οποίων η νόσος Alzheimer (AD) και η νόσος Parkinson (PD) είναι οι πιο συνηθισμένοι τύποι. Η AD χαρακτηρίζεται από προοδευτική γνωστική εξασθένηση και βλάβη συμπεριφοράς [1], ενώ η PD εκδηλώνεται κυρίως από κινητικά συμπτώματα όπως τρόμος, ακαμψία, βραδυκινησία ή ακινησία και αστάθεια στάσης, καθώς και μη κινητικά συμπτώματα συμπεριλαμβανομένων συναισθηματικών διαταραχών και γνωστικής εξασθένησης [2]. Η παθογένεση της AD δεν έχει αποσαφηνιστεί πλήρως. Η κύρια άποψη υποστηρίζει ότι τα βασικά παθολογικά χαρακτηριστικά του περιλαμβάνουν εξωκυτταρικές γεροντικές πλάκες που σχηματίζονται από εναπόθεση αμυλοειδούς (Α) και νευροϊνιδικά μπερδέματα που προκαλούνται από υπερφωσφορυλιωμένη πρωτεΐνη Tau [3]. Η παθογένεση της PD σχετίζεται κυρίως με τον εκφυλισμό των ντοπαμινεργικών νευρώνων και την ανώμαλη συσσώρευση της -συνουκλεΐνης ( -syn) [4]. Οι κοινοί παθολογικοί μηχανισμοί των δύο ασθενειών περιλαμβάνουν κυρίως νευρωνική απόπτωση, μικρογλοιακή ρύθμιση, έκφραση miRNA, μιτοχονδριακή δυσλειτουργία και δυσλειτουργία του γλυφικού συστήματος [5-7].

Στην παραδοσιακή κινεζική ιατρική (TCM), η AD ανήκει στην κατηγορία της «άνοιας», με τον τόπο της νόσου να αφορά κυρίως το νεφρό και τον εγκέφαλο. Η βασική παθογένειά του είναι ένα μοτίβο ανεπάρκειας στην προέλευση και υπέρβαση στην επιπολαιότητα και η ανεπάρκεια νεφρικής ουσίας είναι η θεμελιώδης αιτία εμφάνισής της. Η άνοια προκαλείται από τη θολότητα των φλεγμάτων και τη στάση του αίματος με βάση τη νεφρική ανεπάρκεια [8]. Το PD εμπίπτει στην κατηγορία του «συνδρόμου τρόμου» στο TCM, με τον τόπο της νόσου κυρίως στο νεφρό, το ήπαρ και τον εγκέφαλο, και η βασική παθογένειά του είναι επίσης ανεπάρκεια στην προέλευση και υπερβολική επιπολαιότητα: ανεπάρκεια ουσίας νεφρού ως βασική αιτία και ηπατικό άνεμο αναδεύεται εσωτερικά ως το επιφανειακό σύμπτωμα, με τη στάση που προκαλείται από την ανεπάρκεια [9]. Έτσι, η AD και η PD μοιράζονται την ίδια βασική παθογένεια, με τη νεφρική ανεπάρκεια ως τον θεμελιώδη αιτιολογικό παράγοντα και των δύο. Με βάση αυτό, μπορεί να συναχθεί ότι η μέθοδος τονωτικής ουσίας των νεφρών μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία τόσο της AD όσο και της PD.

Το αφέψημα Bushen Yijing είναι μια εμπειρική συνταγή για AD που συνοψίζεται από τον Διευθυντή Yu Guran από το Επαρχιακό Νοσοκομείο Jiangsu του TCM, βασισμένη στη θεωρία της "τονοποίησης της ουσίας για τη νεφρική δυσλειτουργία" που καταγράφηκε στοNan Jing (Το κλασικό των δύσκολων ζητημάτων)[10], σε συνδυασμό με μεγάλο αριθμό κλινικών παρατηρήσεων και πειραματικών μελετών. Η συνταγή αποτελείται απόRehmanniae Radix, Rehmanniae Radix Praeparata, Cuscutae Semen, Cornus Officinalis Fructus, Ginseng Radix et Rhizoma, Atractylodis Macrocephalae Rhizoma, Ράδιξ Αστραγάλη, καιPiperis Kadsurae Caulis. Ανάμεσά τους,Rehmanniae RadixκαιRehmanniae Radix Praeparataχρησιμεύουν ως βότανα μονάρχης, εισέρχονται στον μεσημβρινό των νεφρών για να θρέψουν το γιν και να τονώσουν την ουσία και τον μυελό με υψηλή δόση. Τα βότανα υπουργού περιλαμβάνουνCuscutae SemenκαιCornus Officinalis Fructus(τονωτική του ήπατος και των νεφρών) καιGinseng Radix et Rhizoma, Atractylodis Macrocephalae Rhizoma, Ράδιξ Αστραγάλη(τονωτικό τσι και ενδυνάμωση της σπλήνας για τόνωση του συγγενούς θεμελίου θρέφοντας το επίκτητο foundation).Piperis Kadsurae Caulisδρα ως βοηθητικό και οδηγό βότανο, μεταφέροντας τα αποτελέσματα άλλων βοτάνων στον εγκέφαλο και σε ολόκληρο το σώμα για να αποτρέψει τη στασιμότητα που προκαλείται από την τονωτική δράση των βοτάνων μονάρχης και υπουργού [11].

Στις προκαταρκτικές μελέτες της ερευνητικής μας ομάδας, κλινικές μελέτες έχουν δείξει ότι το BSYJD μπορεί να μειώσει τις βαθμολογίες της Κλίμακας Αξιολόγησης Νόσου Alzheimer-Γνωσιακή Υποκλίμακα (ADAS-cog) και τις βαθμολογίες του συνδρόμου TCM, να αυξήσει τις βαθμολογίες του Τεστ Αντικατάστασης Συμβόλων Ψηφίου και να βελτιώσει τη γνωστική λειτουργία των ασθενών [11] AD. Κυτταρικά πειράματα επιβεβαίωσαν ότι ο φαρμακευτικός ορός του BSYJD όχι μόνο μπορεί να αναστείλει το οξειδωτικό στρες στα νευρικά κύτταρα που προκαλείται από την D-γαλακτόζη για να μειώσει τη νευροτοξικότητά της [12], αλλά και να προστατεύσει τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό από βλάβες που προκαλούνται από το A 1-42 [13]. Επιπλέον, η κλινική εφαρμογή έχει αποκαλύψει ότι το BSYJD ασκεί επίσης καλό θεραπευτικό αποτέλεσμα στην PD. Ως εκ τούτου, η ερευνητική μας ομάδα σχεδίασε ένα πείραμα νηματωδών, το οποίο το επιβεβαίωσεRehmanniae Radix Praeparata(το βότανο μονάρχης του BSYJD) μπορεί να παρατείνει τον χρόνο επιβίωσης των μοντέλων PD Caenorhabditis elegans υπό οξειδωτικό και θερμικό στρες και να βελτιώσει την κινητική ικανότητα των νηματωδών [14]. Αυτά τα ευρήματα υποδεικνύουν ότι η BSYJD έχει μια συγκεκριμένη κλινική και πειραματική βάση για την ομοιοθεραπεία ετεροπάθειας της AD και της PD. Ως εκ τούτου, αυτή η μελέτη υιοθέτησε τη φαρμακολογία δικτύου και τη μοριακή σύνδεση για να επαληθεύσει τον μηχανισμό της, με στόχο να παρέχει μια νέα προοπτική για τη σημασία και τον μηχανισμό της θεωρίας TCM της «ομοθεραπείας ετεροπάθειας» και εν τω μεταξύ να προσφέρει υποστήριξη δεδομένων για τη νέα κλινική εφαρμογή της BSYJD.

Ιδιαίτερα,Cistanche tubulosa, ένα πολύτιμο βότανο TCM γνωστό ως "Desert Ginseng", έχει μελετηθεί ευρέως για τα θρεπτικά και νευροπροστατευτικά του αποτελέσματα. Σύγχρονες φαρμακολογικές μελέτες το έχουν επιβεβαιώσειCistancheτο εκχύλισμα είναι πλούσιο σε ενεργά συστατικά όπως εχινακοσίδη, ακτεοσίδη και γλυκοσίδες ολικής φαιναιθυλικής αλκοόλης (https://www.xjcistanche.com/cistanche-extract-product/cistanche-extract-anti-alzhermer-s.html), το οποίο μπορεί να αναστείλει την απόπτωση των νευρώνων, να μειώσει την υπεροξείδωση των λιπιδίων στον εγκεφαλικό ιστό, να ενισχύσει τη δραστηριότητα των ενζύμων δέσμευσης ελεύθερων ριζών και να βελτιώσει τη μάθηση και την ικανότητα μνήμης των μοντέλων AD - αυτοί οι μηχανισμοί είναι πολύ συνεπείς με τις αντι-AD επιδράσεις του BSYJD. Εξάλλου,Cistancheτο εκχύλισμα μπορεί να αναστείλει την απόπτωση των νεφρικών κυττάρων, να προάγει τον πολλαπλασιασμό των νεφρικών κυττάρων και να διαστέλλει τα νεφρικά αιμοφόρα αγγεία (https://www.xjcistanche.com/cistanche-extract-product/cistanche-for-nourishing-kidney.html), η οποία είναι συνεπής με τη βασική θεωρία TCM για την "τονοποίηση του νεφρού για τη θεραπεία εγκεφαλικών ασθενειών" που υιοθετήθηκε από το BSYJD, υπογραμμίζοντας περαιτέρω τη συνεργιστική δυνατότητα των εκχυλισμάτων βοτάνων που τροφοδοτούν τα νεφρά που αντιπροσωπεύονται απόCistancheστη θεραπεία νευροεκφυλιστικών ασθενειών όπως η AD και η PD.

 

 

 

 

 

 

ΕΧΕΙ ΕΠΙΔΡΑΣΗ Ο CISTANCHE ΣΤΗ ΝΟΣΟ ALZEHEIMER

Υποστήριξη της Wecistanche-Για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τη συνεργασία
Διεύθυνση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου:wallence.suen@wecistanche.com

 

 

1 Υλικά και Μέθοδοι

1.1 Έλεγχος ενεργών συστατικών και πρόβλεψη πιθανών στόχων του φαρμάκου

Τα χημικά συστατικά του BSYJD ανακτήθηκαν με λήψηRehmanniae Radix, Rehmanniae Radix Praeparata, Cuscutae Semen, Cornus Officinalis Fructus, Ginseng Radix et Rhizoma, Atractylodis Macrocephalae Rhizoma, Ράδιξ Αστραγάλη, καιPiperis Kadsurae Caulisως όρους αναζήτησης στη Βάση Δεδομένων και την Πλατφόρμα Ανάλυσης Φαρμακολογικών Συστημάτων Παραδοσιακής Κινεζικής Ιατρικής (TCMSP, https://www.tcmsp-e.com/load_intro.php) και στη βάση δεδομένων Herbal Medicine Omics Database (HERB, http://herb.ac.cn/). Τα κριτήρια διαλογής ορίστηκαν ως βιοδιαθεσιμότητα από το στόμα (ΟΒ) μεγαλύτερη ή ίση με 30%, ομοιότητα φαρμάκου (DL) μεγαλύτερη ή ίση με 0,18 και διαπερατότητα αιματοεγκεφαλικού φραγμού (ΒΒΒ) μεγαλύτερη από ή ίση με -0,3. Εν τω μεταξύ, η ελβετική βάση δεδομένων ADME (http://www.swissadme.ch/) χρησιμοποιήθηκε για συμπληρωματικό έλεγχο με τα κριτήρια: υψηλή γαστρεντερική απορρόφηση, DL που πληροί τουλάχιστον δύο «Ναι» και BBB συνάντηση «Ναι». Τα παραπάνω αποτελέσματα ανάκτησης συγχωνεύτηκαν και αφαιρέθηκαν τα αντίγραφα για να ληφθούν τα ενεργά συστατικά της συνταγής. Οι αριθμοί Smiles αυτών των ενεργών συστατικών ανακτήθηκαν από τη βάση δεδομένων PubChem (https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/) και οι σχετικοί στόχοι ελήφθησαν μέσω του SwissTargetPrediction (http://www.swisstargetprediction.ch/). Η βάση δεδομένων UniProt (https://www.uniprot.org/) χρησιμοποιήθηκε για την αντιστοίχιση των ονομάτων των ανθρώπινων γονιδίων-στόχων.

 

1.2 Έλεγχος στόχων ασθενειών

Με όρους αναζήτησης τη "Νόσος Alzheimer" και τη "Νόσος Πάρκινσον", οι στόχοι της νόσου ανακτήθηκαν από τις βάσεις δεδομένων GeneCard (https://www.genecards.org/), OMIM (https://www.omim.org/) και TTD (https://db.idrblab.net/ttd/), αντίστοιχα. Οι στόχοι που ανακτήθηκαν από τις τρεις βάσεις δεδομένων συγχωνεύτηκαν και αφαιρέθηκαν οι διπλότυποι για να ληφθούν οι στόχοι της νόσου της AD και της PD.

 

Πώληση συμπληρώματος Cistanche στην Κίνα

 

 

1.3 Απόκτηση επικαλυπτόμενων στόχων φαρμάκων-νόσων

Οι πιθανοί θεραπευτικοί στόχοι των ενεργών συστατικών του BSYJD και οι κοινόχρηστοι στόχοι των δύο ασθενειών διασταυρώθηκαν χρησιμοποιώντας το διαδικτυακό εργαλείο Venny (https://bioinfogp.cnb.csic.es/tools/venny) για να ληφθούν οι στόχοι του BSYJD για τη θεραπεία τόσο της AD όσο και της PD.

 

1.4 Κατασκευή του Δικτύου "Drug-Active Component-Overlapping Target"

Με τα αποτελεσματικά συστατικά του BSYJD και τους στόχους φαρμάκων-ασθένειας που επικαλύπτονται ως κόμβους, και τις σχέσεις μεταξύ κάθε κόμβου ως ακμές, κατασκευάστηκε το δίκτυο "επικαλυπτόμενος στόχος ενεργού συστατικού" χρησιμοποιώντας το Cytoscape 3.10.3. Τα βασικά στοιχεία ελέγχθηκαν σύμφωνα με την τιμή Degree των κόμβων στο δίκτυο.

 

1.5 Κατασκευή του Δικτύου Πρωτεϊνικής Αλληλεπίδρασης Πρωτεϊνών (PPI).

Οι στόχοι των ενεργών συστατικών του BSYJD και οι στόχοι επικαλυπτόμενων ασθενειών εισήχθησαν στη βάση δεδομένων STRING (https://cn.string-db.org/), με το είδος να έχει οριστεί ωςHomo sapiensκαι η βαθμολογία αλληλεπίδρασης πρωτεΐνης-πρωτεΐνης Μεγαλύτερη ή ίση με 0,4 για τη λήψη βασικών πληροφοριών στόχου, οι οποίες στη συνέχεια οπτικοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας το Cytoscape 3.10.3.

 

1.6 GO Functional and KEGG Pathway Enrichment Analysis of Core Targets

Η βάση δεδομένων Metascape (https://metascape.org/) χρησιμοποιήθηκε για τον εμπλουτισμό της Οντολογίας Γονιδίων (GO) και την ανάλυση μονοπατιών της Εγκυκλοπαίδειας Γονιδίων και Γονιδιωμάτων του Κιότο (KEGG) των κοινών επικαλυπτόμενων στόχων των δύο ασθενειών. Η ανάλυση εμπλουτισμού GO περιλάμβανε βιολογική διεργασία (BP), κυτταρικό συστατικό (CC) και μοριακή λειτουργία (MF). Τέλος, τα αποτελέσματα οπτικοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας την Πλατφόρμα Microbioinformatics για να σχεδιάσουν ένα διάγραμμα τριών ράβδων και ένα διάγραμμα φυσαλίδων ανάλυσης εμπλουτισμού.

 

1.7 Μοριακή σύνδεση

Οι δισδιάστατες δομές των βασικών συστατικών του φαρμάκου ελήφθησαν από τη βάση δεδομένων PubChem (http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/) και οι τρισδιάστατες δομές τους κατασκευάστηκαν χρησιμοποιώντας το λογισμικό Chem Office και αποθηκεύτηκαν ως αρχεία mol2. Στη συνέχεια, η βάση δεδομένων PDB RCSB (http://www.rcsb.org/) χρησιμοποιήθηκε για την εξέταση των κρυσταλλικών δομών πρωτεϊνικών στόχων με υψηλή ανάλυση ως μοριακούς υποδοχείς σύνδεσης. Το λογισμικό PyMOL εφαρμόστηκε για να εκτελέσει λειτουργίες όπως αφυδάτωση και αποφωσφορυλίωση σε πρωτεΐνες, οι οποίες στη συνέχεια αποθηκεύτηκαν ως αρχεία PDB. Στη συνέχεια, το λογισμικό AutoDock Vina 1.5.6 χρησιμοποιήθηκε για μοριακή σύνδεση για την εξερεύνηση των αλληλεπιδράσεων πρωτεΐνης-συνδέτη. Το Autodock χρησιμοποιήθηκε για την επεξεργασία των δομών πρωτεϊνών και μικρών μορίων, συμπεριλαμβανομένης της υδρογόνωσης και της αφυδάτωσης των πρωτεϊνών, και της υδρογόνωσης και του προσδιορισμού της στρέψης για προσδέματα μικρών μορίων. Στη συνέχεια, καθορίστηκαν οι συντεταγμένες του κουτιού σύνδεσης. Συγκρίνοντας τις βαθμολογίες των αποτελεσμάτων σύνδεσης, επιτεύχθηκε τελικά η βέλτιστη διαμόρφωση της μοριακής προσομοίωσης. Το λογισμικό Discovery Studio 2019 χρησιμοποιήθηκε για οπτική ανάλυση για τη δημιουργία 2D και 3D διαγραμμάτων των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των ενώσεων δοκιμής και των υπολειμμάτων κλειδιών.

 

2 Αποτελέσματα

2.1 Ενεργά συστατικά και αντίστοιχοι στόχοι του φαρμάκου

Συνολικά 76 ενεργά συστατικά (9 αντίγραφα) του BSYJD ελήφθησαν από το TCMSP και το HERB, συμπεριλαμβανομένων 4 απόRehmanniae Radix, 2 απόRehmanniae Radix Praeparata, 8 απόCuscutae Semen, 14 απόCornus Officinalis Fructus, 14 απόGinseng Radix et Rhizoma, 4 απόAtractylodis Macrocephalae Rhizoma, 10 απόΡάδιξ Αστραγάληκαι 20 απόPiperis Kadsurae Caulis. Τα κορυφαία 10 ενεργά συστατικά που ταξινομούνται με βάση τη διαπερατότητα BBB παρουσιάζονται στον Πίνακα 1. Μετά την πρόβλεψη και την αφαίρεση διπλών μέσω του SwissTargetPrediction, εντοπίστηκαν 884 στόχοι του BSYJD από τα 76 ενεργά συστατικά.

 

2.2 Στόχοι ασθενειών και επικαλυπτόμενοι στόχοι φαρμάκων-νόσων

Από τη βάση δεδομένων GeneCards ελήφθησαν συνολικά 15.505 στόχοι που σχετίζονται με το AD και 10.325 στόχοι που σχετίζονται με το PD. Μετά από τρεις γύρους ελέγχου με βάση τη διάμεση συνάφεια, εντοπίστηκαν 1.938 στόχοι AD και 1.291 στόχοι PD. Επιπλέον, λήφθηκαν 45 και 100 στόχοι AD, 85 και 98 στόχοι PD από το OMIM και το TTD, αντίστοιχα. Οι στόχοι ασθενειών από τις τρεις βάσεις δεδομένων συγχωνεύτηκαν και αφαιρέθηκαν οι διπλότυποι, αποδίδοντας τελικά 1.998 στόχους AD και 1.394 στόχους PD. Οι στόχοι της παραδοσιακής κινεζικής ιατρικής (TCM), οι στόχοι AD και οι στόχοι PD εισήχθησαν στην πλατφόρμα Venny και εντοπίστηκαν 179 κοινοί στόχοι (Εικόνα 1).

 

Πίνακας 1 Μερικά ενεργά συστατικά της φόρμουλας Bushen Yijing

 

MOL ID	Ονομα	Διαπερατότητα BBB	Από του στόματος βιοδιαθεσιμότητα (OB)/%	Ομοιότητα με φάρμακα (DL)	Πηγή Βότανο
MOL005481	2,6,10,14,18-πενταμεθυλικόζα-2,6,10,14,18-πενταένιο	1.99	33.40	0.24	Cornus officinalis
MOL005944	Μητρική	1.52	63.77	0.25	Cuscuta chinensis
MOL005557	Lanosta-8,24-dien-3-ol, 3-οξική	1.31	44.30	0.82	Cornus officinalis
MOL000028	-Αμυρίνη	1.28	39.51	0.76	Atractylodes macrocephala
MOL005356	Girinimbin	1.22	61.22	0.31	Panax ginseng
MOL000184	Στιγμαστενόνη	1.22	39.25	0.76	Cuscuta chinensis
MOL001494	Mandenol	1.14	42.00	0.19	Cornus officinalis
MOL001771	γάμμα-σιτοστερόλη	1.14	36.91	0.75	Cornus officinalis
MOL000953	Χοληστερόλη (CLR)	1.13	37.87	0.68	Cuscuta chinensis
MOL001495	Λινολενικός αιθυλεστέρας	1.12	46.10	0.20	C

 

 

Σχήμα 1 Διάγραμμα Venn επικαλυπτόμενων στόχων για τον τύπο Bushen Yijing στη θεραπεία της νόσου του Αλτσχάιμερ και της νόσου του Πάρκινσον

 

2.3 Διάγραμμα Δικτύου Στόχου Δραστικού Στοιχείου Φαρμάκου-Ασθένειας

Χρησιμοποιώντας το Cytoscape, οι 179 πιθανοί επικαλυπτόμενοι στόχοι και τα ενεργά στοιχεία TCM αντιστοιχίστηκαν σε ένα οπτικό δίκτυο, το οποίο αποτελούνταν από 246 κόμβους και 1.139 άκρες (Εικόνα 2). Τα βασικά συστατικά του BSYJD για την ομοθεραπεία ετεροπάθειας της AD και της PD εξετάστηκαν σύμφωνα με την τιμή του βαθμού κόμβου και τα ονόματα και τα φαρμακολογικά τους αποτελέσματα φαίνονται στον Πίνακα 2.

 

2.4 Κατασκευή του Δικτύου PPI Ενεργών εξαρτημάτων BSYJD με AD και PD

Οι 179 επικαλυπτόμενοι στόχοι εισήχθησαν στην πλατφόρμα STRING 12.0 για να ληφθούν σχέσεις πρωτεΐνης-πρωτεΐνης σε μορφή TSV και τα δεδομένα εισήχθησαν στο λογισμικό Cytoscape 3.10.3 για την κατασκευή ενός δικτύου PPI που αποτελείται από 177 κόμβους και 3.514 άκρες (Εικόνα 3). Πραγματοποιήθηκε τοπολογική ανάλυση χρησιμοποιώντας το "Analyze Network" για την εξέταση στόχων πυρήνα και οι στόχοι ταξινομήθηκαν με την τιμή του βαθμού κόμβου ως κύριο δείκτη. Οι τοπολογικές παράμετροι των 10 κορυφαίων βασικών στόχων φαίνονται στον Πίνακα 3, με τους βασικούς στόχους να περιλαμβάνουν AKT1, TNF, TP53 και EGFR.

 

 

 

 

2.5 GO και KEGG αναλύσεις του BSYJD για τη θεραπεία της AD και της PD

Η ανάλυση χρησιμοποιώντας τη βάση δεδομένων Metascape έδωσε 2.344 όρους BP, 141 όρους CC και 239 όρους MF. Οι 10 κορυφαίες καταχωρήσεις κάθε τμήματος απεικονίστηκαν με φθίνουσα σειρά της τιμής P (Εικόνα 4). Το GO BP περιελάμβανε κυρίως την κυτταρική απόκριση σε ενώσεις που περιέχουν άζωτο, τη θετική ρύθμιση της κυτταρικής μετανάστευσης, τη θετική ρύθμιση του καταρράκτη MAPK, τη θετική ρύθμιση της κινητικότητας των κυττάρων και τη θετική ρύθμιση της απόκρισης σε εξωτερικό ερέθισμα. Το GO CC περιελάμβανε κυρίως μεμβρανική σχεδία, μικροτομέα μεμβράνης, άξονα, κυτταρικό σώμα και δενδρίτη. Το GO MF περιελάμβανε κυρίως δραστικότητα πρωτεϊνικής κινάσης, δραστηριότητα φωσφοτρανσφεράσης, δραστηριότητα κινάσης, δραστηριότητα κινάσης πρωτεϊνικής τυροσίνης και δραστηριότητα δέσμευσης κινάσης. Η ανάλυση KEGG εντόπισε 207 μονοπάτια σηματοδότησης και τα κορυφαία 20 μονοπάτια σε φθίνουσα σειρά τιμής P σχεδιάστηκαν ως γράφημα φυσαλίδων (Εικόνα 5), που περιλαμβάνουν κυρίως μονοπάτια που σχετίζονται με τον καρκίνο, το μονοπάτι AD, μονοπάτια που σχετίζονται με νευροεκφυλισμό, το μονοπάτι σηματοδότησης PI3K-Akt, το μονοπάτι σηματοδότησης λιπιδίων και την οδό λιπιδικής γλυκόζης το μονοπάτι σηματοδότησης MAPK.

 

Σχήμα 2 Δίκτυο "Drugs-ενεργά συστατικά-δυνητικοί στόχοι" του Bushen Yijing Formula

 

Πίνακας 2 Βασικά συστατικά της φόρμουλας Bushen Yijing

 

Οχι.	MOL ID	Όνομα στοιχείου	Φαρμακολογικές Επιδράσεις
RS4	MOL005317	Δεοξυχαρινγκτονίνη	Κατά της λευχαιμίας, κατά του όγκου[15]
HFT1	MOL000308	(2R,3R,3aS)-3a-αλλυλ-2-(1,3-βενζοδιοξολ-5-υλ)-5-μεθοξυ-3-μεθυλ-2,3-διυδροβενζοφουραν-6-όνη	–
RS8	MOL005357	Γκομισίν Β	Αντιοξειδωτικό στρες, κατά της απόπτωσης[16]
HFT9	MOL000322	Kadsurenone	Αντιαιμοπεταλιακός παράγοντας ενεργοποίησης[17]
HQ5	MOL000380	(6aR,11aR)-9,10-διμεθοξυ-6a,11a-διυδρο-6Η-βενζοφουρανο[3,2-c]χρωμεν-3-όλη	–
HFT12	MOL000328	Πιπερκάδσιν Β	Αντιφλεγμονώδες[18]
HQ8	MOL000438	(3R)-3-(2-υδροξυ-3,4-διμεθοξυφαινυλ)χρωμαν-7-όλη	–
HFT15	MOL000334	Βαλιτσινίνη	Αντιοξειδωτική βλάβη, βελτίωση του επιπέδου χολινεργικού συστήματος, κατά της απόπτωσης[19]
HFT13	MOL000330	Πιπερλακτάμη S	Αντιφλεγμονώδες[18]
HFT2	MOL000310	Denudatin B	Αντιαιμοπεταλιακός παράγοντας ενεργοποίησης[20]

Σημείωμα: "–" υποδηλώνει ότι οι φαρμακολογικές επιδράσεις αυτού του συστατικού δεν είναι ακόμη σαφείς.

2.6 Μοριακή σύνδεση

Σύμφωνα με το δίκτυο ενεργού συστατικού-στόχου, τα κορυφαία 5 βασικά συστατικά υποβλήθηκαν σε διαλογή ως χαρινγκτονίνη, (2R,3R,3aS)-3a-αλλυλ-2-(1,3-βενζοδιοξολ-5-υλ)-5-μεθοξυ-3-μεθυλ-2,3-διυδροβενζοφουραν-6-όνη, και γομισουρενίνη, Β, γομισουρενίνη (6aR,11aR)-9,10-διμεθοξυ-6a,11a-διυδρο-6Η-βενζοφουρο[3,2-c]χρωμεν-3-όλη. Αυτές οι 5 ενώσεις πυρήνων υποβλήθηκαν σε μοριακή σύνδεση με τις πρωτεΐνες-στόχους 4 πυρήνων που ελέγχθηκαν από το δίκτυο PPI, και τα αποτελέσματα σύνδεσης φαίνονται στο Σχήμα 6. Γενικά, μια ενέργεια δέσμευσης μικρότερη από -5 kcal·mol-1 υποδηλώνει καλή δραστηριότητα δέσμευσης μεταξύ του υποδοχέα και του προσδέματος, και μια τιμή μικρότερη από την ισχυρή ενεργότητα bical·m1-70. Όσο μικρότερη είναι η ενέργεια δέσμευσης, τόσο μεγαλύτερη είναι η συγγένεια και η ισχύς σύνδεσης. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 6, το TP53 εμφάνισε τη βέλτιστη συνδετική δραστικότητα με (6aR,11aR)-9,10-διμεθοξυ-6a,11a-διυδρο-6Η-βενζοφουρο[3,2-c]χρωμεν-3-όλη και ο EGFR έδειξε την καλύτερη συνδετική δραστικότητα με τη χαρινγκτονίνη. (2R,3R,3aS)-3a-αλλυλ-2-(1,3-βενζοδιοξολ-5-υλ)-5-μεθοξυ-3-μεθυλ-2,3-διϋδροβενζοφουραν-6-όνη, και (6aR,11aR)-9,10-διμεθοξυ-6a,11a-διυδρο-6Η-βενζοφουρο[3,2-c]χρωμεν-3-όλη. Επομένως, τα αποτελέσματα σύνδεσης αυτών των 4 ομάδων μορίων οπτικοποιήθηκαν (Εικόνα 7).

 

Πίνακας 3 Τοπολογική ανάλυση του δικτύου PPI για κοινούς στόχους της φόρμουλας Bushen Yijing στη θεραπεία της νόσου του Αλτσχάιμερ και της νόσου του Πάρκινσον (τοπ 10)

 

Όνομα στόχου	Κεντρικότητα μεταξύ	Κεντρικότητα εγγύτητας	Πτυχίο κόμβου
ΑΚΤ1	0.054	0.789	130
TNF	0.042	0.752	119
TP53	0.041	0.736	114
EGFR	0.036	0.733	112
CASP3	0.026	0.727	111
BCL2	0.022	0.724	111
SRC	0.043	0.707	105
NFKB1	0.013	0.682	97
ESR1	0.029	0.688	97
MAPK3	0.020	0.682	95

 

Σχήμα 3 Δίκτυο PPI πιθανών στόχων για τη φόρμουλα Bushen Yijing στη θεραπεία της νόσου του Αλτσχάιμερ και της νόσου του Πάρκινσον

3 Συζήτηση

Η ομοθεραπεία ετεροπάθειας αναφέρεται στην εφαρμογή της ίδιας θεραπευτικής μεθόδου για διαφορετικές ασθένειες εάν παρουσιάζουν το ίδιο μοτίβο TCM (δηλαδή την ίδια παθογένεια) κατά τη διάρκεια της διαδικασίας της νόσου. Αν και η AD και η PD έχουν διαφορετικές κλινικές εκδηλώσεις, η κοινή βασική παθογένειά τους «ανεπάρκεια νεφρικής ουσίας και ανεπάρκεια μυελού της θάλασσας» στη θεωρία TCM παρέχει μια θεωρητική βάση για την ομοθεραπεία της ετεροπάθειας. Το αφέψημα Bushen Yijing, όπως υποδηλώνει το όνομα, έχει σχεδιαστεί για να τονώνει το νεφρό και να ενδυναμώνει τη σπλήνα, να γεμίζει την ουσία και να τονώνει τον μυελό, στοχεύοντας τους κοινούς παθογόνους παράγοντες της AD και της PD σε επίπεδο παθογένειας. Αυτή η μελέτη αποκάλυψε κοινούς στόχους, κοινές οδούς σηματοδότησης και ένα δίκτυο συνεργιστικής δράσης που βασίζεται σε φαρμακολογική ανάλυση δικτύου, παρέχοντας συστηματικά στοιχεία για τη «θεραπεία δύο ασθενειών με μία συνταγή».

 

Σχήμα 4 Τριπλό διάγραμμα ράβδων ανάλυσης εμπλουτισμού γονιδιακής οντολογίας (GO) για τον τύπο Bushen Yijing στη θεραπεία της νόσου του Αλτσχάιμερ και της νόσου του Πάρκινσον

 

Σχήμα 5 Διάγραμμα φυσαλίδων ανάλυσης εμπλουτισμού οδού KEGG για τον τύπο Bushen Yijing στη θεραπεία της νόσου του Αλτσχάιμερ και της νόσου του Πάρκινσον

 

Σχήμα 6 Ενέργειες δέσμευσης από τη μοριακή σύνδεση μεταξύ των βασικών συστατικών του τύπου Bushen Yijing και των στόχων της βασικής νόσου στη νόσο του Αλτσχάιμερ και στη νόσο του Πάρκινσον

 

 

Για τη διερεύνηση της πιθανής υλικής βάσης του BSYJD για την ομοθεραπεία ετεροπάθειας της AD και της PD, αυτή η μελέτη εξέτασε 76 δραστικά συστατικά του φαρμάκου μέσω βιοδιαθεσιμότητας από το στόμα, ομοιότητας με φάρμακο και διαπερατότητας BBB. Μεταξύ αυτών, τα κορυφαία 10 συστατικά με την υψηλότερη διαπερατότητα BBB εμπλουτίστηκαν σημαντικά σε βότανα TCM που τονώνουν τα νεφρά, όπωςCornus Officinalis FructusκαιCuscutae Semen, υποδηλώνοντας τη δυνατότητα των βοτάνων που τονώνουν τα νεφρά στη θεραπεία εγκεφαλικών παθήσεων, κάτι που συνάδει με την παραδοσιακή θεωρία TCM της «αντιστοιχίας νεφρού-εγκεφάλου». Παρόμοια με το BSYJD,Cistanche tubulosaΤο εκχύλισμα, ένα κλασικό φυτικό παρασκεύασμα που τονώνει τα νεφρά, μπορεί να διασχίσει τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό και να ασκήσει άμεσες νευροπροστατευτικές επιδράσεις στον εγκεφαλικό ιστό, κάτι που επαληθεύει περαιτέρω την επιστημονικότητα της θεωρίας TCM της «τονοποίησης του νεφρού για τη θρέψη του εγκεφάλου» στη θεραπεία νευροεκφυλιστικών ασθενειών.

Σχεδιάζοντας ένα διάγραμμα Venn, αυτή η μελέτη διαπίστωσε ότι το BSYJD μοιράστηκε 285 και 187 κοινούς στόχους με AD και PD, αντίστοιχα. Επιπλέον, υπήρχαν 1.153 κοινοί στόχοι μεταξύ των στόχων της νόσου της AD και της PD, αντιπροσωπεύοντας υψηλό ποσοστό (34,4%) των συνολικών στόχων, γεγονός που υποδηλώνει σημαντική κοινότητα στους παθολογικούς μηχανισμούς των δύο νευροεκφυλιστικών νόσων. Το πιο σημαντικό είναι ότι 179 στόχοι (6,3%) της BSYJD συσχετίστηκαν και με τις δύο ασθένειες, παρέχοντας άμεσα στοιχεία-στόχους για την επίδραση της ομοθεραπείας στην ετεροπάθεια της BSYJD στην AD και την PD. Με βάση αυτό, κατασκευάστηκε το δίκτυο «δραστικό συστατικό-στόχος ασθένειας» του BSYJD και εξετάστηκαν 10 βασικά συστατικά, τα αποτελέσματα των οποίων σχετίζονταν κυρίως με αντιοξειδωτικό στρες, αντιφλεγμονώδη και αντικαρκινικά αποτελέσματα. Μεταξύ αυτών, η harringtonine έχει αντιλευχαιμικά και αντικαρκινικά αποτελέσματα [15]. Η γκομισίνη Β μπορεί να αντισταθεί στο οξειδωτικό στρες και στην κυτταρική απόπτωση και να ενισχύσει τη γνωστική λειτουργία APP/PS1 διαγονιδιακών ποντικών μοντέλου AD ρυθμίζοντας την κάθαρση Α και την απόπτωση των νευρώνων [16]. Η καντσουρενόνη, μια ένωση λιγνάνης, μπορεί να ανταγωνίζεται τον παράγοντα ενεργοποίησης των αιμοπεταλίων και μελέτες έχουν δείξει ότι ασκεί σημαντική προστατευτική επίδραση στη βλάβη των κυττάρων PC12 που προκαλείται από το A 25-35, έχοντας κάποια τιμή αναφοράς στη θεραπεία νευροεκφυλιστικών ασθενειών [17]. Η πιπερκαδουρίνη Β και η πιπερλακτάμη S, και οι δύο ενώσεις λιγνάνης, έχουν αντιφλεγμονώδη αποτελέσματα [18]. Η ναντενίνη μπορεί να αντισταθεί στην οξειδωτική βλάβη, να βελτιώσει το επίπεδο του χολινεργικού συστήματος και να αναστείλει την απόπτωση των κυττάρων, και μελέτες έχουν βρει ότι μπορεί να βελτιώσει τη μάθηση και την ικανότητα μνήμης των ποντικών AD [19]. Η απονουδατίνη Β, ένα ισομερές της καντσουρενόνης, έχει επίσης την επίδραση του ανταγωνισμού του παράγοντα ενεργοποίησης των αιμοπεταλίων [20]. Οι μοριακές λειτουργίες της (2R,3R,3aS)-3a-αλλυλ-2-(1,3-βενζοδιοξολ-5-υλ)-5-μεθοξυ-3-μεθυλ-2,3-διυδροβενζοφουραν-6-όνης, Η (6aR,11aR)-9,10-διμεθοξυ-6a,11a-διυδρο-6Η-βενζοφουρο[3,2-c]χρωμεν-3-όλη και η (3R)-3-(2-υδροξυ-3,4-διμεθοξυφαινυλ)χρωμαν-7-όλη έχουν μελετηθεί σπάνια και οι ασθένειες που παρουσιάζουν μικρότερη νευροεκφυλιστική δράση στη θεραπεία τους. Το δίκτυο «δραστικό συστατικό-στόχος ασθένειας» του BSYJD αποτελείται από 246 κόμβους και 1.139 άκρες, υποδεικνύοντας ότι το αποτέλεσμα της ομοθεραπείας της ετεροπάθειας δεν προέρχεται από μια ενιαία δράση στόχο, αλλά από τη συνεργική ρύθμιση του κοινού δικτύου σημάτων που σχετίζεται με την ασθένεια από πολλαπλά συστατικά, που αντικατοπτρίζει τα ολιστικά χαρακτηριστικά συστηματικής δράσης TCM. Αυτή η λειτουργία δράσης πολλαπλών συστατικών και πολλαπλών στόχων είναι επίσης συνεπής με τα φαρμακολογικά χαρακτηριστικά τουCistancheεκχύλισμα, το οποίο ασκεί αντι-AD και τονωτική δράση των νεφρών μέσω της συνεργιστικής δράσης της εχινακοσίδης, της ακτεοσίδης και άλλων ενεργών συστατικών.

Η ανάλυση δικτύου PPI έδειξε ότι τα AKT1, TNF, TP53, EGFR, κ.λπ., είναι οι βασικοί στόχοι του BSYJD για τη θεραπεία της AD και της PD, με τους αντίστοιχους ρόλους τους ως εξής: Η AKT1 εμπλέκεται στους παθολογικούς μηχανισμούς της AD και της PD κυρίως ρυθμίζοντας το οξειδωτικό στρες και την απόπτωση των νευρώνων22. Το TNF προάγει την εμφάνιση νευροεκφυλιστικών ασθενειών όπως η AD και η PD επάγοντας την αλληλεπίδραση μεταξύ οξειδωτικού στρες και φλεγμονωδών αποκρίσεων [23]. Το TP53 εμπλέκεται στη ρύθμιση της αυτοφαγίας και διαδραματίζει σημαντικό ρόλο σε νευροεκφυλιστικές ασθένειες όπως η AD και η PD με την αποικοδόμηση των κακώς διπλωμένων πρωτεϊνών, την εξάλειψη των κατεστραμμένων οργανιδίων και τη ρύθμιση της απόπτωσης και της φλεγμονής των κυττάρων [24]. Το EGFR έχει συγκεκριμένες νευροτροφικές λειτουργίες και εμπλέκεται στην ανάπτυξη και συντήρηση του νευρικού συστήματος. η μείωση της σηματοδότησης EFGR μπορεί να οδηγήσει στην εξέλιξη του ντοπαμινεργικού εκφυλισμού σε ασθενείς με PD. Επιπλέον, η EFGR είναι επίσης παρούσα στον εγκεφαλικό φλοιό και τις πλάκες του ιππόκαμπου ασθενών με AD και έχει αμφίδρομη ρυθμιστική δράση με τα ολιγομερή A 42 [25]. Παρόμοια με το BSYJD,CistancheΤο εκχύλισμα μπορεί επίσης να ρυθμίσει την έκφραση φλεγμονωδών παραγόντων όπως ο TNF και να αναστέλλει την απόπτωση των νευρώνων ρυθμίζοντας το μονοπάτι σηματοδότησης AKT1, το οποίο επιβεβαιώνει περαιτέρω τη συνέπεια των μηχανισμών δράσης μεταξύ BSYJD και βοτανικών εκχυλισμάτων τονωτικών των νεφρών στη θεραπεία της AD και της PD.

Η ανάλυση GO σε αυτή τη μελέτη έδειξε ότι οι στόχοι του BSYJD εμπλουτίστηκαν σημαντικά σε διαδικασίες όπως η ρύθμιση της κυτταρικής μετανάστευσης, ο καταρράκτης MAPK και η απόκριση LPS. Αυτές οι λειτουργικές ενότητες συλλογικά υποδεικνύουν την κοινή παθολογική βάση της AD και της PD-της νευροφλεγμονώδους αντίδρασης καταρράκτη: (1) Ο λιποπολυσακχαρίτης (LPS) διασχίζει τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό για να ενεργοποιήσει τον υποδοχέα τύπου Toll 4 (TLR4), προκαλώντας τη μετανάστευση μικρογλοίας στο σημείο της βλάβης [26-27]. (2) Τα μεταναστευμένα μικρογλοία απελευθερώνουν φλεγμονώδεις παράγοντες όπως ο TNF- και ο IL-6 μέσω της οδού MAPK [28]. (3) Η παρατεταμένη διέγερση από το φλεγμονώδες μικροπεριβάλλον οδηγεί σε υπερβολική ενεργοποίηση της μικρογλοίας, με αποτέλεσμα τη μείωση της φαγοκυττάρωσης μη φυσιολογικών πρωτεϊνών (π.χ., A , tau, και -syn) από τη μικρογλοία [29-30], η οποία με τη σειρά της προκαλεί νευρωνική παραμόρφωση και θάνατο. Αυτό το εύρημα υποδηλώνει ότι το BSYJD μπορεί να μπλοκάρει τον άξονα φλεγμονής-νευροτραυματισμού αναστέλλοντας την ανώμαλη ενεργοποίηση των νευρογλοιακών κυττάρων και τη μεταγωγή σήματος MAPK, επιτυγχάνοντας έτσι την ετεροπάθεια ομοθεραπεία νευροεκφυλιστικών ασθενειών. Οι προκαταρκτικές μελέτες της ερευνητικής μας ομάδας [31] έδειξαν ότι η ομάδα υψηλής δόσης BSYJD μπορεί να μειώσει ειδικά το επίπεδο φωσφορυλίωσης βασικών πρωτεϊνών στην οδό p38 MAPK, με σχετικά μικρή επίδραση στα μονοπάτια ERK και JNK, υποδηλώνοντας ότι η προστατευτική επίδραση αυτής της συνταγής στα κύτταρα PC12 μπορεί να εξαρτάται από την οδό MAPK στην οδό p3b.CistancheΤο εκχύλισμα ασκεί επίσης αντινευροφλεγμονώδη αποτελέσματα αναστέλλοντας την ενεργοποίηση της οδού MAPK και την απελευθέρωση φλεγμονωδών παραγόντων, κάτι που συνάδει με τον αντιφλεγμονώδη μηχανισμό του BSYJD, υποστηρίζοντας περαιτέρω τη συνεργιστική δράση των τονωτικών για τα νεφρά φυτικά εκχυλίσματα στη θεραπεία νευροεκφυλιστικών ασθενειών.

Τα αποτελέσματα εμπλουτισμού του μονοπατιού KEGG επιβεβαίωσαν περαιτέρω ότι οι βασικοί μηχανισμοί του BSYJD περιλαμβάνουν την οδό AD, τις οδούς πολλαπλών ασθενειών που σχετίζονται με τον νευροεκφυλισμό, την οδό MAPK, την οδό PI3K-Akt και την οδό απόπτωσης. Οι φυσιολογικές λειτουργίες του μονοπατιού σηματοδότησης PI3K-Akt περιλαμβάνουν κυρίως τη ρύθμιση της κυτταρικής επιβίωσης και απόπτωσης, μεταβολική ρύθμιση, συναπτική πλαστικότητα, αντιοξείδωση και αντιφλεγμονή και είναι μια κοινή οδός νευρωνικού θανάτου σε AD και PD. Η αδρανοποίηση αυτής της οδού θα οδηγήσει σε αυξημένη απόπτωση των νευρώνων, απώλεια συναπτικής λειτουργίας και ενισχυμένη νευροφλεγμονή, επιδεινώνοντας τις παθολογικές αλλαγές των νευροεκφυλιστικών ασθενειών [32-33]. Οι προκαταρκτικές πειραματικές μελέτες της ερευνητικής μας ομάδας [34] επιβεβαίωσαν επίσης ότι το BSYJD βελτιώνει σημαντικά τη δραστηριότητα της οδού PI3K-Akt, ασκώντας έτσι αντιοξειδωτική και αντι-αποπτωτική δράση.CistancheΤο εκχύλισμα μπορεί επίσης να ενεργοποιήσει το μονοπάτι σηματοδότησης PI3K-Akt, να αναστείλει την απόπτωση των νευρώνων και να προστατεύσει την υπερδομή του ιππόκαμπου, η οποία είναι απόλυτα συνεπής με το μονοπάτι δράσης του BSYJD, υποδεικνύοντας ότι η ενεργοποίηση του μονοπατιού PI3K-Akt είναι ένας κοινός μηχανισμός για νεφρικά τονωτικά φυτικά σκευάσματα AD στη θεραπεία της PD.

Επιπλέον, αξίζει να σημειωθεί ότι οι βασικές ενώσεις του BSYJD έχουν αντικαρκινικά αποτελέσματα και οι εμπλουτισμένες οδοί του πυρήνα περιλαμβάνουν ορισμένες καρκινικές οδούς. Αν και ο καρκίνος και οι νευροεκφυλιστικές ασθένειες διαφέρουν πολύ στην παθολογία και τις κλινικές εκδηλώσεις, ένας μεγάλος αριθμός στοιχείων έχουν δείξει ότι υπάρχει μια πολύπλοκη βιολογική σύνδεση μεταξύ καρκίνου και νευροεκφυλισμού, με το οξειδωτικό στρες, τη βλάβη του DNA και την ανώμαλη ενεργοποίηση του κυτταρικού κύκλου να παίζουν βασικό ρόλο και στους δύο τύπους ασθενειών [35]. Μελέτες [36-37] έχουν δείξει ότι στο πρώιμο στάδιο της AD, η βλάβη του DNA και η επανείσοδος στον κυτταρικό κύκλο μπορεί να συμβεί στους εγκεφαλικούς νευρώνες, οδηγώντας στο σχηματισμό ανευπλοειδών νευρώνων. Δεδομένου ότι τέτοιοι νευρώνες δεν μπορούν να ολοκληρώσουν τη μίτωση για να πολλαπλασιάσουν νέους νευρώνες, αυτή η μη φυσιολογική επανεκκίνηση του κυτταρικού κύκλου πυροδοτεί τελικά την απόπτωση των νευρώνων. Σε αυτή τη βάση, οι Yamada et al. [37] πρότεινε τη θεωρία "Aggregation-abnormal cell cycle restart loop": παράγοντες όπως η προχωρημένη ηλικία και η γενετική ευαισθησία προκαλούν μη φυσιολογική παράταση της νευρωνικής μίτωσης και επανεκκίνηση του κυτταρικού κύκλου, οδηγώντας σε αύξηση της πρωτεΐνης Α και της υπερφωσφορυλιωμένης Tau, η οποία επιδεινώνει τη μη φυσιολογική νευρωνική μίτωση και τη μη φυσιολογική νευρωνική μίτωση. διαταραχές του κύκλου. Ως εκ τούτου, είναι λογικό ο καρκίνος να μοιράζεται επικαλυπτόμενες οδούς σηματοδότησης με AD και PD και το BSYJD μπορεί να ρυθμίζει τον κυτταρικό κύκλο μέσω των μονοπατιών σηματοδότησης του καρκίνου για να επιτύχει το θεραπευτικό αποτέλεσμα στις νευροεκφυλιστικές ασθένειες.

Τα αποτελέσματα μοριακής σύνδεσης έδειξαν ότι η ενέργεια δέσμευσης μεταξύ των βασικών συστατικών του BSYJD και των στόχων της βασικής νόσου ήταν όλα μικρότερη από -5 kcal·mol-1, υποδεικνύοντας καλή συνδετική δραστηριότητα, η οποία επιβεβαίωσε περαιτέρω τη δυνατότητα BSYJD στη θεραπεία της AD και της PD σε μοριακό επίπεδο. Σε συνδυασμό με τα αποτελέσματα της φαρμακολογικής έρευνας τουCistancheεκχύλισμα, μπορεί να φανεί ότι τα τονωτικά των νεφρών φυτικά εκχυλίσματα που αντιπροσωπεύονται από BSYJD καιCistancheΤο εκχύλισμα tubulosa μοιράζεται παρόμοιες βάσεις υλικού και μηχανισμούς δράσης στη θεραπεία της AD και της PD, γεγονός που παρέχει μια νέα ιδέα για την ανάπτυξη φυτικών παρασκευασμάτων πολλαπλών συστατικών και πολλαπλών στόχων για νευροεκφυλιστικές ασθένειες.

Συνοπτικά, αυτή η μελέτη διαπίστωσε ότι τα κύρια δραστικά συστατικά του BSYJD για την ετεροπάθεια ομοιοθεραπείας της AD και της PD περιλαμβάνουν τη χαρινγκτονίνη, (2R,3R,3aS)-3a-αλλυλ-2-(1,3-βενζοδιοξολ-5-υλ)-5-μεθοξυ-3-μεθυλ-2,3-μισουρεν-6, και κα-φουρανδόνη-β, γοφουρανδόνη-, κα-ζο-μισουρεν-6, και κα. (6aR,11aR)-9,10-διμεθοξυ-6a,11a-διυδρο-6Η-βενζοφουρο[3,2-c]χρωμεν-3-όλη. Αυτά τα συστατικά μπορούν να συμμετάσχουν στη ρύθμιση πολλαπλών οδών σηματοδότησης, όπως τα μονοπάτια MAPK και PI3K-Akt μέσω πολλαπλών στόχων, συμπεριλαμβανομένων των AKT1, TNF, TP53 και EGFR, ασκώντας επιδράσεις όπως αναστολή νευρωνικής απόπτωσης, ανακούφιση της νευροφλεγμονής και αντίσταση στο οξειδωτικό στρες και κατά συνέπεια στην αντιμετώπιση του οξειδωτικού πυρήνα του μηχανισμού PD. επιτυγχάνοντας ομοιοθεραπεία ετεροπάθειας των δύο ασθενειών. Εξάλλου,Cistanche tubulosaεκχύλισμα, ένα θρεπτικό για τους νεφρούς φυτικό εκχύλισμα με αποδεδειγμένα αντι-AD και νευροπροστατευτικά αποτελέσματα, έχει έναν εξαιρετικά συνεπή μηχανισμό δράσης με το BSYJD, που εμπλουτίζει περαιτέρω τη σημασία της θεωρίας TCM της «ομοθεραπείας ετεροπάθειας» και παρέχει μια νέα επιστημονική βάση για την κλινική εφαρμογή εκχυλισμάτων βοτάνων στη θεραπεία νευροεκφυλιστικών ασθενειών όπως η AD και η PD.

 

Αναφορές

[1] HESTON MB, TEAGUE JP, CODY KA, et al. Παράγοντες που σχετίζονται με την ηλικία έναρξης της παθολογίας tau και το χρόνο από την έναρξη της tau έως την άνοια στη νόσο του Alzheimer[J]. Alzheimers Dement, 2025, 21(8): e70551.

[2] BALESTRINO R, SCHAPIRA AH V. νόσος Parkinson[J]. Eur J Neurol, 2020, 27(1): 27-42.

[3] ZHANG X, YANG S, HAN S, et al. Διαφορική μεθυλίωση του circRNA m6A σε μοντέλο ποντικού APP/PS1 με νόσο του Alzheimer[J]. Mol Med Rep, 2023, 27(2): 55.

[4] DELIZ JR, TANNER CM, GONZALEZ L P. Epidemiology of Parkinson's disease: an update[J]. Curr Neurol Neurosci Rep, 2024, 24(6): 163-179.

[5] SHEN Y, ZHANG Q, ZHAO JQ, et al. Πρόοδος της έρευνας σχετικά με τους κοινούς παθολογικούς μηχανισμούς της νόσου του Alzheimer και της νόσου του Parkinson[J]. Chin J Integr Tradit West Med, 2018, 36(2): 319-322. (στα κινέζικα)

[6] MONZIO CG, DI FA, CORTI S, et al. Ο ρόλος των μιτοχονδρίων στις νευροεκφυλιστικές ασθένειες: το μάθημα από τη νόσο του Αλτσχάιμερ και τη νόσο του Πάρκινσον[J]. ΜοΙ Neurobiol, 2020, 57(7): 2959-2980.

[7] BUCCELLATO FR, D'ANCA M, SERPENTE M, et al. Ο ρόλος του γλυμφικού συστήματος στην παθογένεση του Alzheimer και της νόσου του Parkinson[J]. Biomedicines, 2022, 10(9): 2261.

[8] NIE ZL, ZHOU X L. Ανάλυση αιτιολογίας TCM και παθογένεσης της νόσου του Alzheimer[J]. Lishizhen Med Mater Med Res, 2020, 31(6): 1443-1444. (στα κινέζικα)

[9] YAN CH, ZHANG JL, GUO L, et al. Συζήτηση για τη θεωρία της παθογένεσης TCM της νόσου του Πάρκινσον[J]. Chin J Basic Med TCM, 2011, 17(9): 940-941, 943. (στα κινέζικα)

[10] HE YQ, YU G R. Θεραπεία της άνοιας με τη θεωρία της «τονωτικής ουσίας» στοΝαν Τζινγκ[J]. Shaanxi J Tradit Chin Med, 2012, 33(6): 746-747. (στα κινέζικα)

[11] ZHAO D P. Μελέτη για την προστατευτική επίδραση τουRehmanniae Radixσχετικά με τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό APP/PS1 ποντικών και την κλινική εφαρμογή της συνταγής TCM μεRehmanniae Radixως το βότανο monarch στη θεραπεία της νόσου του Alzheimer[D]. Nanjing: Nanjing University of Chinese Medicine, 2022. (στα κινέζικα)

[12] SHI GJ, HE YQ, YU G R. Μελέτη σχετικά με την επίδραση του φαρμακευτικού ορού του αφέψημα Bushen Yijing στη βλάβη που προκαλείται από τη D-γαλακτόζη πρωτογενών καλλιεργημένων νευρώνων [J]. Jiangsu J Tradit Chin Med, 2015, 47(2): 80-82. (στα κινέζικα)

[13] WANG D D. Η επίδραση του φαρμακευτικού ορού του "Bushen Yijing Decoction" στον αιματοεγκεφαλικό φραγμό και η αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας της συνταγής στη θεραπεία της ήπιας γνωστικής εξασθένησης[D]. Nanjing: Nanjing University of Chinese Medicine, 2016. (στα κινέζικα)

[14] WU H T. Μελέτη για την επίδραση τουRehmanniae Radix Praeparataσχετικά με το μοντέλο PD Caenorhabditis elegans που βασίζεται στην παθογένεια της «ανεπάρκειας yin του ήπατος και των νεφρών»[D]. Nanjing: Nanjing University of Chinese Medicine, 2024. (στα κινέζικα)

[15] ECKELBARGER JD, WILMOT JT, EPPERSON MT, et al. Σύνθεση αντιπολλαπλασιαστικών εστέρων Cephalotaxus και αξιολόγησή τους έναντι αρκετών ανθρώπινων αιμοποιητικών και συμπαγών κυτταρικών γραμμών όγκου: αποκάλυψη διαφορικής ευαισθησίας στην αντοχή σε πολλά φάρμακα [J]. Chemistry, 2008, 14(14): 4293-4306.[16] LIU J, ZUO X, HUANG Μ, et αϊ. Το πολυλειτουργικό Gomisin B ενισχύει τη γνωστική λειτουργία σε APP/PS1 διαγονιδιακά ποντίκια ρυθμίζοντας την κάθαρση Α και την απόπτωση των νευρώνων[J]. Biomed Pharmacother, 2023, 166: 115423.[17] XU RW, FAN YX, ZHU Y, et al. Χημικά συστατικά και νευροπροστατευτική δράση τουPiperis Kadsurae Caulis[J]. Chin Tradit Herb Drugs, 2023, 54(24): 7959-7966. (στα κινέζικα)[18] LIN LC, SHEN CC, SHEN YC, et al. Αντιφλεγμονώδη νεολιγνά από το Piper kadsura[J]. J Nat Prod, 2006, 69(5): 842-844.[19] LYU M. Μελέτη σχετικά με τη νόσο του Alzheimer και τις αντικαρκινικές επιδράσεις και μηχανισμούςNandina Domestica[ΡΕ]. Hangzhou: Zhejiang University of Chinese Medicine, 2016. (στα κινέζικα)[20] TENG CM, YU SM, CHEN CC, et al. Αναστολή της επαγόμενης από τη θρομβίνη και του κολλαγόνου διάσπασης των φωσφοϊνοσιτιδίων σε αιμοπετάλια κουνελιού από έναν ανταγωνιστή του PAF--δενουδατίνη Β, ένα ισομερές της kadsurenone[J]. Thromb Res, 1990, 59(1): 121-130.

[21] AHMAD F, NIDADAVOLU P, DURGADOSS L, et al. Οι κρίσιμες κυστεΐνες στο Akt1 ρυθμίζουν τη δραστηριότητά του και την πρωτεασωμική αποικοδόμηση: επιπτώσεις για νευροεκφυλιστικές ασθένειες [J]. Free Radic Biol Med, 2014, 74: 118-128.

[22] NAKAGAMI Y. Αναστολείς της επαγόμενης από βήτα-αμυλοειδές τοξικότητας με τροποποίηση της οδού σηματοδότησης Akt[J]. Drug News Perspect, 2004, 17(10): 655-660.

[23] FISCHER R, MAIER O. Αλληλεπίδραση οξειδωτικού στρες και φλεγμονής στη νευροεκφυλιστική νόσο: ρόλος του TNF[J]. Oxid Med Cell Longev, 2015, 2015: 610813.

[24] LI YY, QIN ZH, SHENG R. Οι πολλαπλοί ρόλοι της αυτοφαγίας στη νευρική λειτουργία και τις ασθένειες [J]. Neurosci Bull, 2024, 40(3): 363-382.

[25] ROMANO R, BUCCI C. Ο ρόλος του EGFR στο νευρικό σύστημα[J]. Cells, 2020, 9(8): 1887.[26] LU YC, YEH WC, OHASHI P S. Μονοπάτι μεταγωγής σήματος LPS/TLR4[J]. Cytokine, 2008, 42(2): 145-151.[27] FU R, SHEN Q, XU P, et al. Φαγοκυττάρωση μικρογλοίας σε ασθένειες του κεντρικού νευρικού συστήματος[J]. Mol Neurobiol, 2014, 49(3): 1422-1434.[28] KUO HC, CHEN SL, CHIU SC, et al. Τα ανεκτικά μικρογλοία προστατεύουν τους νευρώνες από την επαγόμενη από την ενδοτοξίνη παραγωγή TNF μέσω μιας εξαρτώμενης από LBP ενδοκυτταρικής οδού σηματοδότησης p38 MAPK [J]. Inflammation, 2023, 46(5): 2011-2021.[29] CAI Y, LIU J, WANG B, et al. Μικρογλοία στη νευροφλεγμονώδη παθογένεση της νόσου του Alzheimer και σχετικούς θεραπευτικούς στόχους [J]. Front Immunol, 2022, 13: 856376.[30] LV QK, TAO KX, WANG XB, et al. Ο ρόλος της -συνουκλεΐνης στη μικρογλοία: η αυτοφαγία και η φαγοκυττάρωση εξισορροπούν τη νευροφλεγμονή στη νόσο του Πάρκινσον [J]. Inflamm Res, 2023, 72(3): 443-462.

[31] WEN Y. Κλινική παρατήρηση του αφέψημα Bushen Yijing στη θεραπεία της νόσου του Alzheimer και η επίδρασή του στην οδό MAPK των κυττάρων PC12 που προκαλείται από την D-γαλακτόζη[D]. Nanjing: Nanjing University of Chinese Medicine, 2016. (στα κινέζικα)

[32] LONG HZ, CHENG Y, ZHOU ZW, et al. Μονοπάτι σήματος PI3K/AKT: στόχος φυσικών προϊόντων για την πρόληψη και τη θεραπεία της νόσου του Αλτσχάιμερ και της νόσου του Πάρκινσον[J]. Front Pharmacol, 2021, 12: 648636.[33] FU WY, LUO JP, LIU C H. Πρόοδος της έρευνας σχετικά με τον μηχανισμό της οδού σηματοδότησης PI3K/AKT σε κοινές νευροεκφυλιστικές ασθένειες[J]. Lett Biotechnol, 2017, 28(6): 853-859. (στα κινέζικα)[34] HU Y, HAO R, LI D, et al. Πειραματική επαλήθευση σχετικά με τη θεραπεία του Bu-Shen-Yi-Jing-Fang στη νόσο του Alzheimer με την ανάλυση της εφικτής οδού σηματοδότησης της φαρμακολογίας δικτύου[J]. BMC Complement Med Ther, 2024, 24(1): 222.[35] SALEMI M, MOGAVERO MP, LANZA G, et al. Παραδείγματα αντίστροφης συννοσηρότητας μεταξύ καρκίνου και νευροεκφυλιστικών ασθενειών: ένας πιθανός ρόλος για το μη κωδικοποιητικό RNA [J]. Cells, 2022, 11(12): 1930.[36] RAO CV, ASCH AS, CARR DJ, et al. «Κύκλος συσσώρευσης αμυλοειδούς-βήτα» ως στόχος πρόληψης ή/και θεραπείας για τη νόσο του Αλτσχάιμερ[J]. Aging Cell, 2020, 19(3): e13109.[37] CHEN SD, YANG JL, LIN YC, et al. Αναδυόμενοι ρόλοι του αναστολέα της διαφοροποίησης-1 στη νόσο του Alzheimer: επανεισόδου στον κυτταρικό κύκλο και πέρα ​​από αυτήν[J]. Cells, 2020, 9(7): 1746.