Estudo farmacológico dos efeitos da cistanche no tratamento da doença de Parkinson

Para mais informações:ali.ma@wecistanche.com

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

(Hospital Ruikang afiliado à Universidade de Medicina Tradicional Chinesa de Guangxi, Nanning, Guangxi 530001)

Palavras-chave: Cistanche; Mal de Parkinson; farmacologia em rede; mecanismo

Mal de Parkinsoné uma doença neurodegenerativa progressiva e multifocal que afeta cerca de 1% das pessoas com mais de 60 anos (1), e sua incidência aumenta gradualmente com a idade. Atualmente, a etiologia da DP é desconhecida e sua patogênese específica não é clara. Acredita-se que esteja relacionado principalmente à neuroinflamação, estresse oxidativo, mutação genética, anormalidade imunológica, apoptose celular, dano mitocondrial, etc. [2 sentenças. O tratamento mais utilizado paraMal de Parkinsonna prática clínica é a terapia de reposição de dopamina, mas apenas o controle dos sintomas clínicos motores não pode impedir a progressão da doença, e o tratamento medicamentoso a longo prazo pode levar a complicações motoras graves e irreversíveis. Outros métodos de tratamento incluem principalmente tratamento cirúrgico, como cirurgia destrutiva, estimulação cerebral profunda, etc., terapia com células-tronco, acupuntura TCM, terapia por exercícios, musicoterapia e outras terapias adjuvantes para tratarMal de Parkinson, mas nenhum deles pode ser completamente curado.

Cistancheextrato é derivado de Rehmannia glutinosa Yinzi, de "Huangdi Neijing-Suwen-Xuanming Lunfang". É uma receita famosa para revigorar o rim e resolver a fleuma. É uma droga mestre, e as duas drogas trabalham juntas para exercer seus efeitos. Entre eles,Cistanchetem os efeitos de nutrir o fígado e os rins, reabastecer a adstringência e solidificar, etc. Estudos farmacológicos modernos mostraram que tem efeitos óbvios de anti-oxidação, anti-inflamatório e esterilização, e redução do açúcar no sangue.Cistanchetem os efeitos de nutrir o yang do rim, nutrir a essência e o sangue e umedecer o intestino. A pesquisa farmacológica moderna mostra queCistanchetem as funções de neuroproteção, anti-oxidação, anti-envelhecimento e regulação imunológica. Atualmente, o par de medicamentos Cornus-Russian é amplamente utilizado no tratamento clínico deMal de Parkinson, mas o mecanismo exato de seu tratamento deMal de Parkinsonainda não está claro. E o alvo de ação é rastreado, e seu alvo é combinado com o alvo da doença de Parkinson, o alvo de ação chave relacionado aCistancheo tratamento da DP é rastreado, e a base material e o mecanismo de ação para o tratamento da DP são posteriormente analisados.

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1 Material e métodos

1.1 Aquisição e classificação de informações de composição de Cistanche

Use o banco de dados de farmacologia de sistemas de medicina tradicional chinesa e plataforma de análise (banco de dados de farmacologia de sistemas de medicina tradicional chinesa e plataforma de análise, TCMSP) para coletar os compostos da medicina tradicional chinesaCistancheeCistanche, e use a biodisponibilidade oral (OB) N 30 por cento , semelhança de droga (semelhança de droga, DL) NO. 18, porque estudos descobriram que a barreira hematoencefálica de pacientes comMal de Parkinsonestá danificado ⑹, a permeabilidade da barreira hematoencefálica (BBB) ​​N-0.85 é definida como a condição limitante Faça a triagem dos compostos coletados e estabeleça um banco de dados de compostos eficaz para os compostos finalmente triados.

1.2 O uso de Cistanche para prever o alvo da ação

Usa uma ferramenta de análise de bioinformática para o mecanismo molecular da medicina tradicional chinesa (BATMAN-TCM) para prever o alvo do composto eficaz de Cornus-Cistanchemedicamento rastreado pelo TCMSP.

1.3 Em relação à triagem genética relacionada à doença de Parkinson

"Mal de Parkinson"é usado como o termo de pesquisa, e os alvos relacionados à doença de Parkinson são pesquisados ​​no banco de dados GeneCards (https://www.genecards, org/). O banco de dados Gene Cards usa o algoritmo Gifts, ele pode calcular com precisão a correlação entre o alvo e a doença e classificá-lo de acordo com a correlação. Neste estudo, os 237 principais alvos com a pontuação mais baixa de mais de 20 pontos foram selecionados para pesquisa, e a pontuação mais alta foi de 146,47, e as pontuações alvo correspondentes foram extraídas. Nome do gene padrão.

1.4 Previsão Cistanche dos alvos da doença de Parkinson e a construção da rede PPI

Em primeiro lugar, a previsãoCistanchee os alvos de doença relacionados a Parkinson selecionados foram importados para VENNY2.1, o alvo comum dos dois é derivado, ou seja, o alvo que pode atuar sobreMal de Parkinson. Em seguida, o alvo comum obtido corresponde ao seu composto, e o mapa de alvo composto é feito usando o software Cytoscape 3.6.1. EnvioCistanchealvo deMal de Parkinsonpara o banco de dados STRING 10.5 (https://string-db.org), selecione a espécie de pesquisa como "Homo- sapiens", defina o ponto mais baixo entre os alvos A pontuação de conexão é 0,4. Os destinos não relacionados são ocultos e o diagrama de rede de conexão de destino é obtido. Finalmente, o diagrama é importado para o software Cytoscape 3.6.1 para construir o diagrama de rede PPI.

1.5 Análise GO e análise KEGG de alvos Cistanche para a doença de Parkinson

ImportarCistanchemetas deMal de Parkinsonno banco de dados DAVID Bioinformatics Resources 6.8, selecione sua função molecular (função molecular), processo biológico (processo biológico) e componente celular (componente celular) são usados ​​para conduzir a análise de enriquecimento GO emCistanchemetas deMal de Parkinson, e rastreie processos biológicos com diferenças significativas e via Target confiável e use o software GraphPad Prism 7 para obter resultados de análise de enriquecimento GO que atendam a 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 resultados

2.1 Triagem dos ingredientes ativos de Cistanche

Procure todos os compostos deCistancheatravés da base de dados do TCMSP (prazo até 2 de dezembro018), e de acordo com a biodisponibilidade oral (OB) N 30 por cento , drug-likeness (DL) m0. 18 e permeabilidade da barreira hematoencefálica (BBB) ​​N-0.85 foi usada como condição de triagem para rastrear e obter 16 ingredientes potencialmente ativos de Cistanche e 6 potenciaisingredientes ativos de Cistanche.

2.2 Previsão do alvo do composto Cistanche

Carregue o código Pubchem Cid doCistanche. composto de pasta de cinzas de carne para a plataforma de banco de dados BATMAN-TCM e defina o limite do modelo de similaridade para "Pontuação de corte=20" para obter o alvo potencial correspondente a cada composto e siga o alvo de retorno Na ordem de pontuação, selecione o primeiros 20 alvos de cada composto, e todos os menos de 20 estão incluídos, e após a remoção de alvos duplicados, 164 alvos deCistanchecomposto e 94 alvos deCistanchecomposto são finalmente obtidos.

2.3 Triagem da Doença de Parkinson

Alvos Um total de 5 597 alvos que podem causarMal de Parkinsonforam recuperados através do banco de dados Gene Cards para"Mal de Parkinson". Among them, Synuclein Alpha targets have the highest correlation (146.47 points). ). In this study, targets with a correlation score>20 foram selecionados e um total de 237 alvos relacionados foram selecionados.

2.4 O papel de Cistanche na previsão do alvo da doença de Parkinson

O previstoCistanchealvos compostos e triagem para obterMal de Parkinsonalvos de genes relacionados, todos importados para o software VENNY2.1 no formato de nome de gene, pegam a interseção dos dois, obtêm 19 compostos e alvos comuns da doença, 19 A informação do alvo específico é mostrada na Tabela 2, e o diagrama de Venn obtido é mostrado na Figura 1.

2.5 Construção de diagrama de rede composto-alvo.

Cistanchemedicamentos, 21 ingredientes ativos e 19 genes-alvo principais foram introduzidos no Cytoscape.

2.6 Construção e análise da rede PPI dos principais alvos

Os 19 genes-alvo deCistancheporMal de Parkinsonforam importados para o banco de dados String para obter relacionamentos de interação de proteínas, e o diagrama de rede de interação alvo foi obtido do banco de dados String. Os resultados são mostrados na Figura 3, onde as “bordas” representam a interação entre os alvos Associados, o nó representa o ponto alvo. Existem 19 nós e 70 arestas no gráfico, o grau médio do nó é 7,73 e o coeficiente médio de agrupamento local é 0,661. Os destinos são representados por nós circulares. Quanto mais espessa a conexão entre os alvos, mais importante é o alvo no tratamento deMal de Parkinson.

3. Resultados

Por meio da análise de enriquecimento do GO, descobriu-se queCistancheregula o principal processo biológico (PB) e a secreção de dopamina no tratamento deMal de Parkinson, a regulação do metabolismo da dopamina, transmissão sináptica química, transmissão sináptica negativa, 5. via de sinalização do receptor de serotonina, via de sinalização do receptor acoplado à proteína G, homeostase do cálcio celular, controle do comportamento e outros processos biológicos importantes estão relacionados. Entre eles, a regulação da secreção de dopamina e a regulação do metabolismo da dopamina estão intimamente relacionadas aos mecanismos relevantes do tratamento do Parkinson. PorqueMal de Parkinsoné causado principalmente por uma variedade de razões, danos nos neurônios dopaminérgicos e apoptose e, finalmente, a concentração de dopamina no corpo estriado diminui, levando ao desequilíbrio da regulação do feedback do cérebro e à ocorrência da doença. Portanto, drogas que atuam no sistema dopaminérgico podem efetivamente controlarMal de Parkinsonestimulando receptores de dopamina e transportadores de dopamina. Na via de sinalização do receptor acoplado à proteína G, estudos descobriram que em modelos de camundongos com DP, o raloxifeno se liga ao receptor 30 de estrogênio acoplado à proteína G para exercer um efeito anti-inflamatório, que pode inibir a via inflamatória e reduzir o nível de inflamação relacionada. fatores. , Inibindo assim a progressão da inflamação crônica deMal de Parkinson. Ele mostra que o receptor de estrogênio acoplado à proteína G (GPR30) está envolvido nos efeitos anti-inflamatórios e neuroprotetores do estrogênio na inflamação da DP (2). Na via de sinalização do receptor de serotonina, Fan Lingling et al. descobriram que os agonistas do receptor 5-HT7 podem regular a atividade elétrica dos neurônios piramidais do córtex pré-frontal medial (mPFC) de várias maneiras, e a substância negra estriado. A degradação da via corporal leva facilmente à disfunção de {{6 }} Receptores HT7 em cones e interneurônios mPFC. Isso fornece uma explicação funcional e citológica para o envolvimento dos receptores 5-HT7 nos sintomas de depressão e ansiedade em pacientes com DP e abre novas direções de pesquisa paraMal de Parkinsontratamento. A análise dos resultados de enriquecimento do GO descobriu queCistancheO processo biológico de 's está relacionado principalmente aos genes DRD2, DRD3, DRD4, SLC18A2, SLC6A3, HTR1A e HTR2A, indicando queCistanchepode tratar os dois alvos dos receptores de dopamina e receptores de serotonina. PD. Estudos relacionados mostraram que os antagonistas do receptor HTR2A podem reduzir as reações adversas medicamentosas causadas pela levodopa noMal de Parkinsonmodelo [2]; alguns agonistas de DRD2 podem não apenas melhorar os sintomas motores daMal de Parkinsonmas também causam discinesias e doenças mentais. A probabilidade de efeitos colaterais é baixa, indicando que a medicina tradicional chinesa tem boas perspectivas de aplicação na prevenção e tratamento da DP. A função molecular na análise de enriquecimento GO envolve a ligação da dopamina, atividade do receptor do neurotransmissor da dopamina, através do acoplamento Gi/Go, atividade do receptor do neurotransmissor dopamina, ligação enzimática, atividade da acetilcolinesterase, atividade da colinesterase, ligação de álcalis biliares e assim por diante. Os componentes celulares na análise de enriquecimento GO envolvem principalmente axônios, dendritos, sinapses (neuronais), membranas pós-sinápticas, membranas plasmáticas, membranas, jangadas de membrana, etc., e envolvem principalmente a transmissão de sinais nervosos, composição e função dos neurônios, etc.

A análise de enriquecimento da via do gene KEGG mostra queCistancheprevine a DP regulando principalmente sinapses dopaminérgicas, interações neuroativas ligante-receptor, vias de sinalização de AMPc, junções comunicantes, sinapses serotoninérgicas e vias de sinalização Nove vias de sinalização relacionadas, como estradas eMal de Parkinsondesempenhar um papel, indicando que o alvo deCistanchecomposto tem múltiplas vias, e o efeito coordenado de cada via pode ser usado para tratarMal de Parkinson. Nas três vias relacionadas aos neurotransmissores das sinapses dopaminérgicas, interações neuroativas ligante-receptor e vias de sinalização, eles podem atuar nos receptores de dopamina [transportadores de dopamina, receptores canabinóides 1, 5. Receptores de serotonina para tratarMal de Parkinsontambém pode aumentar o número de neurônios dopaminérgicos, reduzir a degeneração da via dopaminérgica poliestriatal da substância negra e manter a estabilidade dos níveis de dopamina.

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