Део 2: Интегрисана мрежна фармакологија и модел Зебрафисх за истраживање компоненти са двоструким ефектом Цистанцхе Тубулоса за лечење и остеопорозе и Алцхајмерове болести
Mar 30, 2022
Контакт:joanna.jia@wecistanche.com/ ВхатсАпп: 008618081934791
КЛИКНИТЕ ОВДЕ ЗА ДЕО 1
3. Резултати
3.1 Кандидати једињења и Потентиал Таргетс
У истраживању хемијских састојака ЦТ-а добијено је укупно 75 састојака од ТЦМСП-а. Затим је спроведена ПЦА да би се визуелизовала хемијска дистрибуција ЦТ. Као што је приказано на слици 1, састојци ЦТ били су разноврсни у хемијском простору, а њих 28 је задовољавало Липинско правило од пет (Липински, 2003). Занимљиво је да је било много делова који се преклапају између састојака ЦТ и одобрених лекова малих молекула за ОП/АД. То је илустровало да многа једињења у ЦТ-у имају потенцијалну способност давања лекова на ОП/АД. Да би се даље проценила њихова способност давања лека, 43 једињења су тестирана од стране ДЛ. Након предвиђања циљева, одабрано је 26 једињења кандидата за накнадну анализу. И могу се спојити са укупно 847 циљних протеина.
цистамцхеима ефекат против Алцхајмерове болести.
Уноси гена који се односе на ОП или АД прикупљени су из ДисГеНЕТ и ГенеЦардс база података. Као резултат, прикупљено је 3052 и 8042 генских уноса. Усвојили смо две оцене из ДисГеНЕТ и ГенеЦардс база података као оцене евалуације, скринингујући горњу петину циљева. Однос једне петине је одлучен претходним експериментима. Затим је сачувано 211 заједничких циљева ОП-ЕД како би се поклопили са циљевима 26 кандидата једињења. Коначно, укупно 81 мета протеина (додатна табела С2) која се повезује са 22 кандидата једињења (додатна табела С3) је одабрана за анализу молекуларних механизама деловања, формирајући мрежу интеракције протеин-протеин (ППИ) приказану на слици 2.
22 једињења су подељена у 11 категорија: 5 фенилетаноидних гликозида (ПхГ) (декафеоилактеозид, Цистанозид Е, итд.), 3 фенилакрил олигосахарида (Цистанозид Х, Цистанозид Ф, итд.), 3 иридоикозида, гепосидикоидна киселина, иридикозидна киселина итд.), 3 лигнана и лигнан гликозида (Иангамбин, ( плус )-Пиноресинол-О- -Д-глукопиранозид, итд.), 2 флавоноида (кверцетин, генистеин), 1 алкалоид, 1 терпен, 1 стерол, 1 масни алкохол, 1 масна киселина и др. Према претходним извештајима, ова једињења су главне компоненте или активни функционални састојци ЦТ (Фу ет ал., 2018).
На слици 2, откривено је да укупно 81 заједнички циљ има корелацију са ОП и АД. Степен ППИ је усвојен као карактеристичан параметар за дефинисање значаја потенцијалних циљева. Првих 5 претпостављених циљних протеина повезаних са ОП и АД били су албумин (АЛБ), инсулин (ИНС), интерлеукин 6 (ИЛ6), ТНФ-алфа (ТНФ) и епидермални фактор раста (ЕГФ).
Слика 1.Хемијска дистрибуција заснована на анализи главних компоненти (ПЦА).
3.2 Интегрисана и класификована анализа мреже
81 претпостављени циљни протеин у табели С2 је одабран да започне анализу обогаћивања ГО и КЕГГ пута. Након филтрирања по п-вредности (ГО одсецање мање од или једнако 0.05, пресецање КЕГГ пута мање од или једнако 0,01), 15 ГО термина и 66 КЕГГ термини пута су враћени, као што је приказано на сликама 3 и 4. Укупно је укључено 16 ГО термина: 5 за молекуларну функцију, 5 за биолошке процесе и 6 за ћелијске компоненте. Пошто је ова студија имала за циљ да открије потенцијалну заједничку патогенезу ОП и АД, уклонили смо термине пута који су директно повезани са другим болестима, а остатак класификовали у различите функционалне категорије. Он сугерише да 22 активна састојка ЦТ-а могу регулисати укупно 66 путева који су углавном у корелацији са трансдукцијом сигнала, ендокриним системом, имунолошким системом, растом ћелија и смрћу како би играли конфронтациону улогу против ОП и АД.
Да би се откриле разлике у деловању различитих типова једињења, ППИ мрежа конструисана на слици 2 је анализирана према њиховим категоријама у табели С3. Слика 5 илуструје да 5 ПхГ, 2 флавоноида, 1 терпен и 1 стерол, посебно флавоноиди, могу бити важнији од осталих састојака ЦТ против ОП и АД. Након тога, ове 4 серије активних једињења су изабране да открију њихове компримоване путеве. Као што се може видети на слици 6, ПхГс, флавоноиди, терпен и стерол радили су заједно или сами на 27 путева, који садрже 11 модула: раст и смрт ћелија, ендокрини систем, имуни систем, трансдукција сигнала, развој и други. Резултати сугеришу да ова једињења могу да играју синергистичку улогу у позитивним ефектима ЦТ на ОП и АД. Вреди напоменути да би заштитни ефекти ПхГ-а могли бити значајнији од флавоноида код неуродегенеративних болести јер су ПхГ-и имали директне интеракције са путем Алцхајмерове болести, док су флавоноиди били повезани са сигналним молекулима и интеракцијом. Само стерол и терпен су повезани са метаболизмом липида и екскреторним системом. Поред тога, ПхГс, терпен и флавоноиди су показали потенцијалну везу са ендокриним и метаболичким обољењима.
Према илустрацији ППИ, 2 флавоноида (ГЕ, КУ), 1 терпен (АА) и 1 стерол (БСС) усвојени су као вредна једињења за даља истраживања молекуларних механизама. Занимљиво је да смо открили да су сви они међусобно повезани са МАПК сигналним путем и ТГФ-бета сигналним путем. И п-вредност ова два пута је такође била много већа. Претпостављени циљеви 4 вредна једињења и дистрибуција њихових захваћених протеина у два пута приказани су на слици 7.
3.3 Валидација ефикасности вредних једињења
У овој мрежној анализи успостављеној у 3.2, ухватили смо 4 вредна једињења за валидацију фармаколошке активности. Методом тополошки структурне анализе у овој студији, открили смо да генистеин (ГЕ, Ц9, ДЛ=0.21), кверцетин (КУ, Ц11, ДЛ=0.28), абиетинска киселина (АА, Ц19, ДЛ=0.28) и -ситостерол (БСС, Ц20, ДЛ=0.21) показали су изводљиву интеракцију против ОП и АД. У овом делу, установљени су модели ларви зебрице ин виво индуковани Пре или АлЦл3 да би се проценили заштитни ефекти 4 једињења против ОП и АД.
3.3.1. Ефекат 4 једињења на ОП
Да би се открило да ли 4 једињења имају заштитне ефекте против ОП, Пре је коришћен за успостављање ОП модела зебрице. Развој остеобласта је прво испитан бојењем ализарином црвеном да би се истражили директни ефекти 4 једињења на формирање костију. У поређењу са контролном зебрицом, Пре је очигледно изазвао промену у морфологији костију и густини костију лобања зебрице у групи модела (Слика 8). Смањење површине бојења и ИОД у Пре групи и супротан тренд у Ед групи такође су визуелно демонстрирали успех ОП модела. Штавише, површина бојења и 2 ИОД лобања зебрице у БСС/ГЕ/КУ/АА групама су значајно повећани у поређењу са моделном групом (Слика 9). Типични маркери формирања и ресорпције костију као што су АЛП и ТРАП су анализирани да би се даље проценио ефекат 4 једињења против остеопорозе. Као што је приказано на слици 10, Пре је значајно смањио активност АЛП и повећао активност ТРАП-а за разлику од контролне групе. Насупрот томе, једињења Ед и 4 су значајно показала супротан тренд у односу на Пре групу у АЛП и ТРАП активностима зебрице. Ови резултати заједно су потврдили да БСС, КУ, ГЕ и АА могу играти позитивне улоге у формирању костију код пре-индукованих ОП зебрица.
3.3.2. Ефекат 4 једињења на АД
Да би се проценили заштитни ефекти 4 једињења против АД, коришћен је добро познати модел зебрице индуковане АлЦл{2}} АД. За овај модел дискинезије АД, анализатор понашања је коришћен за праћење кретања зебрице. Као што је приказано на слици 11, АС групе АлЦл3 је био значајно нижи од оних у контролној групи, док је за ДПЗ и сва 4 једињења АС био близак контролној. ДРР и РЕ су наведени у табели С4. Резултати су показали да различите концентрације ГЕ, БСС, КУ и АА повећавају ДРР за 2.37-37.64 процента, 60.18-103.92 процента, 70.{14 }}.61 процената , 2.37-42.64 процената, респективно са делимично значајним (п-вредност < 0.001-0.01).="" ∆с="" у="" контролној="" групи,="" алцл3="" групи="" и="" дпз="" групи="" су="" даље="" подржали="" да="" је="" конструкција="" ад="" модела="" била="" успешна.="" ре="" за="" ге,="" бсс,="" ку="" и="" аа="" износили="" су="" 13.12-50.45="" процената,="" 11.41-63.09="" процената,="" 1.63-66.89="" процената,="" 13.{{34}="" },09="" процената,="" респективно.="" ови="" резултати="" са="" значајним="" разликама="" показали="" су="" да="" ге,="" бсс,="" ку="" и="" аа="" могу="" донекле="" побољшати="" дискинезију="" зебрице.="" одређивање="" активности="" маркера="" нервне="" проводљивости="" (ацхе="" и="" цхат)="" у="" групама="" приказано="" је="" на="" слици="" 12.="" алцл3="" је="" значајно="" повећао="" активност="" ацхе="" и="" смањио="" активност="" цхат="" у="" поређењу="" са="" контролном="" групом.="" али="" једињења="" дпз="" и="" 4="" су="" показала="" способност="" да="" делимично="" опораве="" промене="" изазване="" алцл3="" у="" активностима="" ацхе="" и="" цхат.="" то="" је="" у="" складу="" са="" резултатима="" процене="" дискинезије="" ефеката="" рехабилитације.="" у="" закључку,="" ге,="" бсс,="" ку="" и="" аа="" могу="" имати="" потенцијал="" да="" постану="" истакнути="" агенси="" против="">
3.4 Валидација претпостављених циљева
За верификацију претпостављених циљева који су предвиђени у овом раду, за кРТ-ПЦР анализу су изабрани циљеви повезани са МАПК и ТГФ-бета сигналним путевима. Њихови релативни нивои експресије мРНА у ОП моделу приказани су на слици 13. У поређењу са Пре групом, ГЕ је повећао нивое мапк14а, фгфр1б, тгфб1, бмп2 и смањио нивое тп53, ТНФ-, јун, тгфбр1 и ц-фос . КУ је повећао нивое мапк14а, фгфр1б, тгфб1, бмп2 и смањио нивое тп53, јун и ил1б. БСС је показао само смањење ефеката на тп53, ТНФ- и мапк3. Као што је приказано на слици 14, у АД моделу, ГЕ, КУ, БСС и АА смањили су ниво експресије мРНА тп53. ГЕ и КУ су смањили нивое ТНФ-, бмп2, тгфбр1, сп1, тгфб2 и ифн, и повећали нивое јун, док су ГЕ и АА повећали нивое мапк3. Чинило се да је само ГЕ преокренуо пораст мапк14а, фгфр1б, фгфр1а и игф1ра. Осим тога, КУ је смањио високе нивое ил1б и ЕГФ. Релативни нивои експресије мРНК гена укључујући тп53, ТНФ-, мапк14а, мапк3, фгфр1б, бмп2, јун, ил1б и тгфбр1 значајно су се променили у односу на контролну групу у сваком моделу. Ови резултати сугеришу да они могу послужити као веза између ове две болести. Поред тога, ови резултати такође сугеришу могућност синергијских ефеката 4 једињења.
4. Дискусија
ОП и АД су најчешће клиничке болести повезане са старењем. Њихови сложени патофизиолошки механизми годинама ограничавају ефикасно лечење две болести. Фактори ризика ОП и АД су показали да је осетљива група обе болести делимично слична, као што су старије жене (Абрахам ет ал., 2013; Пател, 2017), дијабетичари (Виеира ет ал., 2018; Ксиа ет ал., 2012), дуготрајни пушачи (Франиц и Верденик, 2018; Зхонг ет ал., 2015) и неактивне особе (Коедијк ет ал., 2017; Софи ет ал., 2011). Штавише, тренутне студије су идентификовале да су неки кључни протеини у АД такође имали функције у метаболизму костију (Ли ет ал., 2016; Пан ет ал., 2018). Постоје разлози да се верује да ОП и АД нису потпуно независни, чак и да имају неке потенцијалне везе. Ово је сугерисало потенцијалну хомотерапију за хетеропатију, што значи лечење ОП и АД истом терапијом.
На основу терапијских циљева и принципа ТКМ, неприлагођеност у болести се може класификовати у неколико „образаца“. Дакле, више болести као што су ОП и АД могу делити један „образац“ и лечити их исти ТЦМ (Јианг, 2005). Као биљка тоник за бубреге, ЦТ се широко користи у лечењу ОП и АД. Савремене студије су пружиле неке компактне доказе да ЦТ има позитивне фармаколошке акције на скелет и нервни систем. Међутим, и даље су потребне детаљније студије како би се открили механизми ЦТ.
цистанче и тонгкат алииматипозитивне фармаколошке акцијенаскелет и нервни систем.
У овој студији, ради јасног разумевања ефеката ЦТ на ОП и АД, постављен је приступ мрежној фармакологији да би се предвидели могући активни састојци и анализирали повезани путеви. Разликује се од претходних мрежних фармаколошких студија о ЦТ (Лиу ет ал., 2017). Први пут је спроведена молекуларна мрежа „један лек – две болести“, уместо да се фокусира само на једну болест. С једне стране, интегрисана анализа мреже открила је укупно 22 активна једињења ЦТ са двоструким ефектима за лечење и ОП и АД. С друге стране, обрасци две болести пружили су подршку откривању њихових веза. Класификована анализа је показала да ова активна једињења могу имати синергистичке ефекте на многе биолошке функционалне модуле и да су ПхГ, флавоноиди, терпен и стерол показали бољу ефикасност. Да би се потврдила изводљивост и прикладност ове спроведене мреже, зебрице су коришћене за конструисање ОП и АД модела ин виво и процењена је ефикасност четири једињења. И примењена је валидација наводних циљева да би се откриле њихове потенцијалне синергије. Ове комбиноване студије ин силицо и ин виво пружиле су нову полазну тачку за откривање заштитног ефекта ЦТ-а на две болести. То може пружити нове назнаке корелације између патогенезе ОП и АД, као и помоћ за будући развој терапијских стратегија за две болести. Без обзира на то, метод још увек треба побољшати и усавршавати како би се у потпуности истражили синергијски механизми ЦТ за лечење ОП и АД. У овој студији, само одређена једињења су одабрана за валидацију. Експериментима је неопходно додатно верификовати осталих 18 активних састојака са основним циљевима и путевима. А заједништва између ОП и АД тек треба даље да се истраже и открију, посебно из перспективе лечења.
где купити цистанцхе
У нашој студији, доказано је да БСС, ГЕ, АА и КУ имају заштитне ефекте на ОП и АД код зебрица. Што је још дивније, ови вредни састојци су такође експериментално потврђени у другој литератури и показали су фармаколошке активности у складу са онима у овом раду (Аиаз ет ал., 2017; Цхаухан ет ал., 2018; Кинг ет ал., 2015; Рамнатх ет ал. , 2018; Тхуммури ет ал., 2018; Варгас-Рестрепо и сарадници, 2018; Ванг ет ал., 2019; Иуан ет ал., 2018). Даље је доказала ефикасност и рационалност ове мреже и указала на двоструке ефекте преосталих 18 једињења. Што се тиче валидације наводних циљева, 9 ефективних циљева који се састоје од ТП53, ЈУН, ТНФ, ИЛ1Б, МАПК14, МАПК3, ФГФР1, БМП2 и ТГФБР1 су коначно прегледани као уобичајени циљеви ОП и АД. ТП53 је кључни супресор тумора и његова активација би могла да изазове апоптозу неурона (Ксиао ет ал., 2019). ТП 53, ЈУН и СП1 су активни транскрипциони фактори у примарном ОП (Ксие ет ал., 2015). ТНФ и ИЛ1Б су уобичајени инфламаторни цитокини са функцијама промовисања остеокластогенезе (Геисслер ет ал., 2018) и губитка коштане масе (Санг ет ал., 2017). Штавише, обоје су терапеутске мете за АД кроз инхибицију неуроинфламације ради заштите неурона (Лиу ет ал., 2017). ТГФБ1, ТГФБ2, ТГФБР1 и ТГФБР1 имају сложене ефекте на упалу неурона (Липпа ет ал., 1998) и остеолизу (Куинн ет ал., 2001). Костни морфогенетски протеини (БМП) су један од фактора укључених у глијалну диференцијацију неуралних прогениторских ћелија (Квак ет ал., 2014). Показало се да појачана експресија БМП2 има суштинску улогу у диференцијацији остеобласта (Ли ет ал., 2017). Поред ових експериментално потврђених циљева, очекивало се да ће 81 уобичајени циљ наведених у табели С2 бити терапијски циљеви, али нису истраживани нити су имали прелиминарне студије у другим истраживањима.
Посебно је вредно напоменути да се сви ови вредни циљеви односе на МАПК и ТГФ-бета сигналне путеве засноване на КЕГГ анализи обогаћивања. МАПК сигнални пут регулише ћелијску пролиферацију, диференцијацију, преживљавање или апоптозу, упалу и урођени имунитет. Пријављено је да је компромитовани МАПК сигнални пут допринео патологији неуродегенерације као што је АД (Ким и Цхои, 2015), као и директној инхибицији остеобласта (Ксиао ет ал., 2019). Што се тиче чланова ТГФ-фамилије, они су имали различите улоге у скелету са директним утицајем на оштећење костију (Сун ет ал., 2016), док активација неуронске ТГФ-бета сигнализације повећава неуродегенеративне поремећаје и болест налик АД (Тессеур ет ал. ., 2006). Стога се може очекивати да сигнални путеви МАПК и ТГФ-бета постану заједнички механизми за откривање патогенезе ОП и АД или успоравање прогресије. Поред два пута, 22 активна једињења регулишу укупно 66 путева, посебно путеви са највећом п-вредношћу, као што су сигнални пут пролактина, ФокО сигнални пут и диференцијација Тх17 ћелија такође ће бити вредни пажње и истраживања и као кључ за откривање корелације између ОП и АД. Коначно, резимирана открића могу имплицирати везу између две болести у имунолошком систему и ендокрином систему.
5. Закључак
У овом раду, предложили смо приступ мрежне фармакологије, комбинујући ПЦА анализу, ДЛ скрининг, прикупљање и предвиђање вишеструких циљева, изградњу ППИ мреже, као и анализу ГО и КЕГГ путања како бисмо испитали ефикасност ЦТ-а за лечење ОП и АД. Наши резултати сугеришу да 22 активна састојка ЦТ-а могу углавном да регулишу трансдукцију сигнала, ендокрини систем, имуни систем, раст ћелија и смрт да играју важну улогу у лечењу ОП и АД. Да би се боље разумели механизми ЦТ, ова мрежа је дубоко ископана и анализирана у зависности од врсте једињења. На крају смо применили ОП и АД моделе зебрице одвојено да идентификујемо 4 вредна једињења и сродне мете, пружајући изводљив метод за повезивање генома са фармакодинамиком и проналажење једињења са двоструким ефектом.
