Estudio farmacológico de los efectos de la cistancha en el tratamiento de la enfermedad de Parkinson
Mar 08, 2022
Para más information:ali.ma@wecistanche.com
Yu Yingchun, Zhao Yang, Liang Suping, Zheng Jinghui*
(Hospital Ruikang afiliado a la Universidad de Medicina Tradicional China de Guangxi, Nanning, Guangxi 530001)
Palabras clave: Cistanche; Enfermedad de Parkinson; farmacología de red; mecanismo
Enfermedad de Parkinsones una enfermedad neurodegenerativa progresiva y multifocal que afecta a cerca del 1% de las personas mayores de 60 años (1), y su incidencia aumenta gradualmente con la edad. En la actualidad, la etiología de la EP es desconocida, y su patogénesis específica no está clara. Se cree principalmente que está relacionado con la neuroinflamación, el estrés oxidativo, la mutación genética, la anomalía inmunológica, la apoptosis celular, el daño mitocondrial, etc. [2 oraciones. El tratamiento más utilizado paraEnfermedad de Parkinsonen la práctica clínica es la terapia de reemplazo de dopamina, pero solo el control de los síntomas motores clínicos no puede prevenir la progresión de la enfermedad, y el tratamiento farmacológico a largo plazo puede conducir a complicaciones motoras graves e irreversibles. Otros métodos de tratamiento incluyen principalmente el tratamiento quirúrgico, como la cirugía destructiva, la estimulación cerebral profunda, etc., la terapia con células madre, la acupuntura TCM, la terapia de ejercicios, la musicoterapia y otras terapias adyuvantes para tratarEnfermedad de Parkinson, pero ninguno de ellos se puede curar por completo.
CistancheExtracto se deriva de Rehmannia glutinosa Yinzi, de "Huangdi Neijing-Suwen-Xuanming Lunfang". Es una receta famosa para vigorizar el riñón y resolver la flema. Es una droga maestra, y las dos drogas trabajan juntas para ejercer sus efectos. Entre ellos,Cistanchetiene los efectos de nutrir el hígado y el riñón, reponer la astringencia y solidificarse, etc. Los estudios farmacológicos modernos han demostrado que tiene efectos obvios de antioxidantes, antiinflamatorios y esterilización, y la reducción del azúcar en la sangre.Cistanchetiene los efectos de nutrir el yang renal, nutrir la esencia y la sangre, y humedecer el intestino. La investigación farmacológica moderna muestra queCistanchetiene las funciones de neuroprotección, antioxidante, antienvejecimiento y regulación inmune. En la actualidad, el par de medicamentos Cornus-Ruso es ampliamente utilizado en el tratamiento clínico deEnfermedad de Parkinson, pero el mecanismo exacto de su tratamiento deEnfermedad de Parkinsontodavía no está claro. Y el objetivo de acción se examina, y su objetivo se empareja con el objetivo de la enfermedad de Parkinson, el objetivo de acción clave relacionado conCistanchese examina el tratamiento de la EP y se analizan más a fondo la base material y el mecanismo de acción para el tratamiento de la EP.
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1 Material y métodos
1.1 Adquisición y clasificación de información de composición de Cistanche
Utilice la base de datos y la plataforma de análisis de farmacología de los sistemas de medicina tradicional china (plataforma de análisis y base de datos de farmacología de sistemas de medicina tradicional china, TCMSP) para recopilar los compuestos de la medicina tradicional chinaCistancheyCistanche, y utilizar la biodisponibilidad oral (OB) N 30%, semejanza a fármaco (semejanza a fármaco, DL) NO. 18, porque los estudios han encontrado que la barrera hematoencefálica de los pacientes conEnfermedad de Parkinsonestá dañado (6), la permeabilidad de la barrera hematoencefálica (BBB) N-0.85 se establece como la condición limitante Examinar los compuestos recolectados y establecer una base de datos de compuestos efectiva para los compuestos finalmente examinados.
1.2 El uso del cistanche para predecir el objetivo de la acción
Utiliza una herramienta de análisis bioinformático para el mecanismo molecular de la medicina tradicional china (BATMAN-TCM) para predecir el objetivo del compuesto efectivo de Cornus-Cistanchemedicamento examinado por TCMSP.
1.3 Con respecto a la detección de genes relacionados con la enfermedad de Parkinson
"Enfermedad de Parkinson"se utiliza como término de búsqueda, y los objetivos relacionados con la enfermedad de Parkinson se buscan a través de la base de datos GeneCards (https://www.genecards, org/). La base de datos gene Cards utiliza el algoritmo Gifts, que puede calcular con precisión la correlación entre el objetivo y la enfermedad, y clasificarla de acuerdo con la correlación. En este estudio, se seleccionaron los 237 objetivos principales con el puntaje más bajo de más de 20 puntos para la investigación, y el puntaje más alto fue de 146.47, y se extrajeron los puntajes objetivo correspondientes. Nombre del gen estándar.
1.4 Predicción cistanche de los objetivos de la enfermedad de Parkinson y la construcción de la red PPI
En primer lugar, lo previstoCistancheEl objetivo de 's y los objetivos seleccionados de enfermedad relacionada con el Parkinson se importaron a VENNY2.1, se deriva el objetivo común de los dos, es decir, el objetivo que puede actuar sobreEnfermedad de Parkinson. Luego, el objetivo común obtenido corresponde a su compuesto, y el mapa objetivo compuesto se realiza utilizando el software Cytoscape 3.6.1. SubirCistanche's objetivo paraEnfermedad de Parkinsona la base de datos STRING 10.5 (https://string-db. org), seleccione la especie de investigación como "Homo- sapiens", establezca el punto más bajo entre los objetivos La puntuación de conexión es de 0,4. Los destinos no relacionados se ocultan y se obtiene el diagrama de red de conexión de destino. Finalmente, el diagrama se importa al software Cytoscape 3.6.1 para construir el diagrama de red PPI.
1.5 Análisis GO y análisis KEGG de los objetivos de Cistanche para la enfermedad de Parkinson
ImportaciónCistancheObjetivos deEnfermedad de Parkinsonen la base de datos DAVID Bioinformatics Resources 6.8, seleccione su función molecular (función molecular), proceso biológico (proceso biológico) y componente celular (componente celular) que se utilizan para realizar análisis de enriquecimiento de GO enCistanche's objetivos enEnfermedad de Parkinson, y detectar procesos biológicos con diferencias significativas y una vía de destino confiable, y usar el software GraphPad Prism 7 para obtener resultados de análisis de enriquecimiento de GO que cumplan con 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 Detección de los principios activos de Cistanche
Buscar todos los compuestos deCistanchea través de la base de datos TCMSP (fecha límite hasta diciembre de 2018), y según biodisponibilidad oral (OB) N 30%, semejanza farmacológica (DL) m0. 18 y la permeabilidad de la barrera hematoencefálica (BBB) N-0.85 se utilizó como condición de detección para detectar y obtener 16 ingredientes potencialmente activos de Cistanche y 6 potencialesingredientes activos de Cistanche.
2.2 Predicción del objetivo del compuesto de Cistanche
Sube el código Pubchem Cid delCistanche. compuesto de pasta de ceniza de carne a la plataforma de base de datos BATMAN-TCM, y establezca el umbral del modelo de similitud en "Punto de corte de puntuación = 20" para obtener el objetivo potencial correspondiente a cada compuesto, y siga el objetivo de retorno En orden de puntuación, seleccione los primeros 20 objetivos de cada compuesto, y se incluirán todos los menos de 20, y después de eliminar los objetivos duplicados, 164 objetivos deCistanchecompuesto y 94 objetivos deCistanchefinalmente se obtienen compuestos.
2.3 Detección de la enfermedad de Parkinson
Objetivos Un total de 5 597 objetivos que pueden causarEnfermedad de Parkinsonse recuperaron a través de la base de datos Gene Cards para"Enfermedad de Parkinson". Entre ellos, los objetivos de Synuclein Alpha tienen la correlación más alta (146,47 puntos). ). En este estudio, se seleccionaron objetivos con una puntuación de correlación> 20 y se examinaron un total de 237 objetivos relacionados.
2.4 El papel de Cistanche en la predicción de objetivos de la enfermedad de Parkinson
Lo previstoCistancheobjetivos compuestos y detección para obtenerEnfermedad de Parkinson-objetivos genéticos relacionados, todos importados en el software VENNY2.1 en formato de nombre de gen, toman la intersección de los dos, obtienen 19 compuestos y objetivos comunes de la enfermedad, 19 La información específica del objetivo se muestra en la Tabla 2, y el diagrama de Venn obtenido se muestra en la Figura 1.
2.5 Construcción del diagrama de red de destino compuesto.
Cistanchemedicamentos, 21 ingredientes activos y 19 genes diana clave se introdujeron en Cytoscape.
2.6 Construcción y análisis de la red PPI de objetivos clave
Los 19 genes diana deCistancheparaEnfermedad de Parkinsonse importaron a la base de datos String para obtener relaciones de interacción de proteínas, y el diagrama de red de interacción de destino se obtuvo de la base de datos String. Los resultados se muestran en la Figura 3, donde las "aristas" representan la interacción entre los destinos Asociados, el nodo representa el punto de destino. Hay 19 nodos y 70 aristas en el gráfico, el grado promedio de nodo es 7.73 y el coeficiente de agrupamiento local promedio es 0.661. Los objetivos están representados por nodos circulares. Cuanto más gruesa sea la conexión entre los objetivos, más importante será el objetivo en el tratamiento deEnfermedad de Parkinson.
3 Resultados
A través del análisis de enriquecimiento de GO, se encontró queCistancheregula el principal proceso biológico (PA) y la secreción de dopamina en el tratamiento deEnfermedad de Parkinson, la regulación del metabolismo de la dopamina, la transmisión sináptica química, la transmisión sináptica negativa, 5. La vía de señalización del receptor de serotonina, la vía de señalización del receptor acoplado a la proteína G, la homeostasis del calcio celular, el control del comportamiento y otros procesos biológicos importantes están relacionados. Entre ellos, la regulación de la secreción de dopamina y la regulación del metabolismo de la dopamina están estrechamente relacionados con los mecanismos relevantes del tratamiento del Parkinson. PorqueEnfermedad de Parkinsones causada principalmente por una variedad de razones, daño neuronal dopaminérgico y apoptosis, y en última instancia, la concentración de dopamina en el cuerpo estriado disminuye, lo que lleva a que la regulación de la retroalimentación del cerebro se desequilibre y se produzca la enfermedad. Por lo tanto, los medicamentos que actúan sobre el sistema dopaminérgico pueden controlar eficazmenteEnfermedad de Parkinsonestimulando los receptores de dopamina y los transportadores de dopamina. En la vía de señalización del receptor acoplado a la proteína G, los estudios han encontrado que en modelos de ratón con EP, el raloxifeno se une al receptor de estrógeno acoplado a la proteína G 30 para ejercer un efecto antiinflamatorio, que puede inhibir la vía inflamatoria y reducir el nivel de factores inflamatorios relacionados. , Inhibiendo así la progresión de la inflamación crónica deEnfermedad de Parkinson. Muestra que el receptor de estrógeno acoplado a la proteína G (GPR30) está involucrado en los efectos antiinflamatorios y neuroprotectores del estrógeno en la inflamación de la EP (2). En la vía de señalización del receptor de serotonina, Fan Lingling et al. encontraron que los agonistas del receptor 5-HT7 pueden regular la actividad eléctrica de las neuronas piramidales de la corteza prefrontal medial (mPFC) de varias maneras, y la sustancia negra estriada La degradación de la vía corporal conduce fácilmente a la disfunción de los receptores 5-HT7 en los conos e interneuronas mPFC. Esto proporciona una explicación funcional y citológica para la participación de los receptores 5-HT7 en los síntomas de depresión y ansiedad en pacientes con EP y abre nuevas direcciones de investigación paraEnfermedad de Parkinsontratamiento. El análisis de los resultados del enriquecimiento de GO encontró queCistancheEl proceso biológico de 's está relacionado principalmente con los genes DRD2, DRD3, DRD4, SLC18A2, SLC6A3, HTR1A y HTR2A, lo que indica queCistanchepuede tratar los dos objetivos de los receptores de dopamina y los receptores de serotonina. Los estudios relacionados han demostrado que los antagonistas de los receptores HTR2A pueden reducir las reacciones adversas causadas por la levodopa en el mundo.Enfermedad de Parkinsonmodelo [2]; algunos agonistas drd2 no solo pueden mejorar los síntomas motores deEnfermedad de Parkinsonpero también causan discinesias y enfermedades mentales. La probabilidad de efectos secundarios es baja, lo que indica que la medicina tradicional china tiene una buena perspectiva de aplicación en la prevención y el tratamiento de la EP. La función molecular en el análisis de enriquecimiento de GO implica la unión a la dopamina, la actividad del receptor del neurotransmisor de dopamina, a través del acoplamiento Gi / Go, la actividad del receptor del neurotransmisor de dopamina, la unión a la enzima, la actividad de la acetilcolinesterasa, la actividad de la colinesterasa, la unión alcalina biliar, etc. Los componentes celulares en el análisis de enriquecimiento de GO involucran principalmente axones, dendritas, sinapsis (neuronales), membranas postsinápticas, membranas plasmáticas, membranas, balsas de membrana, etc., e involucran principalmente la transmisión de señales nerviosas, la composición y función de las neuronas, etc.
El análisis de enriquecimiento de la vía kegg del gen muestra queCistanchepreviene la EP regulando principalmente las sinapsis dopaminérgicas, las interacciones neuroactivas ligando-receptor, las vías de señalización cAMP, las uniones de brecha, las sinapsis serotoninérgicas y las vías de señalización Nueve vías de señalización relacionadas, como carreteras yEnfermedad de Parkinsondesempeñar un papel, lo que indica que el objetivo deCistancheEl compuesto tiene múltiples vías, y el efecto coordinado de cada vía se puede utilizar para tratarEnfermedad de Parkinson. En las tres vías relacionadas con los neurotransmisores de las sinapsis dopaminérgicas, las interacciones neuroactivas ligando-receptor y las vías de señalización, pueden actuar sobre los receptores de dopamina [transportadores de dopamina, receptores cannabinoides 1, 5. receptores de serotonina para tratarEnfermedad de Parkinsontambién puede aumentar el número de neuronas dopaminérgicas, reducir la degeneración de la vía dopaminérgica poliestriatal de la sustancia negra y mantener la estabilidad de los niveles de dopamina.
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