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基于网络药理学和实验验证探究杜仲“异病同治”骨质疏松症和阿尔茨海默症的作用机制
1
作者 刘国良 赵晨琼 +5 位作者 蔡国梁 武俸羽 张颖 孙佳杰 刘侠 姚远 《天然产物研究与开发》 北大核心 2025年第6期1149-1159,共11页
探讨杜仲治疗骨质疏松症(osteoporosis,OP)和阿尔茨海默症(Alzheimer′s disease,AD)“异病同治”的作用机制及关键靶点。通过TCMSP等数据库筛选杜仲治疗AD及OP的潜在靶点,对核心靶点进行基因本体(gene ontology,GO)功能富集分析和京都... 探讨杜仲治疗骨质疏松症(osteoporosis,OP)和阿尔茨海默症(Alzheimer′s disease,AD)“异病同治”的作用机制及关键靶点。通过TCMSP等数据库筛选杜仲治疗AD及OP的潜在靶点,对核心靶点进行基因本体(gene ontology,GO)功能富集分析和京都基因和基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路富集分析,利用STRING数据库构建蛋白互作(protein-protein interaction,PPI)网络,并检测PPI网络中的核心模块和枢纽基因;采用分子对接模拟杜仲活性成分与关键靶点的结合能力。进一步建立具有OP和AD两种表型的去卵巢模型(ovariectomy,OVX)动物模型,采用动物行为学、苏木精-伊红染色(hematoxylin-eosin,HE)法、酶联免疫吸附(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)法和蛋白免疫印迹(Western blot,WB)法等技术验证杜仲对AD和OP的关键治疗作用。在数据库中共得到17个杜仲活性成分,得到异病同治靶点63个,涉及类固醇代谢过程等生物过程,雌激素、丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)等信号通路;通过PPI分析发现白介素-6(interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)、雌激素受体α(estrogen receptor 1,ERα)、环氧化酶-2(prostaglandin-endoperoxide synthase 2,PTGS2)、白介素-1β(interleukin 1 beta,IL-1β)为杜仲活性成分的关键靶点,均富集于MAPK信号通路;分子对接结果显示杜仲活性成分与ERα结合力良好;动物实验表明杜仲可以改善OVX模型小鼠出现的认知障碍、骨小梁结构破坏和骨代谢增加等AD和OP症状,杜仲还降低骨及脑组织中IL-1β、IL-6和TNF-α含量,减少磷酸化细胞外调节蛋白激酶1/2(phospho extracellular regulated protein kinases1/2,pERK1/2)表达量;给予ERα阻断剂后,杜仲的治疗作用被逆转。杜仲可能通过ERα受体调控MAPK/ERK通路发挥治疗OP及AD的关键作用机制,为杜仲治疗OP及AD“异病同治”提供实验及理论参考。 展开更多
关键词 杜仲 骨质疏松症 阿尔茨海默症 网络药理学 异病同治
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基于血清代谢组学和网络药理学研究二至丸抗阿尔茨海默病的作用机制研究 被引量：5
2
作者 刘国良 李丽 +3 位作者 雷霞 徐红丹 张宁 姚远 《天然产物研究与开发》 CAS CSCD 2023年第6期1027-1037,共11页
本研究采用高通量血清代谢组学及网络药理学技术探究二至丸对阿尔茨海默病的药效机制。将60只雄性SD大鼠按体重随机分6组,每组10只,即为假手术组、模型组、阳性药组、低剂量组、中剂量组和高剂量组。模型组和各给药组大鼠给与D-半乳糖... 本研究采用高通量血清代谢组学及网络药理学技术探究二至丸对阿尔茨海默病的药效机制。将60只雄性SD大鼠按体重随机分6组,每组10只,即为假手术组、模型组、阳性药组、低剂量组、中剂量组和高剂量组。模型组和各给药组大鼠给与D-半乳糖腹腔注射和双侧脑室注射β淀粉样蛋白25-35(Aβ25-35)建立阿尔茨海默病大鼠模型,模型制备第6周后,给药组每天给与相应药物进行干预,其他组给与相同体积生理盐水(4周),采用Morris水迷宫实验观测各组大鼠空间学习记忆能力,采用Western blotting检测大鼠海马tau蛋白表达。利用高通量血清代谢组学技术结合模式识别方法寻找内源性差异代谢物及相关代谢通路;采用网络药理学技术探究二至丸的潜在活性成分、关键靶点,进一步将代谢组学与网络药理学技术整合聚焦关键靶标及成分,最终采用分子生物学技术靶向验证。通过水迷宫实验及大鼠海马tau蛋白程度,证明模型制备成功。代谢组学结果显示模型组与假手术组代谢轮廓发生明显分离,给药组处于假手术组和模型组间,证明模型组大鼠的整体代谢发生显著变化,给与二至丸后呈现回调趋势。代谢组学结果发现16个生物标记物,主要涉及10个代谢通路。网络药理学结果显示二至丸内主要有β-谷甾醇、山柰酚、紫杉醇等13个潜在有效成分、与阿尔茨海默病相关的直接作用靶标有毒蕈碱型乙酰胆碱受体M1等11个蛋白成分。基于以上可知,二至丸对阿尔茨海默病大鼠有很好的干预作用,其可能通过槲皮素对组织蛋白酶D直接调控作用达到干预疾病的目的。 展开更多
关键词 二至丸 阿尔茨海默病 代谢组学 网络药理学 槲皮素 组织蛋白酶D
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基于尿液代谢组学及网络药理学的二陈汤抗高脂血症研究
3
作者 刘国良 范超 +3 位作者 杨建设 袁秋野 付玉莹 姚远 《天然产物研究与开发》 2025年第11期2144-2153,2011,共11页
探究二陈汤治疗高脂血症的有效成分及作用机制。首先采用高脂饮食诱发高脂血症大鼠模型,通过检测生化指标诊断大鼠疾病模型程度,采用代谢组学采集内源性代谢物数据。通过化学计量学及统计学算法对海量的代谢数据进行筛选和分析,对得到... 探究二陈汤治疗高脂血症的有效成分及作用机制。首先采用高脂饮食诱发高脂血症大鼠模型,通过检测生化指标诊断大鼠疾病模型程度,采用代谢组学采集内源性代谢物数据。通过化学计量学及统计学算法对海量的代谢数据进行筛选和分析,对得到的生物标记物进行富集分析,构建高脂血症代谢通路图。通过网络药理学技术预测体内的作用靶标,阐述二陈汤对高脂血症大鼠的干预作用机制。与空白组相比,模型组大鼠的各项生化指标发生显著变化,符合高脂血症诊断标准,给予药物干预后辛伐他汀阳性药组(20 mg/kg)、二陈汤低剂量组(2 g/kg)、二陈汤中剂量组(4 g/kg)、二陈汤高剂量组(8 g/kg)都发生显著回调。代谢组学研究共筛选和鉴定8种代谢产物:4,6-二羟基喹啉、咪唑啉乙酸核糖、L-瓜氨酸、维生素C、4-吡啶氧酸、N1-甲基-4-吡啶酮-3-羧酰胺、琥珀酸、胆固醇。网络药理学结果显示二陈汤中所含多种活性成分可能通过油酸、烟酸、异鼠李素和粗毛甘草素M对脂蛋白脂肪酶(lipoprotein lipase,LPL)进行直接调节,进而有效干预高脂血症的发展。二陈汤对高脂血症有很好的干预作用,调节LPL可能是治疗高脂血症的作用机制。 展开更多
关键词 二陈汤 高脂血症 代谢组学 网络药理学 生化指标
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