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基于数据库分析预测Notch信号通路及其相关非编码RNA在阿尔茨海默病中的可能调控途径
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作者 吕梦林 刘醒然 寇现娟 《生物化学与生物物理进展》 北大核心 2025年第8期1942-1957,共16页
阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种以进行性认知功能障碍和行为损害为特征的神经退行性疾病。其病理特征包括β淀粉样蛋白(amyloidβ-protein,Aβ)沉积形成的老年斑、微管相关蛋白(tubulin associated unit,tau)过度磷酸化... 阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种以进行性认知功能障碍和行为损害为特征的神经退行性疾病。其病理特征包括β淀粉样蛋白(amyloidβ-protein,Aβ)沉积形成的老年斑、微管相关蛋白(tubulin associated unit,tau)过度磷酸化导致的神经原纤维缠结(neurofibrillary tangles,NFTs),以及大脑皮层和海马等关键脑区神经元、突触的大量丧失,最终临床上表现为记忆减退、语言障碍及空间定向能力下降等症状,严重影响患者的生活质量。随着中国人口老龄化进程的加速,AD的发病率持续上升,已发展成为严重的公共卫生事件,迫切需要开发有效的治疗手段。近年来研究发现,Notch信号通路作为一种高度进化保守的途径,在细胞增殖、分化、发育以及凋亡等多种生物过程中发挥重要作用,其失调在AD的发病机制中起关键作用。此外,Notch信号通路与非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)的相互作用产生广泛的生物学效应,在多种疾病中被广泛报道。然而,在AD中对Notch信号通路与ncRNA的探讨相对缺乏。因此,本文基于生物信息学分析手段,整合多个公开数据库数据,系统筛选在AD中显著异常的Notch通路关键基因及其相关ncRNA,构建lncRNA-miRNA-mRNA调控网络,深入探讨其在AD发病过程中的内在联系及潜在机制,进一步评估这些分子作为AD早期诊断生物标志物及治疗干预靶点的可行性和应用价值,以期为AD的诊断和治疗提供新的策略。 展开更多
关键词 阿尔茨海默病 NOTCH信号通路 非编码RNA NOTCH1
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天麻钩藤饮通过抑制坏死性凋亡通路改善帕金森病小鼠的运动功能障碍
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作者 陈丹丹 任乾千 +5 位作者 吕梦林 张宝文 刘醒然 张蒙 王阳 寇现娟 《南方医科大学学报》 北大核心 2025年第8期1571-1580,共10页
目的利用网络药理学分析、分子对接分析及动物实验验证探讨天麻钩藤饮(TGY)对1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(MPTP)诱导的亚急性帕金森病(PD)模型小鼠的运动功能障碍及分子机制的影响。方法90只8周龄C57BL/6小鼠随机分为6组(n=15):对... 目的利用网络药理学分析、分子对接分析及动物实验验证探讨天麻钩藤饮(TGY)对1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(MPTP)诱导的亚急性帕金森病(PD)模型小鼠的运动功能障碍及分子机制的影响。方法90只8周龄C57BL/6小鼠随机分为6组(n=15):对照组、模型组、模型+坏死性凋亡抑制剂NEC-1组(6.5 mg/kg)、模型+不同剂量的天麻钩藤饮治疗(TGY-L组2.5 g/kg;TGY-H组5 g/kg)、模型+阳性对照美多芭组(76 mg/kg)。采用连续5 d腹腔注射MPTP(30 mg/kg)构建亚急性PD小鼠模型。随机选取小鼠进行运动能力测试(n=6);Western blotting检测小鼠纹状体中酪氨酸羟化酶(TH)和α-突触核蛋白(α-syn)、坏死性凋亡相关蛋白受体相互作用蛋白1(RIPK1)、RIPK3和混合谱系激酶域样(MLKL)及磷酸化的表达情况(n=4),并基于网络药理学和分子对接分析方法对天麻钩藤饮调控坏死性凋亡治疗PD的关键靶点进行预测。结果与对照组相比,PD组小鼠出现运动功能障碍,α-syn表达增加(P<0.001),TH蛋白表达下降(P<0.001)。连续6 d的NEC-1治疗后运动功能得到改善,p-RIPK1/RIPK1、p-RIPK3/RIPK3、p-MLKL/MLKL和α-syn表达减少(P<0.05或P<0.001),以及TH表达增加(P<0.01)。网络药理学预测结果显示天麻钩藤饮可调控坏死性凋亡通路中的RIPK1来改善神经退行性疾病,且分子对接结果表明天麻钩藤饮中的化合物与RIPK1存在相互作用。动物实验结果证实,低、高剂量的天麻钩藤饮改善了PD小鼠的运动功能障碍,增加TH表达(P<0.01),降低α-syn和坏死性凋亡通路相关蛋白表达水平(P<0.05或P<0.01)。结论天麻钩藤饮通过抑制坏死性凋亡通路,促进TH蛋白表达和减轻α-syn蓄积,进而改善PD小鼠的运动功能障碍。 展开更多
关键词 帕金森病 天麻钩藤饮 运动功能障碍 坏死性凋亡
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二氢杨梅素改善糖尿病肾病的关键靶分子的筛选与验证
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作者 刘醒然 牛梦竹 +5 位作者 高原 陈丹丹 张宝文 刘德坤 刘小倩 寇现娟 《陆军军医大学学报》 北大核心 2025年第21期2663-2677,共15页
目的探讨二氢杨梅素(dihydromyricetin,DHM)改善糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)的潜在作用机制,筛选其可能调控的关键分子靶点并进行验证。方法构建db/db小鼠DN模型,给予DHM(每天100 mg/kg,每周5 d)灌胃干预10周,采用病理学染色评... 目的探讨二氢杨梅素(dihydromyricetin,DHM)改善糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)的潜在作用机制,筛选其可能调控的关键分子靶点并进行验证。方法构建db/db小鼠DN模型,给予DHM(每天100 mg/kg,每周5 d)灌胃干预10周,采用病理学染色评估DHM对肾脏病理变化和纤维化的改善作用;从基因表达综合数据库(Gene Expression Omnibus,GEO)数据库中分别获取GSE161885与GSE270526数据集,结合GeneCards数据库筛选DN相关差异基因;采用PPI网络构建和分子对接预测DHM潜在靶点;利用Western blot和免疫荧光等技术检测DHM对db/db小鼠肾组织及高糖(high glucose,HG)诱导的人肾小管上皮细胞(HK-2)中细胞焦亡相关通路的影响,同时联合NLR家族PYD结构域含蛋白3(NLR family pyrin domain containing protein 3,NLRP3)特异性抑制剂MCC950以验证预测机制。结果体内实验显示,DHM显著改善db/db小鼠肾病理损伤,减轻肾小球肥大和系膜增生,显著减少Paller评分(P<0.001)。免疫荧光显示肾脏α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)、Fibronectin、Ⅰ型胶原蛋白(CollagenⅠ)细胞荧光染色阳性信号明显减弱,肾脏组织CollagenⅢ、α-SMA和转化生长因子β1(transforming growth factor beta 1,TGF-β1)表达水平明显下降(P<0.05)。基因筛选共获得16个DN相关差异基因。富集分析显示,这些基因主要富集于病毒蛋白、细胞因子-细胞因子受体相互作用、糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路等相关通路,并在基因功能上主要涉及淋巴细胞介导免疫的正向调节、适应性免疫反应的正向调节和趋化因子活性。分子对接分析确定NLRP3为DHM潜在作用靶点。体内实验证实DHM明显下调膜打孔蛋白(gasdermin-D,GSDMD)荧光染色阳性信号,抑制NLRP3、半胱氨酸蛋白酶1(Caspase 1)、活化的半胱氨酸蛋白酶1(Cleaved-Caspase 1)、白细胞介素18(interleukin18,IL-18)和GSDMD等焦亡相关蛋白表达(P<0.05)。体外研究进一步证实DHM可减轻高糖诱导的HK-2细胞纤维化和焦亡。体外研究进一步证实DHM与NLRP3特异性抑制剂MCC950均可减轻高糖诱导的HK-2细胞纤维化和焦亡。结论DHM可改善DN进展,其机制与抑制NLRP3炎症小体介导的细胞焦亡,进而减轻肾脏炎症和纤维化有关。 展开更多
关键词 糖尿病肾病 二氢杨梅素 细胞焦亡 NLRP3炎症小体
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Hippo信号通路及其相关miRNA在阿尔茨海默病与帕金森病中的潜在作用机制 被引量:1
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作者 刘醒然 张蒙 寇现娟 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1485-1509,共25页
以阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)和帕金森病(Parkinson’s disease,PD)为代表的神经退行性疾病主要特征是神经元进行性的不可逆丢失,导致不同程度的病理变化和认知功能的丧失,目前仍无有效的治疗方法。随着全球老龄化问题的加... 以阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)和帕金森病(Parkinson’s disease,PD)为代表的神经退行性疾病主要特征是神经元进行性的不可逆丢失,导致不同程度的病理变化和认知功能的丧失,目前仍无有效的治疗方法。随着全球老龄化问题的加重,神经退行性疾病的患病人数正在快速上升,已发展成为严重的全球公共卫生事件,迫切需要开发有效的治疗手段。Hippo信号通路是一种高度进化保守的途径,在细胞增殖、分化、发育以及凋亡等生物过程中发挥重要作用,并与miRNA互相作用产生广泛的生物效应,在多种疾病的发生中发挥作用。但在神经退行性疾病中对Hippo信号通路与miRNA的探讨相对缺乏。本文通过梳理Hippo信号通路以及相关miRNA在AD与PD中的作用机制,探讨其内在联系,以期拓展神经退行性疾病的治疗视野,为神经退行性疾病的防治提供新的思路和视角。 展开更多
关键词 衰老 神经退行性疾病 Hippo信号通路 哺乳动物STE20样激酶1 Yes相关蛋白
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基于网络药理学和实验验证探讨二氢杨梅素改善db/db小鼠肾纤维化的作用机制 被引量:1
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作者 刘醒然 牛梦竹 +1 位作者 高原 寇现娟 《天然产物研究与开发》 CAS CSCD 2023年第11期1964-1976,共13页
本研究利用网络药理学、分子对接技术以及动物实验研究探讨二氢杨梅素(dihydromyricetin,DHM)改善2型糖尿病db/db小鼠肾纤维化的作用机制。首先观察10周的DHM干预对db/db小鼠肾纤维化的改善作用。进一步通过TCMSP、PharmMapper获取DHM... 本研究利用网络药理学、分子对接技术以及动物实验研究探讨二氢杨梅素(dihydromyricetin,DHM)改善2型糖尿病db/db小鼠肾纤维化的作用机制。首先观察10周的DHM干预对db/db小鼠肾纤维化的改善作用。进一步通过TCMSP、PharmMapper获取DHM化学结构以及靶点,通过DisGeNET数据库检索疾病靶点;将DHM靶点与疾病靶点进行Venn分析,获得交集靶点后上传至String数据库构建PPI网络,采用Cytoscape软件构建“药物—靶点—疾病”网络;David数据库对交集靶点基因进行GO富集分析和KEGG富集分析。同时取PPI网络排名前10的交集靶点进行可视化处理,采用PDB数据库、Pymol软件以及AutoDock Tools软件将排名前5的交集靶点分别与DHM进行分子对接;对排名第一的核心靶点AKT及相关通路进行Western blot验证。动物实验观察可见DHM干预可以降低db/db小鼠体重,改善db/db小鼠血糖、肌酐、尿素氮、尿蛋白水平,HE、Masson和PAS染色结果显示db/db小鼠肾脏纤维化得到缓解。此外,网络药理学筛选共获得药物与疾病靶点交集37个,富集分析得到300个GO相关条目,108条相关通路;分子对接结果表明DHM与关键靶点均能自发结合。Western blot结果显示DHM干预可以降低db/db小鼠肾脏中的Notch1、NICD、Hes1、Hey1的蛋白表达,上调PTEN蛋白表达,抑制AKT的磷酸化,进而改善db/db小鼠肾纤维化。因此,DHM可能通过调控Notch/PTEN/AKT通路改善db/db小鼠肾纤维化。 展开更多
关键词 糖尿病肾病 肾纤维化 二氢杨梅素 网络药理学 分子对接
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