Cistanche Destericolaがネットワークの薬理学と実験的検証を使用してアルツハイマー病を治療するメカニズムの調査

2つの結果

2。

Cistanche DeserticolaはTCMSPデータベースとSwiss Admeプラットフォームを介して検索され、文献検索により、8つの主要な有効成分がありました。

2.2疾患標的とベン図の準備、タンパク質間相互作用ネットワーク（PPI）構造、GOおよびKEGGのスクリーニング

濃縮分析は、Omim、GeneCards、およびNCBIデータベースを介して実行され、スクリーニング後に合計2 013 AD関連のターゲットが取得されました。図1aに示すように、Cistanche DeserticolaコンポーネントのターゲットとAD関連のターゲットをVenny Diagram Online Webサイトにインポートし、合計207の薬物ディジーゼの交差点ターゲットを取得し、Venn図を描画します。 207個の交差点ターゲットを文字列データベースにインポートして、薬物ディーズの相互作用を分析します。次に、データファイルをCytoscapeソフトウェアにインポートし、程度、近さ、および中性数値スクリーニングの後、42のターゲットと593のエッジが取得されます。次のサイズのソートに応じて、TNF、AKT1、CASP3、PPARG、EGFR、MMP9、ESR1、HIF1Aが重要な標的遺伝子として選択され、タンパク質間相互作用ネットワーク図が描画されます（図1B）。

Cistanche DeserticolaによるADの処理に関与するターゲットのライフプロセスを説明するために、メタスケープデータベースを使用して、上記の42のターゲットでGO濃縮分析を実行しました。プロジェクトは、p≤0。0 5の標準でスクリーニングされ、上位10の細胞成分、分子機能、および生物学的プロセスは、微生物学オンライン描画Webサイト（図1C）を使用して気泡図に引き込まれました。 David Onlineツールを使用して、疾患と薬物の42の一般的な重要なターゲットに関するKegg濃縮分析を実行し、P≤0.05のプロジェクトをスクリーニングしました。結果は、合計172のシグナル経路が濃縮されたことを示しました。上部20の経路はP値に従って選択され、バブル図は微生物学オンラインプラットフォームを使用して描かれました（図1D）。濃縮の結果は、ADの治療におけるCistanche Destericolaのメカニズムが、PI3K-AKT経路、がん経路、接着局所およびその他の経路と密接に関連している可能性があることを示しました。

図1（a）アルツハイマー病の標的とサイスンチェコンポーネントの標的Vennチャート。 （b）タンパク質間相互作用ネットワーク。 （c）濃縮分析のバブル図。 （d）Kegg濃縮分析バブル図

2.3薬物摂取式ディジーシーズパスウェイターゲットマップの準備

Kegg濃縮結果とPPIネットワークの構築結果を組み合わせることにより、薬物と凝集体のディジーシーズパスウェイターゲットネットワークを描画できます（図2）。ブルートライアングル：ドラッグサイスチェデザイトコラ;オレンジトライアングル：病気の広告;ライトグリーンサークル：薬物の主な成分。黄色の円：サイスタンチ・デザイトリコラによって治療された病気に関連する主な経路。濃い緑色の長方形：薬物疾患関連のターゲット。エッジ：ノード間の相関

図2ステージに行く前に、場所ナビゲーションテストの各グループでマウスによって移動した総距離（X s、mm）

タブ3場所の各グループのマウスの脱出ナビゲーションテスト（x s、s）

*注：Samri Groupと比較して、p <{{0}}。0 5;モデルグループと比較して、†p <0.05; L-GCSおよびH-GCSグループ、‡p <0.05。

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図3ターゲット象限に費やされた時間の割合と、プローブ試験試験でマウスの各グループによって横断されるプラットフォームの回数

2.4.2 y迷路実験

Y迷路実験の結果は、次のことを示しました。SAMR1グループと比較して、新しい腕を探索するモデ​​ルグループの時間と交互の速度が大幅に低下しました（P<0.05); compared with the Model group, the M-GCs group and H-GCs group's novel The arm exploration time was significantly increased (P<0.05); the spontaneous alternation rate of new arms in the GCs-administered group was significantly higher than that in the Model group (P<0.05), among which the spontaneous alternation rate of the M-GCs group was higher than that of the other administration groups ( P <0.05) (Fig. 4).

マウス海馬ニューロンの数と形態に対するGCSの2.5効果

NISSL染色の結果は、SAMR1基のニューロン錐体細胞が完全な形状ときちんとした配置を備えた丸いまたは楕円形であることを示しました。細胞内NISSL体は深く染色され、数が大きくなりました。 SAMR1基と比較して、モデル基のニューロン錐体細胞は体細胞細胞の形態が壊れ、配置が散乱され、nissl体が軽く色付けされ、完全な錐体細胞の数が大幅に減少しました（p<0.05); compared with the Model group, the morphology of the pyramidal cells in the GCs administration group was more complete and the arrangement was more complete. Relatively neat, the number of complete pyramidal cells increased significantly (P<0.05). Among them, most pyramidal cells in the M-GCs group were complete in shape and more neatly arranged. The number of complete pyramidal cells was significantly higher than that in other drug administration groups. increased (P <0.05), as shown in Figure 5.

2.4.2 y迷路実験

Y迷路実験の結果は、次のことを示しました。SAMR1グループと比較して、新しい腕を探索するモデ​​ルグループの時間と交互の速度が大幅に低下しました（P<0.05); compared with the Model group, the M-GCs group and H-GCs group's novel The arm exploration time was significantly increased (P<0.05); the spontaneous alternation rate of new arms in the GCs-administered group was significantly higher than that in the Model group (P<0.05), among which the spontaneous alternation rate of the M-GCs group was higher than that of the other administration groups ( P <0.05) (Fig. 4).

マウス海馬ニューロンの数と形態に対するGCSの2.5効果

NISSL染色の結果は、SAMR1基のニューロン錐体細胞が完全な形状ときちんとした配置を備えた丸いまたは楕円形であることを示しました。細胞内NISSL体は深く染色され、数が大きくなりました。 SAMR1基と比較して、モデル基のニューロン錐体細胞は体細胞細胞の形態が壊れ、配置が散乱され、nissl体が軽く色付けされ、完全な錐体細胞の数が大幅に減少しました（p<0.05); compared with the Model group, the morphology of the pyramidal cells in the GCs administration group was more complete and the arrangement was more complete. Relatively neat, the number of complete pyramidal cells increased significantly (P<0.05). Among them, most pyramidal cells in the M-GCs group were complete in shape and more neatly arranged. The number of complete pyramidal cells was significantly higher than that in other drug administration groups. increased (P <0.05), as shown in Figure 5.

2.6マウス海馬におけるPI3K-Akt経路関連タンパク質とTauタンパク質の発現に対するGCSの効果

免疫組織化学染色の結果は、SAMR1基と比較して、モデルグループの海馬CA1領域でPI3KおよびP-AKTを発現する陽性細胞の数が大幅に減少したことを示した（P<0.05), and the number of positive cells expressing P-Tau was significantly increased (P < 0.05); compared with the Model group, the number of positive cells in the hippocampal CA1 area of PI3K and P-Akt in the GCs group was significantly increased (P<0.05), and the number of positive cells expressing P-Tau was significantly reduced (P<0.05 ); among them, the number of positive cells expressing PI3K and P-Akt in the CA1 area of mouse hippocampus was significantly increased in the M-GCs group compared with other GCs administration groups (P<0.05), see Figure 6.

図7ウエスタンブロット実験ストリップチャート

タブ4ストリップ吸収値（xs）

*注：Samri Groupと比較して、p <{{0}}。0 5;モデルグループと比較して、†p <0.05; L-GCSおよびH-GCSグループ、‡p <0.05。

3ディスカッション

アルツハイマー病は一般的な神経変性疾患です。陰湿な発症と継続的な進行を伴う慢性疾患として、それは記憶、言語、認知、人格、行動機能などの異常な臨床症状によって特徴付けられます[15,16]。現在、アルツハイマー病の病因は複雑であり、Aβアミロイド沈着、ニューロンの酸化ストレス、神経炎症、Tauタンパク質の異常なリン酸化、腸の植物相の不均衡など、多くの理論があります。その中で、タウタンパク質のリン酸化によって引き起こされるニューロンの炎症性アポトーシスは、AD誘発性認知障害の重要なメカニズムです[17,18]。タウタンパク質は、ニューロン軸索に関連する微小管関連タンパク質（MAPS）です。その主な機能は、微小管の形成を促進し、その安定性を維持し、軸索輸送を調節することです[19,20]。 Tauタンパク質の過度のリン酸化は、微小管に結合する能力を失い、微小管の解重合、軸索機能障害、神経原線維変化を引き起こし、神経変性とアポトーシスを引き起こします[21]。さまざまな関連シグナル伝達経路がTauタンパク質のリン酸化と密接に関連していることがわかっています。その中で、細胞内ホスファチジルイノシトールキナーゼ/タンパク質キナーゼB（PI3K/AKT）経路がTAUタンパク質のリン酸化において重要な役割を果たしていることがわかりました。

上記のネットワーク薬理学研究では、GOおよびKEGG濃縮分析が、I3K/Akt経路がCistanche DestericolaによるADの改善に重要な役割を果たすことを示し、細胞アポトーシス、老人プラーク形成、および神経絡みに密接に関連していることが示されました。 GCSとADの一般的なターゲットは、文字列データベースを介してスクリーニングされました。その中には、AKT1は重要な主要なターゲットであり、PI3K/AKT経路の重要なタンパク質でした。 Aktの上流分子としてのPI3Kは、特定の細胞内ホスファチジルイノシトールキナーゼです[23]。哺乳類では、PI3KファミリーにはI型、II、およびIIIアイソザイムがあり、その型アイソザイムはPI3K-AKT経路の主要な調節ターゲットです。 PI3KのIA型アイソザイムがチロシン受容体キナーゼなどのタンパク質に結合すると、PI3Kをリン酸化および活性化し、細胞膜の外側のPIP2標的をリン酸化してPIP3標的になり、AKT1を引き付けてリン酸化するPIP3標的になります。 Aktファミリーのメンバーは、細胞の生存、増殖、代謝、成長など、生物学的機能を調節する能力を持っています。一方では、リン酸化AKT1は、セリン残基136でβ細胞Cll/リンパ腫（Bcl -2）に関連する細胞死アゴニスト（BAD）をリン酸化することができ、それにより細胞アポトーシスを阻害します[27]。一方、下流のタンパク質MTOR、GSK3β、およびFOXOを調節することができ、それによりP-TAUタンパク質の産生が減少します[{28-30]。
P-TAUタンパク質の増加はADの特徴的な病理学的特徴と見なすことができるため、認知機能低下とシナプス喪失と密接に関連していると考えられています。したがって、PI3K/AKTシグナル伝達経路の活性化は、アルツハイマー病の改善に重要な役割を果たす可能性があります。

Cistanche Deserticolaは、植物の植物の脱毛剤の乾燥した鱗の葉がある肉質の茎です。自然界では暖かく、味が甘くて塩辛く、腎臓と大腸の子午線に属します。これは、腎臓を調整し、陽を強化し、腸を湿らせ、便秘を和らげる薬です[31]。抗アポトーシス、抗酸化、細胞のオートファジーと神経内分泌の調節、体力の向上、学習と認知の改善の影響があります。中枢神経系疾患の予防と治療において重要な価値があります[32]。多くの文献は、脳虚血再灌流によって損傷したニューロンのオートファジーで、シスチャンチェデザイトコラがアミノ酸を保護および励起できることを記録し、認知症ラットの神経酸化ストレスを改善し、リポポリサク糖によって誘発される微小炎症反応を保護し、ag径ラットの積極的な機能を強化します。上記の行動実験は、モデルグループと比較して、GCSグループのマウスが学習と認知に大幅な改善を示したことを示しました（P<0.05); Nissl staining experiments found that the number of pyramidal cells in the GCs group was significantly increased compared with the Model group, with complete morphology and neat arrangement (P<0.05); immunohistochemistry and Western blot experiments found that GCs could significantly increase the expression of PI3K and P-Akt proteins in the hippocampus of SAMP8 mice and significantly reduce the expression of P-Tau protein (P<0.05), which indicates that Cistanche deserticola may play a role in improving Alzheimer's disease by regulating the PI3K-Akt signaling pathway and affecting the production of P-Tau. This study used SAMP8 mice to construct an Alzheimer's disease model. Through network pharmacology, the main mechanism of action of Cistanche deserticola in treating Alzheimer's disease was explored, and a preliminary discussion of the mechanism of action and the optimal drug dose were explored. The subsequent exploration will continue to explore the mechanism of action and efficacy of Cistanche deserticola in improving the learning and cognitive function of AD model animals, in order to provide more modern scientific basis for the development of Cistanche deserticola products for the prevention and treatment of AD.