劉佳妮,劉劍剛,韋云*,羅增剛,李浩
1.中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院 西苑醫(yī)院,北京 100091;2.中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院 研究生院,北京 100700;3.中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院 西苑醫(yī)院 老年病研究所,北京 100091;4.北京市中醫(yī)藥管理局,北京 100053
阿爾茨海默病(Alzheimer′s disease,AD)是一種常見的慢性進(jìn)展性的神經(jīng)退行性疾病,起病隱匿、進(jìn)展緩慢,其特征是進(jìn)行性記憶力下降,隨時(shí)程進(jìn)展致喪失廣泛的認(rèn)知功能[1]。AD 的潛伏期和前驅(qū)期較長(zhǎng)(約20 年),平均臨床進(jìn)展為8~10 年。據(jù)估計(jì),該病在65 歲以上人群中患病率為10%~30%,發(fā)病率為1%~3%[2]。目前,全世界有4400 萬人患有AD,預(yù)計(jì)到2050 年,隨著人口老齡化,患病人數(shù)將是目前的3 倍以上[3]。在神經(jīng)病理學(xué)上,AD 的主要特征是β-淀粉樣蛋白斑塊和tau蛋白的神經(jīng)元纖維纏結(jié)等病理聚集性的蛋白病變[4],多種遺傳和環(huán)境因素也參與其發(fā)病和進(jìn)展。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為,淀粉樣前體蛋白(APP)的分裂、APP 片段β-淀粉樣蛋白的產(chǎn)生及過度磷酸化的tau蛋白聚集會(huì)導(dǎo)致突觸強(qiáng)度降低、突觸丟失和神經(jīng)退行性病變,而代謝降低、血管功能障礙和炎癥變化是AD 疾病過程的關(guān)鍵組成部分[5]。
中醫(yī)學(xué)認(rèn)為AD 屬于“健忘”“呆病”范疇,疾病本質(zhì)為本虛標(biāo)實(shí)。李浩團(tuán)隊(duì)[6-7]根據(jù)20 多年臨床經(jīng)驗(yàn),在開展系列臨床和基礎(chǔ)研究并取得較好療效的基礎(chǔ)上[8-10],確立老年性癡呆中醫(yī)“虛-瘀-濁-毒”有害網(wǎng)絡(luò)的病機(jī)學(xué)說,明確腎虛是其主要病理基礎(chǔ),血瘀、痰濁、毒邪是重要致病因素[11]。益智清心方(YiZhi QingXin Formula,YZQXF)原名為扶正祛邪方,是由周文泉教授的臨床經(jīng)驗(yàn)方還腦益聰方(制何首烏、黨參、川芎、石菖蒲、黃連)化裁而來,含有人參、黃連、川芎3 味藥。還腦益聰方從“虛-損-瘀-毒”的病理機(jī)制治療AD,具有簡(jiǎn)、便、廉、驗(yàn)的優(yōu)勢(shì),具有較好的臨床療效[12]。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)顯示,YZQXF 可通過抑制哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信號(hào)通路的過度激活,改善溶酶體功能,促進(jìn)細(xì)胞自噬,增加β淀粉樣前體蛋白(APP)-早老素-1(PS1)雙轉(zhuǎn)基因阿爾茨海默病(AD)模型細(xì)胞的活性,從而降低Aβ蛋白的表達(dá)[13],動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明其能夠改善N-甲基-D-天冬氨酸受體(NMDAR)/蛋白磷酸酶2(PP2A)/tau 通路相關(guān)蛋白的異常表達(dá),減輕SAMP8 小鼠認(rèn)知功能的下降[14]。此外,YZQXF 還可以調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)并提高自然衰老大鼠的空間學(xué)習(xí)記憶能力[15]。
目前AD 在世界范圍內(nèi)仍是無法治愈的疾病,大多數(shù)藥物只針對(duì)部分認(rèn)知或運(yùn)動(dòng)缺陷的癥狀治療,療效不佳,接受率低。在針對(duì)AD 的預(yù)防和治療方面,中藥表現(xiàn)出巨大的生命力,具有良好的開發(fā)前景,值得進(jìn)一步深入研究。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)是研究中藥復(fù)方多成分、多靶點(diǎn)作用機(jī)制的有效方法之一,前期實(shí)驗(yàn)和臨床研究證實(shí)YZQXF 治療AD 具備一定的優(yōu)勢(shì),但缺乏對(duì)其藥理學(xué)機(jī)制的整理歸納。本研究以YZQXF 的主要活性成分為研究對(duì)象,運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法構(gòu)建成分-靶點(diǎn)-通路網(wǎng)絡(luò),預(yù)測(cè)核心作用靶點(diǎn),并進(jìn)行富集分析,為后期深入探討YZQXF 治療AD 的作用機(jī)制及其臨床應(yīng)用提供參考。
通過中藥系統(tǒng)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)與分析平臺(tái)(TCMSP,https://tcmspw.com/tcmsp.php),以“人參”“黃連”“川芎”作為關(guān)鍵詞,檢索YZQXF中所有化學(xué)成分,根據(jù)各成分的藥動(dòng)學(xué)吸收、分布、代謝、排泄(ADME)參數(shù)篩選可能的活性成分,按照口服生物利用度(OB)≥30%且類藥性(DL)≥0.18 設(shè)置閾值,篩選潛在的具有較高活性的化合物。通過TCMSP 檢索活性成分對(duì)應(yīng)的靶點(diǎn)。由于得到的靶點(diǎn)蛋白存在命名不規(guī)范的情況,利用靶點(diǎn)的UniProt號(hào)進(jìn)行基因標(biāo)準(zhǔn)化,運(yùn)用UniProt 蛋白數(shù)據(jù)庫(kù)(http://www.uniprot.org)篩選所得靶點(diǎn)的對(duì)應(yīng)基因,將檢索條件設(shè)置為Organism:Homo sapiens(Human),利用Perl 5.30.0.1 軟件運(yùn)行腳本,匹配靶點(diǎn)蛋白對(duì)應(yīng)的基因信息,將藥物靶點(diǎn)信息中的基因全稱轉(zhuǎn)化為基因symbol方便后續(xù)分析。
在GeneCards 數(shù)據(jù)庫(kù)(http://www.genecards.org)、OMIM數(shù)據(jù)庫(kù)(https://omim.org)、PharmGKB數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.pharmgkb.org)、TTD 數(shù)據(jù)庫(kù)(https://db.idrblab.net/ttd)、DrugBank數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.drugbank.ca)中以“Alzheimer′s disease”作為關(guān)鍵詞對(duì)AD 相關(guān)靶點(diǎn)進(jìn)行檢索,對(duì)評(píng)分高的靶點(diǎn)進(jìn)行篩查,獲得AD 發(fā)病過程中已知的可靠靶點(diǎn),再將所得靶點(diǎn)基因UniProt 號(hào)在蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)UniProt中標(biāo)準(zhǔn)化。
將所得的YZQXF成分靶點(diǎn)與疾病靶點(diǎn)對(duì)應(yīng)關(guān)系導(dǎo)入Cytoscape 3.7.1軟件中,構(gòu)建活性成分-疾病靶點(diǎn)相互作用網(wǎng)絡(luò)。利用基因/蛋白質(zhì)相互作用檢索工具STRING 11.5 數(shù)據(jù)庫(kù)(https://string-db.org),設(shè)置置信度>0.80,構(gòu)建蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用(PPI)網(wǎng)絡(luò),獲得TSV 格式的PPI 關(guān)系后導(dǎo)入Cytoscape 3.7.1軟件中,通過CytoNCA插件,以度中心值(degree centrality,DC)、接近中心性(closeness centrality,CC)、中介中心性(betweenness centrality,BC)、特征向量中心性(eigenvector centrality,EC)、局部邊連通性(local average connectivity-based method,LAC)和網(wǎng)絡(luò)中心性(network centrality,NC)拓?fù)鋮?shù)值為篩選條件,選擇大于中位值的數(shù)據(jù),進(jìn)一步篩選得YZQXF 治療AD 的核心靶點(diǎn),構(gòu)建藥物成分-核心靶點(diǎn)-疾病網(wǎng)絡(luò)。
通過R 4.0.2語(yǔ)言的Bioconductor軟件包(https://www.bioconductor.org)對(duì)YZQXF 治療AD 核心靶點(diǎn)的不同生物學(xué)過程、信號(hào)通路進(jìn)行分析,獲得基因本體(GO)功能富集分析結(jié)果(Q<0.05)及京都基因與基因組百科全書(KEGG)信號(hào)通路富集分析結(jié)果(Q<0.05)。
為了驗(yàn)證預(yù)測(cè)的YZQXF活性成分和核心治療靶點(diǎn)的可信度,利用分子對(duì)接模擬軟件AutoDock Vina 1.1.2 對(duì)關(guān)鍵藥效成分與核心靶點(diǎn)進(jìn)行受體-配體對(duì)接模擬計(jì)算。從PubChem 數(shù)據(jù)庫(kù)(https://pubchem.nc-bi.nlm.nih.gov/)下載關(guān)鍵藥效成分的2D 結(jié)構(gòu),以.SDF 格式保存。用ChemOffice 將2D 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為3D 結(jié)構(gòu)。用UniProt 蛋白數(shù)據(jù)庫(kù)查找核心靶點(diǎn)的蛋白ID,從PDB 數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.rcsb.org/)下載核心靶點(diǎn)蛋白ID 的3D 結(jié)構(gòu),以.PDB格式保存。利用PyMOL 軟件去除水分子及小分子配體。用AutoDockTools軟件對(duì)蛋白受體加氫,并將受體和配體的文件轉(zhuǎn)換為.PDBQT 格式保存。用AutoDock Vina 進(jìn)行分子對(duì)接,找到蛋白受體和小分子配體的結(jié)合位置并計(jì)算出該位置下的自由能(結(jié)合能)。結(jié)合能越低,配體與受體結(jié)合構(gòu)象越穩(wěn)定,分子與靶點(diǎn)蛋白作用越突出。
在TCMSP數(shù)據(jù)庫(kù)(截至2020年9月)中篩選得到人參有效化合物有22 個(gè)、黃連有效化合物14 個(gè)、川芎有效化合物7個(gè),共得到43個(gè)活性成分,見表1。43 個(gè)活性成分共獲得靶點(diǎn)484 個(gè),去掉重復(fù)值,得到藥物靶點(diǎn)共185個(gè)。

表1 YZQXF中活性化合物信息
對(duì)GeneCard、OMIM、PharmGKB、DrugBank、TTD 數(shù)據(jù)庫(kù)中收集到的AD 疾病作用的高分靶點(diǎn)進(jìn)行篩選整合,共得到重要靶點(diǎn)2871 個(gè),見圖1。通過韋恩圖篩選YZQXF 的成分靶點(diǎn)蛋白與AD 疾病靶點(diǎn)蛋白的交集,得到129個(gè)共同靶點(diǎn),見圖2。

圖1 AD靶點(diǎn)整合

圖2 YZQXF與AD交集靶點(diǎn)韋恩圖
將所得的YZQXF成分靶點(diǎn)與疾病靶點(diǎn)對(duì)應(yīng)關(guān)系導(dǎo)入Cytoscape 3.7.1軟件中,構(gòu)建活性成分-疾病靶點(diǎn)相互作用網(wǎng)絡(luò),見圖3。通過CytoNCA 插件分析網(wǎng)絡(luò)關(guān)系中度值≥10 的活性成分,發(fā)現(xiàn)YZQXF 中最主要的活性成分為槲皮素、山柰酚、β-谷甾醇、四氫小檗堿、豆甾醇、原阿片堿、楊梅酮、氧代小檗堿、巴馬汀、馬卡因、小檗堿等,見表2。

表2 YZQXF中主要的活性成分

圖3 YZQXF活性成分-AD疾病靶點(diǎn)相互作用網(wǎng)絡(luò)
設(shè)置置信度>0.80,得到PPI 網(wǎng)絡(luò)(圖4)包含128 個(gè)節(jié)點(diǎn)、517 條邊,平均度值為8.08。將PPI 網(wǎng)絡(luò)關(guān)系導(dǎo)入Cytoscape 3.7.1 軟件中,篩選得到Y(jié)ZQXF 治療AD 核心靶點(diǎn)10 個(gè),包括絲裂原活化蛋白激酶1(MAPK1),原癌基因蛋 白Myc、Fos、Jun,MAPK14,細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄因子-κB p65(RELA),蛋白激酶B1(Akt1),MAPK8,白細(xì)胞介素-1β(IL-1B),腫瘤蛋白p53(TP53),見圖5 和表3。其中,F(xiàn)os、MAPK1、Jun 是度值較大的3 個(gè)節(jié)點(diǎn),表明這些蛋白在PPI 網(wǎng)絡(luò)中具有重要意義,可能是YZQXF治療AD的關(guān)鍵靶點(diǎn)。

表3 YZQXF治療AD核心靶點(diǎn)

圖4 YZQXF治療AD靶點(diǎn)的PPI網(wǎng)絡(luò)

圖5 YZQXF治療AD的10個(gè)核心靶點(diǎn)PPI網(wǎng)絡(luò)
GO 富集分析得到條目2359 個(gè),其中生物過程(BP)2064 個(gè),細(xì)胞組分(CC)90 個(gè),分子功能(MF)205 個(gè),對(duì)Q值排序后取前10 名進(jìn)行分析,見圖6。YZQXF 的活性成分治療AD 的相關(guān)靶點(diǎn)主要涉及對(duì)脂多糖的反應(yīng)、對(duì)細(xì)菌來源的分子反應(yīng)、對(duì)金屬離子反應(yīng)、細(xì)胞對(duì)藥物的反應(yīng)、細(xì)胞對(duì)化學(xué)壓力的反應(yīng)、營(yíng)養(yǎng)水平反應(yīng)、血管直徑的調(diào)節(jié)、管徑調(diào)節(jié)、對(duì)氧水平反應(yīng)等生物過程;細(xì)胞組分分析表明,靶點(diǎn)主要與膜筏、膜微域、膜區(qū)域、陷窩、突觸后膜、細(xì)胞質(zhì)膜筏、突觸前膜、突觸膜等組分有關(guān);分子功能分析表明,靶點(diǎn)主要涉及G 蛋白偶聯(lián)胺受體活性、神經(jīng)遞質(zhì)受體活性、腎上腺素能受體活性、兒茶酚胺綁定、突觸后神經(jīng)遞質(zhì)受體活性、類固醇激素受體活性、DNA 結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合、核受體的活性、配體激活的轉(zhuǎn)錄因子活性、RNA 聚合酶Ⅱ特異性DNA 結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合等,表明YZQXF 可以通過參與這些過程來發(fā)揮治療AD 的作用。

圖6 YZQXF治療AD靶點(diǎn)的GO富集分析
用R 軟件對(duì)共同靶點(diǎn)進(jìn)行KEGG 信號(hào)通路富集,共有168 個(gè)富集結(jié)果,主要涉及血液流變學(xué)、病毒感染、炎癥因子、免疫調(diào)節(jié)等。閾值設(shè)置為Q值<0.05,對(duì)Q值排序后取前30 名進(jìn)行分析,見圖7。KEGG富集最顯著的15條通路分別是流體剪切應(yīng)力與動(dòng)脈粥樣硬化(fluid shear stress and atherosclerosis)、乙肝病毒(hepatitis B)、糖尿病并發(fā)癥晚期糖基化終末產(chǎn)物及其受體(AGE-RAGE)信號(hào)通路(AGERAGE signaling pathway in diabetic complications)、卡波西肉瘤相關(guān)皰疹病毒感染(Kaposi sarcomaassociated herpesvirus infection)、前列腺癌通路(prostatecancer)、IL-17 信號(hào)通路(IL-17 signaling pathway)、腫瘤壞死因子信號(hào)通路(TNF signaling pathway)、丙肝通路(hepatitis C)、人巨細(xì)胞病毒感染通路(human cytomegalovirus infection)、內(nèi)分泌阻力(endocrine resistance)、恰加斯病(Chagas disease)、MAPK 信號(hào)通路(MAPK signaling pathway)、小細(xì)胞肺癌(small cell lung cancer)、膀胱癌(bladder cancer)、甲型流 感信號(hào)通 路(influenza A)。結(jié)果表明,YZQXF 可能通過神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)控、免疫活性調(diào)節(jié)、炎性反應(yīng)抑制、內(nèi)分泌水平調(diào)節(jié)、抗病毒、癌癥中的蛋白多糖信號(hào)通路調(diào)控等方面發(fā)揮治療作用。

圖7 YZQXF治療AD靶點(diǎn)的KEGG信號(hào)通路富集分析
選取YZQXF 有效活性成分中度值前5 的關(guān)鍵藥效物質(zhì)與YZQXF 治療AD 最關(guān)鍵的3 個(gè)靶點(diǎn)蛋白Fos、MAPK1、Jun 進(jìn)行分子對(duì)接驗(yàn)證。對(duì)接結(jié)果如表4 所示,結(jié)合性最強(qiáng)的化合物-靶點(diǎn)相關(guān)的蛋白和化合物三維結(jié)構(gòu)對(duì)接圖見圖8。YZQXF 中的關(guān)鍵活性成分與核心靶點(diǎn)結(jié)合能的均值為-8.41 kcal·mol-1(1 kcal=4.184 kJ),提示這些活性成分與核心靶點(diǎn)蛋白的結(jié)合性較強(qiáng),其中槲皮素與靶點(diǎn)對(duì)接活性最好。

圖8 YZQXF治療AD的核心靶點(diǎn)與化學(xué)成分的對(duì)接模型

表4 YZQXF治療AD的藥物活性成分-核心靶點(diǎn)分子對(duì)接kcal·mol-1
YZQXF以扶正為主,祛邪為輔,方中人參大補(bǔ)元?dú)狻㈧畛皻狻⒁嬷枪堂摚S連清熱燥濕、瀉火解毒,川芎活血化瘀、行氣開郁,共奏益氣解毒化瘀之功。前期動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究表明,YZQXF 可減輕AD 小鼠的認(rèn)知損害,改善NMDAR/PP2A/tau 通路相關(guān)蛋白的異常表達(dá)并調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)[14-15]。本研究借助數(shù)據(jù)庫(kù)獲得YZQXF 活性成分43 個(gè),成分-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)顯示的關(guān)鍵化合物包括槲皮素、山柰酚、β-谷甾醇、四氫小檗堿、豆甾醇等。藥理研究發(fā)現(xiàn),槲皮素具有抗衰老、抗炎、抑制氧化、抑制神經(jīng)毒性損傷、改善突觸系統(tǒng)功能等作用,有效緩解中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)退行性變,減輕AD 病理學(xué)特征,緩解認(rèn)知障礙[16];山柰酚具有抗腦缺血等藥理活性,并可通過提高海馬及皮層中的抗氧化蛋白DJ-1 的表達(dá)水平、增高腦組織中超氧化物歧化酶(SOD)活性而提高機(jī)體大腦抗氧化水平發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用[17];β-谷甾醇具有抗腫瘤、抗菌、抗微生物作用,可作用于神經(jīng)系統(tǒng),免疫系統(tǒng)[18];小檗堿及其衍生物具有抗炎、抗病毒、治療心血管疾病等藥理活性作用,還對(duì)缺血大腦線粒體具有較好的保護(hù)作用,可改善皮層腦組織中乳過氧化物酶(LPO)含量,提高腦組織中SOD 水平[19];豆甾醇具有抗氧化活性、抗腫瘤、抗炎等藥理作用[20],對(duì)神經(jīng)炎癥引起的神經(jīng)退行性疾病具有治療潛力,還可通過激活雌激素受體增強(qiáng)膽堿能神經(jīng)傳遞系統(tǒng),從而改善認(rèn)知功能、發(fā)揮抗AD的作用[21]。
本研究建立的成分-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵活性成分治療AD 的作用與文獻(xiàn)報(bào)道一致。YZQXF 治療AD 的PPI 網(wǎng)絡(luò)分析得到核心靶點(diǎn)Fos、MAPK14、Jun、MAPK1、Myc、RELA、Akt1、MAPK8、IL-1B、TP53 等,蛋白類型涉及激酶、信號(hào)、轉(zhuǎn)錄因子、鈣結(jié)合蛋白、載體蛋白轉(zhuǎn)移酶等。Fos 和Jun 作為即早基因(IEGS),可以在特定的組合中形成二聚體復(fù)合物激活蛋白1(AP-1),而參與多種生長(zhǎng)因子和細(xì)胞因子的基因轉(zhuǎn)錄,從而調(diào)控細(xì)胞增殖、分化、轉(zhuǎn)化及凋亡等過程[22]。已有研究提示,c-Jun 在學(xué)習(xí)記憶過程中具有特異性作用,抗c-Jun的低聚核苷酸可以一種程序特異性的方式影響學(xué)習(xí)記憶過程[23],c-Jun N 末端激酶(JNK)可誘導(dǎo)促凋亡蛋白的表達(dá)、降低抗凋亡蛋白的表達(dá)。研究還顯示,突觸功能障礙、氧化應(yīng)激和神經(jīng)興奮性毒性等可誘導(dǎo)JNK通路激活,從而刺激神經(jīng)元和突觸喪失、腦萎縮和腦室增大,加劇AD 的認(rèn)知功能下降,目前JNK 抑制劑作為AD新的潛在療法成為研究熱點(diǎn)[24]。Tischmeyer等[25]認(rèn)為誘導(dǎo)海馬c-Fos mRNA的表達(dá)是形成長(zhǎng)期記憶的必要條件。MAPK14 是MAPK 的亞型,是一種對(duì)炎癥和氧化刺激敏感的激酶,目前已證明在APP-PS1 轉(zhuǎn)基因AD 小鼠的大腦中MAPK14/p38α蛋白的表達(dá)上調(diào),并且進(jìn)一步證實(shí)APP-PS1 小鼠中MAPK14 的遺傳缺陷可以通過促進(jìn)BACE1 的自噬-溶酶體降解而減輕淀粉樣蛋白病理,表明抑制MAPK14 酶的活性作為緩解AD 大腦神經(jīng)元關(guān)鍵生理缺陷的治療方法具有潛力[26]。另外,通過分子對(duì)接驗(yàn)證得到Y(jié)ZQXF關(guān)鍵成分與這些靶點(diǎn)蛋白結(jié)合活性較佳,表明成分和靶點(diǎn)之間作用力較強(qiáng),成分與靶點(diǎn)之間較好的結(jié)合力是YZQXF發(fā)揮治療作用的基礎(chǔ)。以上結(jié)果提示PPI 網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵成分可靠性較好,可為下一步研究YZQXF 治療AD 的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)提供具體的思路與方向。
AD作為神經(jīng)退行性疾病病理機(jī)制復(fù)雜,主要有遺傳、膽堿能神經(jīng)元丟失、淀粉樣蛋白聚集、氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)、線粒體功能紊亂等假說,目前認(rèn)為AD 過程的2 種典型的病理特征是Aβ-淀粉樣斑塊沉積和過度磷酸化tau的神經(jīng)原纖維纏結(jié),治療策略包括抗淀粉樣蛋白、減少tua蛋白磷酸化和聚集、抗氧化、維持ACh 和減少神經(jīng)炎癥等,治療目的在于減少大腦內(nèi)病理產(chǎn)物負(fù)擔(dān)。GO 富集分析結(jié)果表明,YZQXF主要通過免疫炎癥反應(yīng)、藥物代謝、營(yíng)養(yǎng)調(diào)節(jié)、細(xì)胞適應(yīng)性應(yīng)激反應(yīng)、血管機(jī)能調(diào)節(jié)、氧氣水平等生物過程影響體內(nèi)病理過程。細(xì)胞組分分析表明,PPI 網(wǎng)絡(luò)靶點(diǎn)主要涉及膜筏、膜微域、突觸后膜、突觸前膜等組分。突觸功能障礙和突觸丟失是AD 早期出現(xiàn)的病理表現(xiàn),AD 與中樞神經(jīng)系統(tǒng)突觸數(shù)量的減少和突觸功能的改變密切相關(guān),目前突觸喪失已被確立為AD 認(rèn)知障礙的主要結(jié)構(gòu)相關(guān)因素[27],生物信號(hào)由突觸前膜釋放至后膜,Aβ沉積會(huì)影響到突觸信號(hào)的連接整合而導(dǎo)致突觸結(jié)構(gòu)功能紊亂和丟失,Tau蛋白可通過破壞細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)而對(duì)突觸產(chǎn)生毒性從而發(fā)生功能損害[28]。KEGG 通路富集分析中流體剪切應(yīng)力與動(dòng)脈粥樣硬化信號(hào)通路,乙肝病毒信號(hào)通路,糖尿病并發(fā)癥AGE-RAGE 信號(hào)通路及IL-17信號(hào)通路等富集顯著性高且靶點(diǎn)數(shù)較多,這些通路具有血管穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)、病毒處理、調(diào)節(jié)免疫炎癥反應(yīng)、抗癌、抗氧化、代謝調(diào)節(jié)等作用。流體剪切應(yīng)力與動(dòng)脈粥樣硬化信號(hào)通路與血管功能有關(guān),血管機(jī)制參與許多神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)生,特別是血腦屏障(BBB)功能障礙與AD 的嚴(yán)重程度有關(guān),腦血管系統(tǒng)作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病后神經(jīng)元的重要治療靶標(biāo),流體剪切應(yīng)力等在血管穩(wěn)態(tài)和病理生理中起關(guān)鍵作用,可調(diào)節(jié)發(fā)達(dá)血管和受動(dòng)脈粥樣硬化病變影響血管的重塑性[29]。
Mastroeni 等[30]根據(jù)KEGG 分析得到AD 重要的病毒之一是乙肝病毒(HBV),并在HBV 陽(yáng)性對(duì)照、遺忘性輕度認(rèn)知障礙和HBV 陽(yáng)性AD 病例中使用HBV 核心抗體,結(jié)果顯示,HBV 免疫反應(yīng)性隨著疾病病理的增加而增加,提示HBV 在AD 患者大腦中具有潛在作用;Ji等[31]將tau294-305表位與乙肝病毒核心蛋白(HBc)主要免疫優(yōu)勢(shì)區(qū)進(jìn)行基因融合,P301S 小鼠接種后可顯著改善記憶力和認(rèn)知能力下降,修復(fù)Tau 蛋白突觸缺陷;晚期糖基化終產(chǎn)物(AGE)也被證實(shí)與AD、衰老、炎癥和癌癥的發(fā)病機(jī)制有關(guān),AGEs抑制機(jī)體抗氧化反應(yīng)、影響酶活性并可通過多種途徑引起神經(jīng)毒性損傷、促進(jìn)神經(jīng)元凋亡,在AD 患者大腦中,可溶性晚期糖基化終末產(chǎn)物受體(RAGE)表達(dá)增加且與Aβ共存于神經(jīng)元和小膠質(zhì)細(xì)胞中[32],AGE 與RAGE 結(jié)合可引起細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),激活核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB)而導(dǎo)致組織穩(wěn)態(tài)的惡化;IL-17則參與AD的免疫炎癥反應(yīng),并且在AD 的發(fā)生發(fā)展過程中起著重要作用,IL-17可活化膠質(zhì)細(xì)胞,并與多種細(xì)胞因子產(chǎn)生協(xié)同作用,放大炎癥反應(yīng),損傷血腦屏障。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示,IL-17 中和抗體(IL-17Ab)可減輕Aβ誘導(dǎo)的小鼠神經(jīng)炎癥和行為癥狀[33]。體外實(shí)驗(yàn)證明IL-17 在AD 炎癥早期階段對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)可能起保護(hù)作用,晚期則會(huì)加重AD病理?yè)p傷[34]。
綜上所述,本研究從網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)角度系統(tǒng)分析了YZQXF治療AD的分子機(jī)制,共獲得個(gè)43活性成分,129 個(gè)靶點(diǎn)。結(jié)論本網(wǎng)絡(luò)藥理研究可揭示多靶點(diǎn)、多組分YZQXF 治療AD 的潛在機(jī)制,為研究其機(jī)制提供科學(xué)依據(jù)。