基于IPA平臺(tái)預(yù)測(cè)龜芍平顫方抗帕金森病的機(jī)制
發(fā)布時(shí)間:2021-08-21 06:09
目的基于生物信息學(xué)分析平臺(tái)探討龜芍平顫方抗帕金森病的分子機(jī)制。方法從1994年4月~2019年12月的中英文數(shù)據(jù)庫(kù)(相關(guān)期刊論文、維普期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)、中國(guó)生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)、中華本草、PubMed、Web of Science、SciFinder Scholar)中獲得龜芍平顫方(龜甲、白芍、川芎、天麻)的化學(xué)成分,并于PubChem數(shù)據(jù)庫(kù)中查找該方每種有效成分的人源活性靶蛋白。檢索Gene數(shù)據(jù)庫(kù),查找帕金森病相關(guān)人源基因。將上述靶蛋白與基因上傳至生物信息學(xué)分析平臺(tái),分析兩者共同涉及的分子網(wǎng)絡(luò)與生物學(xué)通路。結(jié)果獲得龜芍平顫方人源活性靶蛋白323個(gè)(龜甲58個(gè)、白芍119個(gè)、川芎72個(gè)、天麻74個(gè));獲取帕金森病相關(guān)人源基因392個(gè)。建立上述靶蛋白及基因共同作用的主要分子網(wǎng)絡(luò),并甄選出G-蛋白偶聯(lián)受體信號(hào)傳導(dǎo)通路等10條主要的生物學(xué)通路。結(jié)論龜芍平顫方可能通過(guò)調(diào)控G-蛋白偶聯(lián)受體信號(hào)傳導(dǎo)通路等發(fā)揮抗帕金森病作用。
【文章來(lái)源】:中國(guó)醫(yī)藥導(dǎo)報(bào). 2020,17(16)
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
帕金森病相關(guān)基因參與的主要生物學(xué)通路
獲得GPF人類(lèi)活性靶蛋白323個(gè)(龜甲58個(gè)、白芍119個(gè)、川芎72個(gè)、天麻74個(gè)),錄入其相應(yīng)的GI號(hào),上傳至IPA平臺(tái)后,得到對(duì)應(yīng)的疾病與生物功能,主要集中在細(xì)胞凋亡與存活、機(jī)體損傷與異常等方面,圖1為前10位的疾病類(lèi)型,表1為前5位的相關(guān)分子網(wǎng)及生物功能。GPF靶蛋白相關(guān)分子網(wǎng)絡(luò)共23個(gè),運(yùn)用IPA構(gòu)建分子網(wǎng)絡(luò)(圖2)。2.2 PD相關(guān)基因生物功能與分子網(wǎng)絡(luò)
藥理學(xué)研究也證實(shí)了GPF所含藥物的抗PD作用。龜甲提取物活性部位可減輕神經(jīng)損傷癥狀,在神經(jīng)細(xì)胞缺血損傷后,可使神經(jīng)干細(xì)胞增殖,并向多種細(xì)胞系分化[16];有研究表明,龜甲提取物可能通過(guò)調(diào)控Otx2基因促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞向多巴胺神經(jīng)元分化[17]。芍藥苷對(duì)紋狀體及黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元具有明顯保護(hù)作用,能夠明顯改善6-羥基多巴胺誘導(dǎo)的PD大鼠神經(jīng)損傷[18]。天麻水煎液能顯著上調(diào)PD小鼠5-羥色胺受體、神經(jīng)肽Y受體、N-甲基-D-天門(mén)冬氨酸離子能谷氨酸受體2A和2B及多巴胺受體D3的表達(dá)[19]。有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,天麻素可以減慢多巴胺神經(jīng)元的代謝速度,進(jìn)而減少多巴胺的自身氧化,使多巴胺含量升高,并能保護(hù)多巴胺能神經(jīng)元[20]。川芎嗪可以減少PD大鼠的氧化應(yīng)激損傷,改善紋狀體細(xì)胞外液多巴胺代謝率,穩(wěn)定腦組織內(nèi)多巴胺濃度[21];同時(shí)川芎對(duì)PD小鼠也有神經(jīng)保護(hù)作用[22];贗PA平臺(tái)的分析,預(yù)測(cè)GPCRs信號(hào)傳導(dǎo)通路為GPF抗PD最可能的生物通路。GPCRs是一個(gè)超級(jí)膜蛋白家族,參與生物體內(nèi)大部分的信號(hào)調(diào)節(jié)和生理活動(dòng),其下游有多種信號(hào)通路,以環(huán)腺苷酸和磷脂酰肌醇為主要通路。多巴胺受體(DR)屬于GPCRs,DR家族共有5個(gè)成員,在中樞神經(jīng)系統(tǒng)以D1R和D2R分布最為廣泛。D1R和D2R可以通過(guò)G蛋白依賴(lài)的方式,通過(guò)cAMP/PKA信號(hào)通路、磷酯酶C信號(hào)通路和G蛋白門(mén)控內(nèi)向整流鉀離子通道信號(hào)通路介導(dǎo)腦內(nèi)多巴胺能信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),調(diào)控運(yùn)動(dòng)、認(rèn)知等神經(jīng)功能,并參與PD等神經(jīng)退行性病的發(fā)生、發(fā)展[23]。GPCRs和PI3K AKT信號(hào)通路通過(guò)鳥(niǎo)苷三磷酸酶產(chǎn)生聯(lián)系,并可保護(hù)殘存的多巴胺能神經(jīng)元[24]。近來(lái)研究表明,小鼠GPCR6缺乏會(huì)顯著影響黑質(zhì)紋狀體多巴胺能系統(tǒng),同時(shí)在紋狀體多巴胺耗竭后產(chǎn)生激動(dòng)劑激活DR[25]。GPF可能正是通過(guò)GPCRs等生物學(xué)通路發(fā)揮抗PD效應(yīng),但尚需進(jìn)一步的研究進(jìn)行驗(yàn)證。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]定振丸對(duì)帕金森病大鼠神經(jīng)遞質(zhì)及黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元氧化應(yīng)激的改善作用[J]. 霍綺雯,譚峰,林東雄,金培群. 中成藥. 2020(03)
[2]帕金森病中醫(yī)治療現(xiàn)狀分析及政策建議[J]. 楊媛,苗素華,周榮凇,馬羽,張玉琪. 中國(guó)醫(yī)藥導(dǎo)報(bào). 2019(35)
[3]疏、補(bǔ)、消三法論治帕金森病[J]. 馮其美,王亞麗,李智山,鄭路. 中醫(yī)學(xué)報(bào). 2019(12)
[4]多巴胺受體與帕金森病[J]. 楊璇,趙海軍,崔賀斌,徐向純,宋彬彬,陳艷清,于佳. 腦與神經(jīng)疾病雜志. 2019(03)
[5]帕金森病中醫(yī)辨證診治探討[J]. 彭根興,李紹敏. 中醫(yī)藥臨床雜志. 2019(02)
[6]丘腦底核腦深部電刺激術(shù)輔助治療帕金森病的臨床效果[J]. 楊應(yīng)浩,姚謙明,程國(guó)雄,徐振球,譚紅愉. 中國(guó)醫(yī)藥導(dǎo)報(bào). 2019(05)
[7]中藥復(fù)方聯(lián)合復(fù)方左旋多巴治療帕金森病的臨床研究進(jìn)展[J]. 黃少東,梁健芬,陳月橋. 湖南中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(12)
[8]天麻對(duì)帕金森小鼠神經(jīng)元保護(hù)作用機(jī)制的轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析[J]. 張大燕,文歡,王偉,趙靈,彭成,高繼海. 中國(guó)實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志. 2018(16)
[9]天麻鉤藤飲對(duì)帕金森病模型大鼠行為學(xué)及紋狀體內(nèi)多巴胺含量的影響[J]. 張立娟,張倩,王康鋒,李思毅,楊潔,王慶慶,彭偉. 江蘇中醫(yī)藥. 2018(02)
[10]左旋多巴聯(lián)合普拉克索治療帕金森病的有效性及安全性[J]. 王林. 中國(guó)醫(yī)藥指南. 2017(33)
本文編號(hào):3355035
【文章來(lái)源】:中國(guó)醫(yī)藥導(dǎo)報(bào). 2020,17(16)
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
帕金森病相關(guān)基因參與的主要生物學(xué)通路
獲得GPF人類(lèi)活性靶蛋白323個(gè)(龜甲58個(gè)、白芍119個(gè)、川芎72個(gè)、天麻74個(gè)),錄入其相應(yīng)的GI號(hào),上傳至IPA平臺(tái)后,得到對(duì)應(yīng)的疾病與生物功能,主要集中在細(xì)胞凋亡與存活、機(jī)體損傷與異常等方面,圖1為前10位的疾病類(lèi)型,表1為前5位的相關(guān)分子網(wǎng)及生物功能。GPF靶蛋白相關(guān)分子網(wǎng)絡(luò)共23個(gè),運(yùn)用IPA構(gòu)建分子網(wǎng)絡(luò)(圖2)。2.2 PD相關(guān)基因生物功能與分子網(wǎng)絡(luò)
藥理學(xué)研究也證實(shí)了GPF所含藥物的抗PD作用。龜甲提取物活性部位可減輕神經(jīng)損傷癥狀,在神經(jīng)細(xì)胞缺血損傷后,可使神經(jīng)干細(xì)胞增殖,并向多種細(xì)胞系分化[16];有研究表明,龜甲提取物可能通過(guò)調(diào)控Otx2基因促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞向多巴胺神經(jīng)元分化[17]。芍藥苷對(duì)紋狀體及黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元具有明顯保護(hù)作用,能夠明顯改善6-羥基多巴胺誘導(dǎo)的PD大鼠神經(jīng)損傷[18]。天麻水煎液能顯著上調(diào)PD小鼠5-羥色胺受體、神經(jīng)肽Y受體、N-甲基-D-天門(mén)冬氨酸離子能谷氨酸受體2A和2B及多巴胺受體D3的表達(dá)[19]。有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,天麻素可以減慢多巴胺神經(jīng)元的代謝速度,進(jìn)而減少多巴胺的自身氧化,使多巴胺含量升高,并能保護(hù)多巴胺能神經(jīng)元[20]。川芎嗪可以減少PD大鼠的氧化應(yīng)激損傷,改善紋狀體細(xì)胞外液多巴胺代謝率,穩(wěn)定腦組織內(nèi)多巴胺濃度[21];同時(shí)川芎對(duì)PD小鼠也有神經(jīng)保護(hù)作用[22];贗PA平臺(tái)的分析,預(yù)測(cè)GPCRs信號(hào)傳導(dǎo)通路為GPF抗PD最可能的生物通路。GPCRs是一個(gè)超級(jí)膜蛋白家族,參與生物體內(nèi)大部分的信號(hào)調(diào)節(jié)和生理活動(dòng),其下游有多種信號(hào)通路,以環(huán)腺苷酸和磷脂酰肌醇為主要通路。多巴胺受體(DR)屬于GPCRs,DR家族共有5個(gè)成員,在中樞神經(jīng)系統(tǒng)以D1R和D2R分布最為廣泛。D1R和D2R可以通過(guò)G蛋白依賴(lài)的方式,通過(guò)cAMP/PKA信號(hào)通路、磷酯酶C信號(hào)通路和G蛋白門(mén)控內(nèi)向整流鉀離子通道信號(hào)通路介導(dǎo)腦內(nèi)多巴胺能信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),調(diào)控運(yùn)動(dòng)、認(rèn)知等神經(jīng)功能,并參與PD等神經(jīng)退行性病的發(fā)生、發(fā)展[23]。GPCRs和PI3K AKT信號(hào)通路通過(guò)鳥(niǎo)苷三磷酸酶產(chǎn)生聯(lián)系,并可保護(hù)殘存的多巴胺能神經(jīng)元[24]。近來(lái)研究表明,小鼠GPCR6缺乏會(huì)顯著影響黑質(zhì)紋狀體多巴胺能系統(tǒng),同時(shí)在紋狀體多巴胺耗竭后產(chǎn)生激動(dòng)劑激活DR[25]。GPF可能正是通過(guò)GPCRs等生物學(xué)通路發(fā)揮抗PD效應(yīng),但尚需進(jìn)一步的研究進(jìn)行驗(yàn)證。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]定振丸對(duì)帕金森病大鼠神經(jīng)遞質(zhì)及黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元氧化應(yīng)激的改善作用[J]. 霍綺雯,譚峰,林東雄,金培群. 中成藥. 2020(03)
[2]帕金森病中醫(yī)治療現(xiàn)狀分析及政策建議[J]. 楊媛,苗素華,周榮凇,馬羽,張玉琪. 中國(guó)醫(yī)藥導(dǎo)報(bào). 2019(35)
[3]疏、補(bǔ)、消三法論治帕金森病[J]. 馮其美,王亞麗,李智山,鄭路. 中醫(yī)學(xué)報(bào). 2019(12)
[4]多巴胺受體與帕金森病[J]. 楊璇,趙海軍,崔賀斌,徐向純,宋彬彬,陳艷清,于佳. 腦與神經(jīng)疾病雜志. 2019(03)
[5]帕金森病中醫(yī)辨證診治探討[J]. 彭根興,李紹敏. 中醫(yī)藥臨床雜志. 2019(02)
[6]丘腦底核腦深部電刺激術(shù)輔助治療帕金森病的臨床效果[J]. 楊應(yīng)浩,姚謙明,程國(guó)雄,徐振球,譚紅愉. 中國(guó)醫(yī)藥導(dǎo)報(bào). 2019(05)
[7]中藥復(fù)方聯(lián)合復(fù)方左旋多巴治療帕金森病的臨床研究進(jìn)展[J]. 黃少東,梁健芬,陳月橋. 湖南中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(12)
[8]天麻對(duì)帕金森小鼠神經(jīng)元保護(hù)作用機(jī)制的轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析[J]. 張大燕,文歡,王偉,趙靈,彭成,高繼海. 中國(guó)實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志. 2018(16)
[9]天麻鉤藤飲對(duì)帕金森病模型大鼠行為學(xué)及紋狀體內(nèi)多巴胺含量的影響[J]. 張立娟,張倩,王康鋒,李思毅,楊潔,王慶慶,彭偉. 江蘇中醫(yī)藥. 2018(02)
[10]左旋多巴聯(lián)合普拉克索治療帕金森病的有效性及安全性[J]. 王林. 中國(guó)醫(yī)藥指南. 2017(33)
本文編號(hào):3355035
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