网络药理学鉴定肉桂治疗阿尔茨海默病相关GABA能突触功能障碍的潜在靶点

2023-02-07 August MedSci原创 发表于上海

阿尔茨海默病(AD)是一种年龄依赖性神经退行性疾病,主要在老年人中引起痴呆,伴有认知障碍,记忆失衡和行为异常的症状。

阿尔茨海默病(AD)是一种年龄依赖性神经退行性疾病,主要在老年人中引起痴呆,伴有认知障碍,记忆失衡和行为异常的症状。目前全球有超过5000万人被诊断患有AD,随着老龄化社会的到来,这一数字预计将在2050年大幅增加到1.52亿。统计数据估计,全世界每三秒钟就有一人被诊断出患有AD。然而,目前最大的挑战是发现与AD相关的突触损伤引起的焦虑样行为有关的潜在靶蛋白,以构建更准确的治疗方法,不仅控制病理的进一步进展,而且促进临床症状的缓解或解决。鉴于患有AD的患者大多与焦虑和易怒等情绪障碍有关,这极大地影响了AD患者的认知能力下降。

肉桂具有悠久的药用历史,以及多靶点和多效性,因其抗氧化、抗炎、抗菌、抗焦虑和抗抑郁的特性而被广泛用于治疗 AD。在目前的研究中,研究者希望通过对肉桂调节的蛋白质进行全身药理学评估来确认这些目标,这些蛋白质可能是这种传统中药的药用靶点,以抵消AD患者观察到的焦虑。

在这里,使用LC / MS鉴定了肉桂水提取物中的30种化学成分;其次,探讨肉桂水提取物的脑靶向成分,由于血脑屏障(BBB)的限制,17种成分具有良好的吸收性;第三,通过网络药理学对活性成分靶点的进一步聚类分析表明,以GABRG2为核心靶点的GABA途径显著富集;然后,依靠蛋白质-代谢物网络使用突出的蛋白质-蛋白质相互作用(PPI),并确定GABRA1,GABRB2和GABRA5作为最接近GABRG2的靶标;最后,通过分子对接预测靶标与其同源活性化合物之间的亲和力。总的来说,筛选了肉桂酸甲酯、肉桂酸丙酯、(+)-原花青素B2、原花青素B1和肉豆蔻素5种成分作为肉桂的脑突触靶向活性物质,并确定了GABRA1、GABRB2、GABRA5和GABRG2作为肉桂对抗阿尔茨海默病相关GABA能突触功能障碍的核心治疗靶点。

肉桂水提取物活性成分(配体)对AD相关GABA能突触功能障碍靶标(受体)(A-K)的3D对接显示了配体和受体的结合作用

总之,通过网络药理学和富集分析,筛选出肉桂酸甲酯、肉桂酸丙酯、(+)-原花青素B2、原花青素B1和肉豆蔻素作为肉桂脑突触靶向活性物质的5种成分,确定GABRA1、GABRB2、GABRA5和GABRG2为肉桂对抗阿尔茨海默病相关GABA能突触功能障碍的核心治疗靶点通过多组分和多靶点策略探索肉桂活性的机制,有望减少单靶点和基于症状的药物发现失败的威胁。

 

参考文献:

Qian D, Wang Q, Lin S, et al. Identification of potential targets of cinnamon for treatment against Alzheimer's disease-related GABAergic synaptic dysfunction using network pharmacology. Sci Rep. 2022;12(1):19959. Published 2022 Nov 19. doi:10.1038/s41598-022-24378-0

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