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药食同源嗨翻天!中医药如此吃香,3个月速接收!“网络药理学+分子对接”打开一区SCI之门!干湿结合,这波操作666!

生信图书馆  · 公众号  ·  · 2024-10-02 19:00

正文

哈喽,大家好!随着炎热酷暑的离开,我们迎来了凉爽之秋!传统中医药讲究“春捂秋冻”,各位科研者可要注意养生、保重身体呀!身体保重靠自己,而临床科研馆长可以助您一臂之力!今日,分享一篇来自Phytomedicine(IF:6.7)的中医药研究,一起看看文章亮点~

1. 药食同源。 中医药学者们将中医特性融入食物中,充分展现了“医食”理论体系,很多中药具有多种药用和食品特性,该研究利用网络药理学方法构建了“疾病靶点-活性成分-药食同源药材”网络,基于此进一步筛选疾病治疗的潜在中草药。

2. 逆向思维。 既往研究,多是聚焦于已有的传统中医药配方,据此利用生物信息学进行潜在靶点和机制探索。而,该研究则反其道而行之,利用网络药理学和分子对接探索疾病的潜在药材,再通过实验进行验证。 该研究的思路设计给新药开发提供了新视角!

3. 干湿思路。 实践证明, “生信+实验”的思路更易获得审稿人的青睐! 该研究对中药制剂的治病疗效和安全性验证方面进行了一系列实验,充分的验证和充实的工作量也值得大家学习!

PS:通过网络药理学和分子对接可以初筛用于疾病治疗的潜在药物!生物信息学技术是中医药机制研究的有效工具! 如果您也想利用生信技术进行临床科研,那就快来联系馆长定制分析吧! 我们有专业的团队、丰富的经验~

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题目: 网络药理学筛选结合体内外评估抗焦虑和抗抑郁药物-食品类似物

杂志: Phytomedicine

IF: 6.7

发表时间: 2024年9月


研究背景

抑郁症和焦虑症是常见的精神疾病,目前使用的化学药物通常有显著的不良反应。中国拥有丰富的药用和食用草药,以其安全有效的特性而闻名。本研究旨在从药用和食用草药中开发具有改善抗抑郁和抗焦虑作用的新配方。

数据来源

焦虑、抑郁相关基因来自Drugbank数据库、TTD数据库、GeneCards数据库;中药的活性成分、靶标及化学结构信息来自 TCMSP数据库、HERB数据库。

研究思路

首先,利用多个数据库,通过网络药理学全面筛选抗焦虑抑郁核心成分。其次,通过分子对接技术预测活性成分与核心靶点的结合活性。接着,通过体外细胞实验以筛选配方并阐明抗焦虑和抗抑郁作用的机制。最后,建立了小鼠抑郁和焦虑模型以研究筛选制剂的有效性和安全性。

主要结果

1. 网络药理学分析

通过多个数据库检索,确定了103个与焦虑和抑郁相关的交叉靶点;通过STRING数据库构建了蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络,识别了49个核心靶点;通过生成的 “焦虑和抑郁靶点-活性成分-药食同源药材” 网络进一步筛选出前10种具有潜在抗焦虑和抑郁特性的药材,包括甘草、大枣、勾七子、桑烨、黄岐、金银花、高梁江、白扁豆、白果、独中叶(图1)。利用从子网络中提取的10种核心药材,构建“核心药材-活性成分-抑郁和焦虑靶标”网络(包含25个节点),根据网络拓扑确定了关键活性成分β-谷甾醇。

图1 网络药理学分析

2. 分析对接分析

通过对25个靶点和7个核心成分进行 分子对接 ,结果显示,25个抑郁和焦虑靶点中的大多数表现出与关键活性成分较强的结合活性, 其中,β-谷甾醇与 HTR2C 的结合活性最高,其次是豆甾醇与 DRD2 、美果素与 SLC6A4 (图2)。

图2 分子对接分析

3. 体内外实验

基于以上结果初步筛选出10种药材,通过制备草药提取物,并进行细胞实验挑选了对皮质酮诱导的PC12细胞损伤表现出拮抗活性的草药,最终有其中 6种被认为适合配制复方药材,即甘草、大枣、枸杞子、桑叶、黄芪、金银花(GDGSHJ) 。通过 酶标记仪测量吸光度 发现,GDGSHJ制剂减少了细胞的乳酸脱氢酶(LDH)渗漏; 通过 Annexin V-FITC/PI双染法及流式细胞术 发现,GDGSHJ制剂以剂量依赖性方式抑制皮质酮诱导的细胞凋亡。 构建慢性不可预测轻度应激(CUMS)小鼠模型,通过 蔗糖偏好试验(SPT)、旷场测试(OFT)、高架迷宫试验(EPM)、强迫游泳试验(FST)、悬尾试验(TST) 显示, GDGSHJ制剂能够缓解小鼠的焦虑抑郁样行为, GDGSHJ制剂显示出良好的抗抑郁和抗焦虑作用 。通过 酶联免疫吸附分析(ELISA) 测量小鼠血清和脑组织中的神经递质含量,结果显示,GDGSHJ 导致血清5-羟色胺(5-HT)含量和脑组织5-HT、γ-氨基丁酸(GABA)和多巴胺(DA)水平上调,表明 GDGSHJ 制剂可增加小鼠血清和脑组织中神经递质的水平 。通过 RT-PCR检测 显示,GDGSHJ制剂能够下调CUMS小鼠海马区SLC6A4和SLC6A3基因的表达,同时上调HTR1A、DRD1、DRD2和GABRA1基因的表达。

图3 GDGSHJ制剂缓解小鼠的焦虑抑郁样行为

文章小结

该研究中通过网络药理学筛选鉴定的GDGSHJ制剂在体外和体内均显示出不同程度的抗抑郁作用,这些作用可能是由升高血清5-HT和脑组织5-HT、DA 和GABA水平等机制介导的。此外,该制剂似乎通过上调 HTR1A、DRD1、DRD2和GABRA1 mRNA,同时下调 SLC6A4 和 SLC6A3 表达来影响小鼠海马组织中的基因表达。 通过网络药理学和分子对接可以初步筛选用于疾病治疗的潜在药材,再通过进一步实验验证药物疗效和安全性,这样的干湿思路就可以发文一区SCI,想复现思路的朋友,快来找馆长定制分析吧~

馆长有话说

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