Trong sự kết hợp thuốc hiệp đồng trên màn hình dựa trên silico từ các loại thuốc thảo mộc: Một trường hợp sử dụng Cistanche Tubulosa

Xin vui lòng gửi emailtina.xiang@wecistanche.comhoặc liên hệ với WhatsApp: plus 8618283608063 để biết thêm thông tin

Viêm thần kinhđược đặc trưng bởi tiết mục phản ứng viêm phức tạp của mô hệ thống thần kinh trung ương. Hạn chế của các phương pháp điều trị viêm dây thần kinh hiện tại là các tác dụng phụ nổi tiếng trong các thử nghiệm lâm sàng của đơn trị liệu. Các liệu pháp kết hợp thuốc là những chiến lược đầy hứa hẹn để khắc phục các cơ chế bù trừ và các tác dụng của mục tiêu. Tuy nhiên, việc phát hiện ra các phối hợp thuốc hiệp đồng từ các loại thuốc thảo mộc là rất hiếm. Được khuyến khích bởi các trường hợp áp dụng thành công, chúng tôi chuyển sang nghiên cứu sự kết hợp thuốc hiệu quả dựa trên dược lý học của hệ thống giữa các hợp chất từ ​​Cistanche tubulosa (SCHENK) R. WIGHT. Thứ nhất, 63 hợp chất có hoạt tính sinh học tiềm năng, 133 mục tiêu trực tiếp và gián tiếp liên quan được sàng lọc bằng cách đánh giá Độ giống thuốc kết hợp với quá trình xác định mục tiêu thuốc. Thứ hai, mạng Kết hợp-Mục tiêu được xây dựng để thu thập tập dữ liệu để dự đoán sự kết hợp thuốc. Chúng tôi liệt kê 10 sự kết hợp thuốc hàng đầu được sử dụng bởi thuật toán Phương pháp Tiếp cận Kết hợp Xác suất (PEA) và mạng lưới Hợp chất-Mục tiêu-Con đường sau đó được xây dựng bởi 12 hợp chất của sự kết hợp, mục tiêu và con đường để khám phá các tác dụng dược lý tương ứng. Cuối cùng, một phương pháp tiếp cận theo con đường tích hợp được phát triển để làm sáng tỏ các tác dụng chữa bệnh của thảo mộc trong các quá trình sinh học liên quan đến đặc điểm bệnh lý khác nhau. Nhìn chung, phương pháp này có thể cung cấp một con đường hiệu quả để phát triển các phương pháp điều trị kết hợp thuốc.

Thần kinhviêm thần kinhđược định nghĩa là các hoạt động được điều phối của các tế bào miễn dịch bẩm sinh và thích ứng, tế bào mạch máu và tế bào thần kinh được kích hoạt bởi các trạng thái bệnh lý và tăng cường hoạt động của tế bào thần kinh trong hệ thống thần kinh trung ương (CNS). Nó có khả năng đóng một vai trò trong hệ thần kinh trung ương mồiviêmphản ứng bởi các tình trạng như đau, căng thẳng tâm lý, và động kinh hoặc trở thành một yếu tố gây bệnh trong các bệnh thoái hóa thần kinh. Tác nhân hiện tại để điều trị viêm dây thần kinh hầu hết thuộc về đơn trị liệu, bao gồm dopamine, somatostatin, neuropeptide, adenosine, v.v. Tuy nhiên, ví dụ, việc sử dụng lâu dài các loại thuốc thông thường nhưng cũ Thuốc ức chế COX, Thuốc chống viêm không steroid (NSAID), có thể gây ra tác dụng phụ, tổn thương đường tiêu hóa hoặc nguy cơ tim mạch 1,2 và kết quả thử nghiệm lâm sàng vẫn không đạt yêu cầu đặc biệt3, 4, vì vậy nhu cầu về các phương pháp điều trị mới đối với bệnh viêm dây thần kinh vẫn chưa được đáp ứng.

Liệu pháp phối hợp thuốc mới có thể là một chiến lược phát triển nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển của các loại thuốc mới cũng như vượt qua các rào cản trong điều trị các bệnh phức tạp. Sự kết hợp của liệu pháp đa thành phần có thể đáp ứng các yêu cầu trên, trong đó hai hoặc nhiều loại thuốc được sử dụng cùng nhau5, ​​với các ưu điểm được liệt kê: hiệu quả cao hơn, kháng thuốc chéo tối thiểu, liều thấp trong khi ít tác dụng phụ hơn và ít độc tính hơn khi so sánh với thuốc đơn lẻ đại lý6. Nó đã được sử dụng trong điều trị các bệnh phức tạp7,8 trong gần 30 năm. Liệu pháp kết hợp thuốc hấp dẫn cũng được áp dụng trong nghiên cứu về các bệnh thần kinh, ví dụ: sự kết hợp của glimepiride và ibuprofen có thể làm giảm hiệu quả tình trạng viêm trong Bệnh Alzheimer (AD) 9 hoặc ketamine / atropine có thể làm giảm biểu hiện protein gây viêm ở chuột động kinh10. Do đó, sự kết hợp thuốc hiệp đồng có thể mang lại nguồn cảm hứng mới để truy tìm các phương pháp điều trị hiệu quả choviêm thần kinh. Do đó, làm thế nào chúng ta có thể bẻ khóa hạt cứng để đạt được các loại thuốc tổ hợp tối ưu?

Phòng thí nghiệm 1Key về Sinh học Tài nguyên và Công nghệ Sinh học ở miền Tây Trung Quốc, Bộ Giáo dục, Trường Khoa học Đời sống, Đại học Tây Bắc, Tây An, Trung Quốc. 2Lab Dược lý Hệ thống, Trung tâm Tin sinh học, Trường Cao đẳng Khoa học Đời sống, Đại học Northwest A&F, Dương Lăng, Trung Quốc. Phòng thí nghiệm trọng điểm cấp 3 về công nghệ mới cho quy trình dược phẩm y học Trung Quốc, Jiangsu Kanion Parm Pharmaceutical Co., Ltd, Liên Vân Cảng, Trung Quốc. Jianling Liu và Jinglin Zhu đóng góp không kém vào tác phẩm này. Thư từ và các yêu cầu về tài liệu phải được gửi tới CZ

Jianling Liu1, Jinglin Zhu1, Jun Xue1, Zonghui Qin1, Fengxia Shen1, Jingjing Liu1, Xuetong Chen2, Xiaogang Li1, Ziyin Wu2, Wei Xiao3, Chunli Zheng1 & Yonghua Wang1

Ngày nay, các phương pháp tiếp cận hiện có để sàng lọc các phối hợp thuốc như sau, khảo sát có hệ thống các cặp thuốc trong ống nghiệm như phương pháp sàng lọc thông lượng cao11 và 'Sàng lọc đa hợp chất tương tác' (MuSIC) 12 hoặc đánh giá các kết hợp thuốc theo cặp với lượng lớn -các thí nghiệm quy mô 13,14. Tuy nhiên, việc tiêu tốn quá nhiều nhân lực, tài nguyên thiên nhiên và thời gian thử nghiệm thực nghiệm gian khổ có thể là một vấn đề không thể tránh khỏi trong việc đánh giá kết hợp thuốc hiệu quả. Để khắc phục những thiếu sót, các phương pháp tiếp cận dựa trên phân tích mạng, đặc biệt là mạng tương tác di truyền15, dữ liệu sinh học hệ thống hóa học16, dữ liệu phân tử và dược lý17 cũng đã xuất hiện để khám phá thuốc tổ hợp. Hơn nữa, ngày càng có nhiều nhà điều tra18,19 đề xuất các phương pháp tiếp cận mạng mới để dự đoán các kết hợp tối ưu và đưa ra xác nhận thử nghiệm tương ứng trong thời gian chờ đợi, vì vậy tích hợp dự đoán mạng với xác thực thử nghiệm có thể là một xu hướng mới trong dự đoán tổ hợp.

Thuốc thảo dược bao gồm một số lượng đáng kể các công thức (Fang-Ji trong tiếng Quan Thoại) và các thành phần hóa học, tạo thành cơ sở dữ liệu về các sản phẩm tự nhiên, để nó có thể cung cấp các manh mối sáng tạo, dữ liệu sinh học cơ bản để phát triển các kết hợp thuốc, như Giáo sư Li20,21 và Giáo sư Liu22 đã giới thiệu các phương pháp phân tích tổng thể dựa trên sinh học tích hợp để giải mã cơ chế phân tử của các loại thuốc thảo dược: Thuốc viên Liu-Wei-Di-Huang hoặc Thuốc tiêm giảm. Trong nghiên cứu trước đây, chúng tôi đã tìm thấy không chỉ hai loại thảo mộc đại diện Lonicera japonica và Fructus Forsythia cho thấy tác dụng hiệp đồng đối với bệnh cúm hoặc viêm nhiễm23 mà còn các hợp chất rutin và amentoflavone cũng có tác dụng hiệp đồng trong việc ngăn ngừa trầm cảm24.

Trong công việc hiện tại, chúng tôi phát triển một phương pháp tiếp cận dược lý học hệ thống để khám phá sự kết hợp thuốc hiệp đồng giữa các hợp chất từ ​​thảo mộcCistanche tubulosa(SCHENK) R. WIGHT, các bước sau được đề xuất: trước tiên, chúng tôi chọn ra các hợp chất có hoạt tính sinh học thông qua dự đoán giống thuốc, được sử dụng làm bả để đánh bắt các mục tiêu liên quan. Và sau đó, lấy cảm hứng từ mô hình dựa trên "mục tiêu mạng" để ưu tiên các kết hợp tác nhân hiệp đồng theo cách thông lượng cao25, chúng tôi thu được các kết hợp thuốc hiệu quả giữa các hợp chất tiềm năng dựa trên một thuật toán nội bộ được gọi là Phương pháp tiếp cận toàn diện xác suất (PEA) 26 với hiệu quả đào tạo cao, khả năng ứng dụng rộng rãi và hai chỉ số định lượng để mô tả đặc tính của phối hợp thuốc. Cuối cùng, chúng tôi sử dụng các mục tiêu thu được và các hợp chất của các cặp ứng viên để xây dựng một mạng lưới / đường dẫn và sau đó cung cấp phân tích để mã hóa cơ chế củaCistanche tubulosatrênviêm thần kinhmột cách tổng thể. Ví dụ, đây là lần đầu tiên sàng lọc các kết hợp thuốc hiệu quả từ các sản phẩm tự nhiên dựa trên dược lý học của hệ thống thông qua tích hợp các phương pháp tính toán và xác nhận thực nghiệm để phê duyệt độ tin cậy của dự đoán. Chúng tôi tin rằng điều này có thể giúp cá nhân hóađiều trị viêm thần kinh, nâng cao hiểu biết của chúng tôi về sự phát triển bảo vệ thần kinh hiệu quả, và sẽ hỗ trợ nghiên cứu tiền lâm sàng trong tương lai.

Kết quả

Mục tiêu của Cistanche tubulosa.

Để có được các mục tiêu liên quan đếnviêm thần kinhtrước hết chúng tôi đạt được các thành phần trongCistanche tubulosa(SCHENK) R. WIGHT bằng cách tìm kiếm cơ sở dữ liệu TCMSP (http://lsp.nwu.edu. Cn /), kết quả là 1 0 3 hợp chất (Bảng Bổ sung S1, Xem Vật liệu và Phương pháp). Sau đó, chúng tôi phân tích độ giống thuốc của chúng bằng cách áp dụng mô hình dự đoán DL được xây dựng trong công trình trước đây của chúng tôi (Xem Vật liệu và Phương pháp). Bằng cách này, chúng tôi đạt được 63 hợp chất có hoạt tính sinh học tiềm năng (Bảng bổ sung S2) với chỉ số DL Lớn hơn hoặc bằng 0,18. Sau đó, bằng các thuật toán Sys DT và WES, chúng tôi xác định được 117 mục tiêu của các hợp chất có hoạt tính sinh học tiềm năng này. Cuối cùng, 43 mục tiêu tiềm năng (Bảng bổ sung S3) liên quan chặt chẽ đến chứng viêm thần kinh được truy xuất sau khi xóa nhiễu và lỗi, thông qua ánh xạ 117 mục tiêu của các hợp chất vào cơ sở dữ liệu CTD.

Phân tích làm giàu GOBP cho các mục tiêu.

Để kiểm tra xem liệu các protein được nhắm mục tiêu bởi các hợp chất hoạt tính sinh học tiềm năng có liên quan chặt chẽ đếnviêm thần kinh, chúng tôi thực hiện phân tích làm giàu GOBP thông qua ánh xạ các mục tiêu tới DAVID. Hình 1 cho thấy cây GO đại diện cho kết quả của các thuật ngữ GOBP được làm giàu đáng kể (giá trị P Nhỏ hơn hoặc bằng 0. 05), trong đó các mục tiêu được phân loại thành 20 nhóm khác nhau, chẳng hạn như điều hòa tích cực của cơ trơn mạch máu tăng sinh tế bào và điều hòa tích cực sự di chuyển của bạch cầu. Trong số các nhóm này, truyền qua synap hóa học,viêmphản hồi, tín hiệu tế bào, v.v. tất cả đều được kết hợp chặt chẽ vớiviêm thần kinh. Ví dụ, sự thay đổi khớp thần kinh xảy ra trong các bệnh viêm thần kinh phần lớn là qua trung gianviêmcác cytokine được giải phóng từ các tế bào T thâm nhập và từ các microglia được kích hoạt và ít nhất là một phần gây ra bệnh lý đuôi gai không thể đảo ngược, (nói chung, những quan sát này cho thấy rằng các mục tiêu được dự đoán có thể góp phần điều trịviêm thần kinh.

Xây dựng và phân tích mạng Compound-Target.

Nói chung, các liệu pháp kết hợp khả thi và hiệu quả là sự kết hợp của các hợp chất hoạt tính sinh học với các đặc tính dược động học lý tưởng, có thể cân bằng mạng lưới bệnh bằng cách điều chỉnh các mục tiêu cụ thể. Do đó, chúng tôi tiếp tục xây dựng một mạng đích phức hợp tĩnh để kiểm tra các mối quan hệ tôpô của chúng. Như được thể hiện trong Hình 2, mạng lưới đích (CT) hợp chất lưỡng cực thể hiện 482 tương tác giữa 63 hợp chất và 43 mục tiêu theo cách trực quan hấp dẫn. Chúng tôi phân tích mức độ của các nút trong mạng mục tiêu kết hợp, kết quả là mức độ trung bình trên mỗi hợp chất tương ứng là 11,209 và 7,651 cho mỗi mục tiêu. Chúng tôi quan sát thấy rằng trong số 63 hợp chất, 38 hợp chất trong số đó điều chỉnh hơn 7 mục tiêu (lớn hơn mức độ trung bình), thể hiện tác động hiệp đồng tiềm năng giữa chúng.

Ví dụ: syringin (mol30) tương tác với số lượng mục tiêu lớn nhất, có thể đóng vai trò trung tâm trong mạng. Thật thú vị, một nghiên cứu chứng minh rằng syringin cấu thành phenolic được phân lập từ Euonymus alatus (Thunb.) Sieb. (Celastraceae) có tác dụng chống viêm thần kinh bằng cách ức chế sản xuất NO2,2'-acetylacteoside (mol42) kiểm soát 10 mục tiêu khác nhau (mức độ =10). Trong số các mục tiêu này, HSPB1 (còn được gọi là HSP27), như một ví dụ, là một chaperone phân tử hiển thị các đặc tính bảo vệ thần kinh trong nhiều bệnh và mô hình chấn thương. Đối với verbascoside (mol33), các đặc tính bảo vệ thần kinh của hợp chất có hoạt tính sinh học này liên quan đến việc điều chỉnh các yếu tố phiên mã và do đó làm thay đổi biểu hiện gen, dẫn đến việc điều hòa quá trình viêm30. Cần lưu ý rằng mặc dù thuộc tính cấu trúc liên kết của mạng không thiên về echinacoside (mol41, độ =7), nhưng nó là một hợp chất có hoạt tính uống mới tiềm năng để điều chỉnh chứng viêm thần kinh và các tín hiệu liên quan trong bệnh Parkinson và có thể cung cấp một hợp chất mới triển vọng cho điều trị lâm sàng. Tổng hợp lại, những kết quả này chỉ ra rằng các hợp chất hoạt tính tiềm năng được sàng lọc đều liên quan đến chứng viêm thần kinh và có thể được coi là tập dữ liệu để dự đoán sự kết hợp thuốc.

Xây dựng và phân tích mạng Compound-Target-Pathway.

Bằng cách sử dụng thuật toán PEA, chúng tôi nhận được 10 kết hợp thuốc khác nhau (Bảng 1.), bao gồm 12 hợp chất. Các kết hợp thuốc này đều có xác suất hợp lực cao, thể hiện khả năng tạo ra sức mạnh tổng hợp giữa hai hợp chất. Do đó, ở một mức độ nhất định, các hợp chất này được coi là chất cơ bản dược lý của Cistanche tubulosa. Dựa trên thông tin mục tiêu của các hợp chất này và các con đường bắt nguồn từ DAVID, chúng tôi xây dựng mạng lưới con đường mục tiêu hợp chất (CTP) để sơ bộ làm sáng tỏ cơ chế phân tử của các hợp chất này. Mạng lưới đường dẫn đích-mục tiêu kết hợp bao gồm 47 nút và 99 cạnh. Như được minh họa trong Hình 3, các hợp chất này có thể hoạt động không chỉ trên các protein ở đầu nguồn mà còn cả ở phía dưới của các con đường liên quan đến viêm thần kinh, đặc biệt là các chỉ số trực tiếp của dấu hiệu viêm.

Đặc biệt, phần lớn các hợp chất nhắm vào các protein thượng nguồn như HSPB1, HTR2A, NTSRl, và những loại khác, cho thấy khả năng điều tiết vĩ mô của các hợp chất này để điều trị chứng viêm thần kinh. Ví dụ, hợp chất echinacoside (mol41) nhắm vào con đường VEGF thông qua protein HSPB1 (Hình bổ sung 1). May mắn thay, các nghiên cứu cho thấy HSPB1 có các đặc tính bảo vệ tế bào đáng kể trong một số mô hình bệnh thần kinh in vivo hoặc in vitro và nó có thể đóng một vai trò trong tác dụng chống viêm bằng cách điều chỉnh lộ trình tín hiệu của yếu tố hạt nhân-KB (NF-KB )435. một nghiên cứu cũng chứng minh rằng R-Ras có thể điều chỉnh các hoạt động tạo mạch của tế bào nội mô một phần thông qua việc ức chế p38 mitogen kích hoạt protein kinase (p38 MAPK) trục -HSPB1 của con đường tín hiệu VEGF *.

Chúng ta có thể nhận được rằng hợp chất tubuloside A (mol56) nhắm vào con đường truyền tín hiệu Canxi thông qua protein NTSRl trong mạng lưới. Tất cả đều biết rằng các ion canxi （Ca² cộng với） là chất truyền tin thứ hai phổ quát trong các tế bào của hệ thống miễn dịch. Việc giảm hoạt động của khớp thần kinh hoặc tăng tín hiệu của thụ thể N-methyl-D-aspartic acid (NMDA) ngoài khớp thần kinh có thể dẫn đến rối loạn cân bằng canxi ở hạt nhân 37,38, do đó làm tăng sự xuất hiện của thoái hóa thần kinh và rối loạn chức năng nhận thức. Hơn nữa, protein mục tiêu NTSRl là một thành viên của siêu họ lớn của các thụ thể kết hợp với protein G, và tín hiệu được tạo ra thông qua các protein G liên kết có thể kích hoạt hệ thống truyền tin thứ hai phosphatidylinositol-canxi và các kinase MAP hạ lưu9.

Một ví dụ khác là hợp chất 2'-acetylacteoside (mol42) nhắm vào con đường tín hiệu GnRH thông qua protein PRKCD. PRKCD, một trong những đồng dạng PKC, là chất trung gian chính của sự hoạt hóa các kinase protein điều hòa ngoại bào1 / 2 MAPK (ERK1 / 2 MAPK), kinase protein đầu cuối c-Jun MAPK (JNK MAPK) và p38 MAPK bởi gonadotropin- giải phóng hormone (GnRH) 0. Và, là các quá trình quan trọng trong mạng lưới tín hiệu được kích thích bởi GnRH, các dòng chảy MAPK ở hạ nguồn và các chất chuyển hóa axit arachidonic (AA) 'có thể tạo raviêmprotein, COX -2. Đối với kankanoside O (mol18) và syringin (mol30), chúng tương tác trực tiếp với các protein hạ nguồn PTGS2, NOS2, và cácviêmcác chỉ báo, là sự phản ánh trực quan về hiệu quả của com-pound. Một nghiên cứu cho thấy syringin có thể ngăn chặn việc sản xuất yếu tố hoại tử khối u-c (TNF-c) trong các tế bào RAW264,7 được kích thích bằng Lipopolysaccharides (LPS )42. Và các nghiên cứu khác chứng minh rằng svringin cũng có thể làm giảm nồng độ NO và hoạt động của NOS hoặc sản xuất prostaglandin E2. Isoacteoside (mol43) nhắm mục tiêu MMP9, là một nhân tố quan trọng trong hệ thần kinh trung ương và sẽ là một enzyme trung gian giả định cho các rối loạn tâm thần kinh như tâm thần phân liệt và bệnh lưỡng cực5, Sự suy thoái của NF-KB và sự phosphoryl hóa của p38, ERK1 / 2, JNK MAPK hoặc Akt (Protein Kinase B) của các con đường tín hiệu ngược dòng có thể điều chỉnh sự biểu hiện gen MMP9 và ức chế MMP9 có thể làm giảm sự biểu hiện của các tế bào bất hoạt nitric oxide synthase (iNOS) cảm ứng 46-48

Phân tích lộ trình.

Một "Con đường chống viêm thần kinh" kết hợp được xây dựng bằng cách tích hợp các con đường quan trọng thu được thông qua phân tích mạng lưới con đường mục tiêu kết hợp, bao gồm con đường bệnh Alzheimer, con đường tín hiệu Canxi, con đường tín hiệu GnRH, con đường tín hiệu VEGF và khớp thần kinh Serotonergic. Trong số 43 mục tiêu, 19 mục tiêu có thể được ánh xạ vào "Con đường viêm thần kinh". Như được thể hiện trong Hình 4, Cistanche tubulosa đại diện cho các mục tiêu của các hợp chất hoạt động phân bố trong "Con đường viêm thần kinh." Con đường viêm thần kinh "được phân loại thành 13 mô-đun điều trị khác nhau, chẳng hạn như chết tế bào, apoptosis, viêm và bảo vệ thần kinh. Trong nghiên cứu này, chúng tôi lấy mô-đun chết tế bào, viêm và bảo vệ thần kinh làm ví dụ để làm rõ cơ chế của Cistanche tubulosa đối với chứng viêm thần kinh.

Mô-đun chết tế bào. Các mục tiêu nằm trong con đường bệnh Alzheimer chủ yếu tham gia vào quá trình chết tế bào, cho thấy rằng sự chết của tế bào có liên quan chặt chẽ đến chứng viêm thần kinh. Các nghiên cứu chứng minh rằng viêm thần kinh do microglia trung gian góp phần làm chết tế bào thần kinh, không chỉ giới hạn ở một bệnh cụ thể nhưng liên quan đến các bệnh khác nhau như thiếu máu cục bộ4, bệnh Parkinson và bệnh Alzheimer5l. Như thể hiện trong Hình 4,

mục tiêu APP, GRIN2B và MAPT được điều chỉnh bởi các hợp chất hoạt tính từ Cistanche tubulosa chỉ ra rằng chúng có thể ức chế sự chết của tế bào và do đó cung cấp điều trị viêm thần kinh. Điều thú vị là miền nội bào APP làm suy yếu quá trình hình thành thần kinh trưởng thành ở chuột chuyển gen bằng cách gây ra chứng viêm thần kinh52. MAPT không có khả năng điều chỉnh thích hợp động lực của vi ống thần kinh và do đó làm trung gian cho quá trình chết tế bào thần kinh53. Tất cả những điều này chỉ ra rằng Cistanche tubulosa có thể điều trị chứng viêm thần kinh bằng cách ức chế sự chết của tế bào.

Mô-đun viêm.

Thuật ngữ viêm thần kinh là các phản ứng viêm trong thần kinh trung ương để đáp ứng với hoạt động của tế bào thần kinh1. Trong nghiên cứu này, chúng tôi phát hiện ra con đường tín hiệu GnRH và con đường tín hiệu VEGF liên quan đến mô-đun viêm (Hình 4). Ví dụ, MMP2 trong lộ trình tín hiệu GnRH thuộc họ MMPs, được biểu hiện trong các tình huống sinh lý và tình trạng bệnh lý liên quan đến viêm. Và MMPs điều chỉnh một số chức năng liên quan đến viêm bao gồm khả dụng sinh học và hoạt động của các cytokine và chemokine gây viêm54. Ngoài ra, con đường tín hiệu VEGF có thể dẫn đến việc tạo ra NOS2, hơn nữa, nó tham gia vào phản ứng viêm cấp tính với LPS bằng nhiều cơ chế: tham gia vào tín hiệu cytokine tiền viêm và thay đổi biểu hiện của các gen khác nhau ảnh hưởng đến phản ứng miễn dịch viêm LPS55. Nói chung, tất cả những điều này chỉ ra rằng Cistanche tubulosa có thể chữa bệnh viêm thần kinh bằng cách điều chỉnh hệ thống viêm.

Mô-đun bảo vệ thần kinh.

Bảo vệ thần kinh là các cơ chế và chiến lược được sử dụng để bảo vệ chống lại tổn thương hoặc thoái hóa tế bào thần kinh trong thần kinh trung ương sau các rối loạn cấp tính (ví dụ như đột quỵ hoặc chấn thương / chấn thương hệ thần kinh) hoặc do các bệnh thoái hóa thần kinh mãn tính (ví dụ như Parkinson, Alzheimer, Đa xơ cứng). Mục tiêu của bảo vệ thần kinh là hạn chế rối loạn chức năng / tử vong tế bào thần kinh sau chấn thương thần kinh trung ương và cố gắng duy trì tính toàn vẹn cao nhất có thể của các tương tác tế bào trong não dẫn đến chức năng thần kinh không bị xáo trộn. Như có thể thấy trong Hình 4, một số mục tiêu trên con đường khớp thần kinh Serotonergic có liên quan đến chức năng bảo vệ thần kinh. Ví dụ, việc sản xuất prostaglandin thông qua PTGS1 và PTGS2 (còn được gọi là COX -1 và COX -2) là một chất trung gian thiết yếu trong việc tạo ra các cơ chế chống viêm và phân giải mới56. Một nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng sự biểu hiện gen của ADCY5, một loại enzym xúc tác quá trình tạo ra cAMP57, bị giảm bởi quá trình methyl hóa promoter trong các dòng tế bào HCC của người gây ra COX {{10} }58. Dựa trên phân tích ở trên, chúng tôi suy đoán rằng sự tích tụ COX -2 có thể ảnh hưởng đến việc tiết sAPP, sự phân cắt APP được phân cắt bởi -secretase được điều chỉnh bởi cAMP và tiếp tục phát huy tác dụng bảo vệ thần kinh 59,60. Kết quả của chúng tôi cho thấy bảo vệ thần kinh đóng một vai trò quan trọng trong điều trị viêm thần kinh.

Xác thực thử nghiệm

Khả năng tồn tại của các tế bào vi mô BV2 được xử lý bởi các hợp chất.

Tế bào vi mô BV2 (8 × 1 0 4 tế bào / ml) được nuôi dưỡng với nồng độ từ 37,5 đến 300 uM trên mỗi mililit môi trường nuôi cấy mà không có huyết thanh của bốn hợp chất trong 24 giờ. Chúng tôi coi khả năng sống sót của tế bào của nhóm đối chứng được nuôi cấy trong điều kiện không có huyết thanh với DMSO dưới 0,1% là 100% (Hình 5 (quảng cáo)). Rõ ràng, không có độc tính tế bào đáng kể nào được quan sát thấy ở liều lượng quy định của các nhóm.

Xác nhận sức mạnh tổng hợp của thuốc và tác dụng chống viêm tiềm năng trong ống nghiệm.

Để đánh giá thêm các kết quả thu được trong silico, bốn hợp chất bao gồm ba cặp hiệp đồng, cụ thể là isoacteoside, 2'-acetylacteoside, echinacoside và verbascoside, được chọn để kiểm tra tác dụng hiệp đồng thuốc và tác dụng chống viêm tiềm năng bằng cách sử dụng các tế bào BV2 được điều trị bằng LPS. Đặc biệt, chúng tôi tiến hành phân tích Western blot để tìm biểu hiện protein iNOS và COX -2 để phù hợp với tác dụng tổng hợp và chống viêm của các kết hợp thuốc được dự đoán.

Như được thể hiện trong Hình 5 (ví dụ), mức độ của các protein iNOS và COX -2 trong bảng điều khiển của các dòng tế bào BV2 được kiểm tra được báo cáo. Chúng tôi quan sát thấy rằng điều trị bằng isoacteoside hoặc 2'-acetylacteoside, các biểu hiện protein của iNOS và COX -2 trong tế bào BV2 đều giảm đáng kể ở các mức liều lượng khác nhau. Tuy nhiên, điều trị với sự kết hợp của isoacteoside và 2'-acetylacteoside gây ra sự gia tăng đáng kể các yếu tố gây viêm iNOS và COX -2 (Hình 5 (e)). Hình 5 (1) minh họa rằng việc điều trị echinacoside hoặc verbascoside, như một tác nhân đơn lẻ, gây ra sự giảm biểu hiện iNOS và COX -2. Hơn nữa, như mong đợi, điều trị bằng echinacoside kết hợp với verbascoside ở nồng độ 150 μM dẫn đến giảm rõ rệt mức độ biểu hiện protein (iNOS và COX -2), cho thấy tác dụng hiệp đồng chống viêm của thuốc này phối hợp thuốc. Tương tự, như được chỉ ra trong Hình 5 (g), sự kết hợp của echinacoside và 2'-acetylacteoside cho thấy tác dụng hiệp đồng đáng kể trong việc ức chế COX -2 ở nồng độ 75μM hoặc 300μM. Tuy nhiên, đối với iNOS, ở liều lượng 300 μM, sự kết hợp thể hiện sự ức chế rõ rệt của protein. Ngược lại, chúng tôi thấy rằng không có tác dụng ức chế rõ ràng đối với cả iNOS và COX -2 về sự kết hợp của isoacteoside và 2'-acetylacteoside hoặc echinacoside và verbascoside ở nồng độ 75μM （Hình 2） bổ sung, bên cạnh đó, điều trị với các cặp khác cho thấy tác dụng yếu hơn nhiều so với các tác nhân đơn lẻ ở liều lượng 150 hoặc 300μuM có thể thấy trong Hình 5 （ví dụ）.

Tóm lại, nghiên cứu trong ống nghiệm cung cấp thêm thông tin để sàng lọc các kết hợp thuốc có tác dụng chống viêm mạnh và chứng minh độ tin cậy của chiến lược sàng lọc silico.

Thảo luận

Viêm dây thần kinh có liên quan đến phần lớn các bệnh thần kinh, tâm thần và phát triển thần kinh do đó không chỉ là hậu quả mà còn có thể là nguyên nhân của bệnh lý6 !. Tuy nhiên, các phương pháp điều trị viêm thần kinh hiện nay chủ yếu là đơn trị liệu, bị hạn chế bởi các tác dụng phụ nổi tiếng như chúng ta đã biết. Các chất ức chế COX -2 có thể dẫn đến các khuyết tật tim mạch đáp ứng với điều trị lâu dài và điều trị nhắm mục tiêu TNF có thể gây nhiễm trùng thông qua ức chế miễn dịch62. Các phương pháp điều trị kết hợp có thể là bắt buộc để cải thiện việc điều trị các bệnh phức tạp với những ưu điểm sau: độ mạnh của mạng đối kháng và bù trừ. tăng hiệu quả lâm sàng trong khi duy trì độc tính ở người tối thiểu và giảm liều lượng của mỗi hợp chất63. Tuy nhiên, việc khám phá sự kết hợp thuốc hiệp đồng giữa các hợp chất có nguồn gốc từ thuốc thảo mộc dựa trên dược lý học của hệ thống bị hạn chế bởi lý do chính có thể là một lượng lớn các hợp chất.

In the work, we firstly gain 63 potential bioactive compounds from the herb Cistanche tubulosa, fulfilling the criteria (DL>0. 18) để phân tích thêm với sự hỗ trợ của dự đoán, điều không thể thiếu để sàng lọc các phân tử hứa hẹn hơn với các đặc tính mong muốn. Sau khi ánh xạ 133 mục tiêu trong số 63 com-pound tiềm năng có hoạt tính sinh học vào cơ sở dữ liệu, chúng tôi nhận được 43 mục tiêu liên quan đến chứng viêm thần kinh và sau đó phân tích nhóm GOBP của các mục tiêu được dự đoán có thể góp phần điều trị chứng viêm thần kinh. Kết quả phân tích của mạng CT hiển thị mức độ trung bình cho mỗi hợp chất tương ứng là 11,209 và 7,651 cho mỗi mục tiêu và 38 trong số đó điều chỉnh hơn 7 mục tiêu (lớn hơn mức độ trung bình). Ví dụ: echinacoside (mol41) 4- được dự đoán với 7 mục tiêu, verbascoside (mol33) 3067 với 9 mục tiêu, hoặc tubuloside B (mol57) 686 với 8 mục tiêu có thể đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ thần kinh phù hợp với tài liệu ngày càng tăng.

Chúng tôi đạt được các mục tiêu điều trị trực tiếp như APP, MAPT (còn được gọi là Tau), PPARG70, MMP9, MMP27172 và HTR2A (còn được gọi là 5- HT2A), GRIN2B (tiểu đơn vị thụ thể glutamate ionotropic NMDA loại 2B) và GRIA1 ( glutamate ionotropic receptor AMPA type 1) hoặc các mục tiêu tiềm năng hạ nguồn như PTGS274 hoặc NOS27 có liên quan đến chứng viêm thần kinh hoặc các bệnh khác nhau của hệ thần kinh,

Việc phân tích mạng Hợp chất-Mục tiêu-Con đường hiển thị 12 hợp chất từ ​​10 cặp thuốc hàng đầu thông qua thuật toán PEA, được kết nối với 43 mục tiêu tiềm năng và các con đường liên quan đến chứng viêm thần kinh, ví dụ, con đường truyền tín hiệu canxi, tương tác với thụ thể phối tử hoạt tính thần kinh hoặc Đường dẫn tín hiệu TNF, v.v. Trong hệ thống, các hợp chất được dự đoán này có thể hoạt động không chỉ trên các protein ở đầu nguồn mà còn ở hạ nguồn của các con đường liên quan đến chứng viêm thần kinh và các dấu ấn sinh học gây viêm. đặc biệt, hơn nữa, thông tin bổ sung để sàng lọc các phối hợp thuốc có khả năng tác dụng chống viêm được cung cấp và độ tin cậy của chiến lược sàng lọc silico được xác minh bằng xác nhận thực nghiệm. Con đường viêm thần kinh bao gồm con đường bệnh Alzheimer, con đường tín hiệu Canxi, con đường tín hiệu GnRH, con đường tín hiệu VEGF và khớp thần kinh Serotonergic. Các kết quả phân tích đã giải thích rõ ràng cho chúng ta rằng mô-đun chết tế bào, viêm và bảo vệ thần kinh được minh chứng để giải mã cơ chế của Cistanche tubulosa để điều trị chứng viêm thần kinh.

Viêm thần kinh đi kèm với các bệnh thoái hóa thần kinh khác nhau, có thể không chỉ là hậu quả mà còn là nguyên nhân dẫn đến bệnh lý, do đó, các liệu pháp chống viêm được đề xuất là một phương pháp điều trị đầy hứa hẹn !. Trước sự thất vọng của chúng tôi, mặc dù chúng tôi đã nhận ra hạn chế của các liệu pháp đơn trị, việc đánh giá và cơ chế cơ bản của các liệu pháp kết hợp vẫn là những thách thức lớn trong việc phát triển chiến lược thay thế mới. Do đó, nghiên cứu này có thể mang lại cơ hội điều trị mới cho chứng viêm thần kinh và có thể mở ra một con đường mới để khám phá các kết hợp thuốc từ các sản phẩm tự nhiên.

Nguyên liệu và phương pháp

Bộ sưu tập hợp chất.

Tổng cộng 66 thành phần hóa học của Cistanche tubulosa được thu thập thủ công từ TCMSP (http://lsp.nwuedu.cn/)6, bao gồm 26 phenylethanoid glycoside, 22 iridoids, 4lignans, 7 mono-terpene glycoside, 2 nitro nitơ, 3 benzen đường acryloyl, 1 sterol, 1 ketol. Do glycoside trong Cistanche tubulosa thường được thủy phân để giải phóng aglycone sau đó được hấp thụ trong niêm mạc ruột, do đó, chúng tôi xem xét các phân tử không có glycolic và được gắn thẻ là qt. Điều này dẫn đến việc tạo ra 103 hợp chất. Các phân tử này được cung cấp trong Bảng bổ sung S1.

Đánh giá độ giống thuốc. Để có được các hợp chất hoạt tính sinh học tiềm năng từ Cistanche tubulosa, chúng tôi đánh giá tính giống thuốc của các thành phần này bằng cách tính toán sự tương đồng Tanimoto77 giữa các hợp chất thảo dược và đặc tính phân tử trung bình của tất cả các hóa chất trong cơ sở dữ liệu của Drugbank8. Và, mô hình dự báo DL đã được áp dụng thành công trong nhiều nghiên cứu98 để lựa chọn các hợp chất có hoạt tính sinh học. Trong công việc, chỉ số DL Lớn hơn hoặc bằng 0. 18 trong số các ứng cử viên được xác định là giá trị ngưỡng để phù hợp hơn với phân tích tiếp theo.

Dự đoán mục tiêu thuốc.

Việc xác định các mục tiêu hiệu quả cho các hợp chất hàng đầu vẫn là một bước quan trọng để thúc đẩy các hợp chất phát triển thành thuốc. Tại đây, hai công cụ nội bộ: SysDT và WES được thực hiện để lấy thông tin mục tiêu phân tử để đánh bắt ma túy. Sys DT là một mô hình trong silio được thực hiện với sự kết hợp của thông tin hóa học, hệ gen và dược lý dựa trên hai công cụ toán học mạnh mẽ: Rừng ngẫu nhiên (RF) và Máy vectơ hỗ trợ (SVM) để giải quyết vấn đề xác định mục tiêu một cách hiệu quả2. Mô hình thu được được phục vụ như một nền tảng có giá trị để dự đoán các tương tác thuốc-mục tiêu với độ chính xác tổng thể là 97,3%, độ chính xác dự đoán được kích hoạt là 87,7% và độ chính xác dự đoán bị hạn chế là 99,8%. tiêu chí lọc được định nghĩa là giá trị RF Lớn hơn hoặc bằng 0. 7 hoặc SVM Lớn hơn hoặc bằng 0. 8 trong nghiên cứu này.

Tương tự tổng thể có trọng số (WES) là một mô hình tính toán mạnh mẽ mới để xác định các mục tiêu trực tiếp của thuốc là các thành phần hoạt tính sinh học thực tế. Là một công cụ mới, mô hình thu được thực hiện tốt trong việc dự đoán ràng buộc với độ nhạy trung bình 85 phần trăm (SEN) và các mẫu không liên kết với 71 phần trăm (SPE) với diện tích trung bình dưới đường cong hoạt động của máy thu (ROC, AUC) là 85,2 phần trăm và sự phù hợp trung bình là 77,5 phần trăm. Các mục tiêu thu được tiếp tục được ánh xạ tới Uniprot (http: //www,uniprot.org) để chuẩn hóa tên và sinh vật của chúng sau đó. Ở đây, chúng tôi chỉ chọn mục tiêu của Homo sapiens để phân tích thêm. Các mục tiêu ứng viên của các hợp chất đã chọn được ánh xạ tới cơ sở dữ liệu CTD (http://ctdbase.org/) để biết các bệnh liên quan của chúng và cuối cùng chúng tôi sẽ sàng lọc các mục tiêu tiềm năng liên quan đến chứng viêm thần kinh.

GO làm giàu và phân tích cho các mục tiêu. Để thăm dò các quá trình sinh học liên quan của các mục tiêu thu được, chúng tôi ánh xạ các mục tiêu tới DAVID (http://david.abcc.ncifcrf.gov) 8 và các thuật ngữ có giá trị P nhỏ hơn 0. 05 được chọn trong phần này.

Phân tích phối hợp thuốc.

Trong nghiên cứu trước đây của chúng tôi, một khung dược lý học hệ thống đã được khai thác để dự đoán sự kết hợp thuốc trên một mô hình mới được thiết kế, được gọi là Phương pháp tiếp cận toàn diện theo xác suất (PEA) với mục đích phân tích hiệu quả lâm sàng và tác dụng ngoại ý của sự kết hợp thuốc. Cụ thể, một mạng Bayes tích hợp với một thuật toán tương tự đã được phát triển để mô hình hóa các kết hợp từ hiệu ứng dược lý và phân tử của hợp chất. Tóm lại, nó cho thấy rằng PEA có thể dự đoán hiệu quả của các cặp có độ đặc hiệu và độ nhạy cao (AUC =0. 90) trong công việc của chúng tôi. Trong nghiên cứu này, chúng tôi chọn ra mười kết hợp thuốc hàng đầu dựa trên xác suất hợp lực của chúng, đại diện cho khả năng tạo ra sức mạnh tổng hợp giữa hai hợp chất.

Xây dựng và phân tích mạng / lộ trình.

Để điều tra mối quan hệ giữa các thành phần hoạt tính và các bệnh viêm nhiễm, mạng lưới mục tiêu hợp chất (CT) và mạng lưới đường dẫn mục tiêu hợp chất (CTP) được tạo ra bởi Cytoscape 2.8.1, một gói tin sinh học phổ biến để trực quan hóa mạng sinh học và tích hợp dữ liệu ※. Các thuộc tính định lượng của mạng được phân tích bởi hai plugin sau đây Network Analyzer và CentiScaPe 1.2. Trong mạng đồ họa, các nút biểu thị hợp chất, mục tiêu hoặc đường dẫn trong khi các cạnh mã hóa tương tác thuốc-đích. thông tin cập nhật về bệnh lý viêm dây thần kinh. Thứ nhất, bằng cách ánh xạ chúng vào cơ sở dữ liệu KEGG (http://www.genome.jp/kegg/), các cấu hình mục tiêu đạt được được tổng hợp thành một số đường dẫn. Sau khi loại bỏ các phần gián tiếp, một con đường tổng hợp tương đối được tích hợp thủ công dựa trên dữ liệu bệnh lý và lâm sàng.

Xác thực thử nghiệm

Chuẩn bị mẫu.

Echinacoside, verbascoside, isoacteoside và 2'-acetylacteoside được mua từ Nanjing Zelang Biological Technology Co., Ltd. (Nanjing, Jiangsu, China). Các mẫu thử được hòa tan trong dimethyl sulfoxide (DMSO) (Sigma, USA) để có 1 0 0 mM, làm dung dịch gốc và sau đó được bảo quản ở 4C, Các độ pha loãng cuối cùng của DMSO được thêm vào môi trường nuôi cấy không bao giờ vượt quá 0,1 phần trăm được bảo hiểm không có ảnh hưởng đến khả năng tồn tại của tế bào.

Nuôi cấy tế bào. Tế bào microglia của chuột BV2 ban đầu được phát triển bởi ngân hàng tế bào của Học viện Khoa học Trung Quốc Thượng Hải và được nuôi cấy trong 25 hoặc 75cm2flasks với môi trường Eagle's đã sửa đổi của Dulbecco (DMEM / 25mM HEPES) (Gibco BRL, Hoa Kỳ) được bổ sung 10% huyết thanh bò thai (FBS) ( Gibco BRL, USA), penicillin G (100 đơn vị / mL) và streptomycin (100 mg / mL) trong tủ ấm được làm ẩm với 5% CO, / 95% O, ở 37 độ 0,5% CO2.

Phân tích Western blot. Protein tế bào được chiết xuất từ ​​các dòng tế bào bằng Bộ dụng cụ chuẩn bị protein QproteomeMammalian (Qiagen, Đức) sau các quy trình được chỉ định theo quy trình của nhà sản xuất. Quick Stari Bradford Protein Assay Kit (Bio-Rad, USA) được ứng dụng để định lượng protein. Một lượng tương đương của protein (5 0 ug) được biến tính bằng cách đun sôi ở 100 độ trong 10 phút với dung dịch đệm nạp mẫu 2 * laemmli (Bio-Rad, Hoa Kỳ) cộng với 5 phần trăm 3- mercaptoethanol theo tỷ lệ 1: 1 và được tải trên mỗi làn lên 12 phần trăm SDS-PAGE (natri dodecyl sulfat-polyacrylamide mini gel), truyền điện lên màng polyvinylidene fluoride 0,45um (PDVF) (Millipore, Bedford, MA, USA) trong 150 phút ở 200 mA. Sau đó, màng được chặn trong 3% albumin huyết thanh bò (BSA) ở nhiệt độ phòng và ủ với kháng thể chính iNOS và COX -2 (Abcam) ở 4 độ qua đêm. Sau ba lần rửa kỹ trong dung dịch Saline-Tween (TBST) có đệm Tris (TBST) mỗi lần trong 5 phút, màng được kiểm tra bằng kháng thể thứ cấp liên hợp với peroxidase của cây cải ngựa (HRP) (độ pha loãng 1: 10000; Abcam) trong 1,5 giờ ở nhiệt độ phòng. Các dải phản ứng miễn dịch sau đó được hình dung bằng cách sử dụng bộ phát hiện phát quang hóa học ECL (Phòng thí nghiệm Bio-Rad, Richmond, California, Hoa Kỳ) sau khi rửa hai lần trong TBST và một lần TBS, mỗi lần trong 5 phút. Giá trị mật độ được chuẩn hóa bằng cách sử dụng -actin khi tải Kiểm soát nội bộ.

Phân tích thống kê. Dữ liệu được trình bày dưới dạng sai số chuẩn, phân tích Western blot được lặp lại ba thí nghiệm độc lập với cùng một kết quả. Phân tích phương sai một chiều được sử dụng để so sánh sự khác biệt của các phương tiện cho ba nhóm trở lên, ý nghĩa thống kê được phân tích với bài kiểm tra Sinh viên giữa hai nhóm. Thiết bị và cài đặt. Excel của Microsoft Office2013 đã được sử dụng trong Hình 1.

Cytoscape 2.8.1 được sử dụng trong Hình 2. Cytoscape 2.8.1 được sử dụng trong Hình 3.

Visio của Microsoft Office2013 đã được sử dụng trong Hình 4.

Graphpad Prism 6 và Visio của Microsoft Office2013 được sử dụng trong Hình 5.

Tính sẵn có của dữ liệu. Các bộ dữ liệu được tạo trong và / hoặc phân tích trong quá trình nghiên cứu hiện tại có sẵn từ tác giả tương ứng theo yêu cầu hợp lý.

Người giới thiệu

1.Xanthos, DN & Sandkühler, J. Viêm thần kinh thần kinh: phản ứng viêm thần kinh trung ương để đáp ứng với hoạt động của tế bào thần kinh

Nature Reviews Neuroscience 15, 43-53 (2014).

2. Thuốc ức chế Funk, CD & FitzGerald, GACOX -2 và nguy cơ tim mạch. Tạp chí dược học tim mạch 50, 470-479 (2007).

3. Reines, S.et al.Rofecoaxib Không ảnh hưởng đến bệnh Alzheimer trong 1- năm, ngẫu nhiên, mù, nghiên cứu có đối chứng. Thần kinh học 62, 66-71 (2004).

4. Trepanier, CH & Milgram, NW Viêm thần kinh trong bệnh Alzheimer: là NSAID và chất ức chế chọn lọc COX -2 tiếp theo

dòng trị liệu? Tạp chí Bệnh Alzheimer 21, 1089-1099 (2010).

5. Fitzgerald, JB, Schoeberl, B., Nielsen, UB & Sorger, PKSystems sinh học và liệu pháp kết hợp nhằm tìm kiếm hiệu quả lâm sàng. Sinh học hóa học bản chất 2, 458-466 (2006).

6. Mặt trời, X. Vilar, S. & Tatonetti.NPhương pháp thông lượng cao để khám phá thuốc tổ hợp.Si TranslMed5,205rv 201-205 rv201 (2013).

7. Manchado, E. và cộng sự. Một chiến lược phối hợp để điều trị ung thư phổi đột biến KRAS. Nature (2016).

8. Musumeci, G. và cộng sự. Sự kết hợp M48U1 và Tenofovir đồng thời ức chế sự lây nhiễm HIV trong các PBMC đã được hoạt hóa và các mẫu mô tế bào cổ tử cung ở người. Báo cáo Khoa học 7, 41018 (2017).

9. Anastasio, TJ Tính toán xác định các kết hợp nhiều loại thuốc tiềm năng để giảm viêm vi mô trong bệnh Alzheimer. Front Pharmacol 6 (2015).

10. Dhote, F. và cộng sự. Sự kết hợp của ketamine và atropine có tác dụng bảo vệ thần kinh và làm giảm chứng viêm thần kinh sau cơn động kinh do tình trạng nhiễm độc ở chuột. Toxicol Appl Pharm 259, 195–209 (2012).

11. Lehár, J. và cộng sự. Phối hợp thuốc hiệp đồng có xu hướng cải thiện tính chọn lọc liên quan đến điều trị. Công nghệ sinh học tự nhiên 27, 659–666 (2009).

12. Tan, X. và cộng sự. Xác định có hệ thống các cặp thuốc hiệp đồng nhắm mục tiêu vào HIV. Công nghệ sinh học tự nhiên 30, 1125–1130 (2012).

13. Cokol, M. và cộng sự. Thăm dò có hệ thống các cặp thuốc hiệp đồng. Hệ thống phân tử sinh học 7, 544 (2011).

14. Winter, GE và cộng sự. Phân tích hệ thống-dược lý về sức mạnh tổng hợp của thuốc trong CML kháng imatinib. Bản chất sinh học hóa học 8, 905–912 (2012).

15. Wang, Y.-Y., Xu, K.-J., Song, J. & Zhao, X.-M. Khám phá các tổ hợp thuốc trong mạng tương tác di truyền. Tin sinh học BMC 13, S7 (2012).

16. Các phương pháp tiếp cận sinh học của Ryall, KA & Tan, AC Systems để thúc đẩy việc phát hiện ra các kết hợp thuốc hiệu quả. Tạp chí tin học 7, 7 (2015).

17. Zhao, X.-M. et al. Dự đoán sự kết hợp thuốc bằng cách tích hợp dữ liệu phân tử và dược lý. PLoS sinh học tính toán 7, e1002323 (2011).

18. Sun, Y. và cộng sự. Kết hợp các đặc điểm hệ gen và mạng lưới để có khả năng mở rộng trong việc dự đoán các loại thuốc hiệp đồng cho bệnh ung thư. Thông tin liên lạc tự nhiên 6, 8481 (2015).

19. Jaeger, S. và cộng sự. Định lượng nói chuyện chéo con đường cho thấy các phối hợp thuốc hiệp đồng mới cho bệnh ung thư vú. Nghiên cứu ung thư 77, 459–469 (2017).

20. Li, S., Zhang, B., Jiang, D., Wei, Y. & Zhang, N. Xây dựng mạng lưới thảo mộc và phân tích đồng mô-đun để khám phá quy tắc kết hợp của các công thức thảo dược truyền thống của Trung Quốc. BMC tin sinh học 11, S6 (2010).

21. Liang, X., Li, H. & Li, S. Một phương pháp tiếp cận dược lý mạng mới để phân tích các công thức thảo dược truyền thống: viên thuốc Liu-Wei-Di-Huang như một nghiên cứu điển hình. Mol BioSyst. 10, 1014–1022, https://doi.org/10.1039/c3mb70507b (2014).

22. Liu, J. và cộng sự. Con đường như một mục tiêu dược lý cho các loại thuốc thảo mộc: một cuộc điều tra từ việc giảm tiêm. PLoS One 10, e0123109, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0123109 (2015).

23. Wang, X. và cộng sự. Dược lý học hệ thống khám phá ra các chức năng của Janus của thuốc thực vật: kích hoạt hệ thống phòng thủ của vật chủ và ức chế sự nhân lên của vi rút cúm. Tích hợp Sinh học 5, 351–371 (2013).

24. Huang, C. và cộng sự. Hệ thống dược học trong khám phá thuốc và cái nhìn sâu sắc về điều trị cho các loại thuốc thảo dược. Tóm tắt tin học sinh học 15, 710–733 (2014).

25. Li, S., Zhang, B. & Zhang, N. Mục tiêu mạng lưới để sàng lọc các kết hợp thuốc hiệp đồng với ứng dụng cho y học cổ truyền Trung Quốc. Hệ thống BMC sinh học 5, S10 (2011).

26. Li, P. và cộng sự. Thăm dò và phân tích quy mô lớn về sự kết hợp thuốc. Tin sinh học 31, 2007–2016 (2015).

27. Jeong, EJ và cộng sự. Các thành phần ức chế của lá và cành cây Euonymus alatus đối với sản xuất oxit nitric trong tế bào vi sinh BV2. Thực phẩm và chất độc hóa học 49, 1394–1398 (2011).

28. Read, DE & Gorman, AM Protein sốc nhiệt 27 trong sự tồn tại của tế bào thần kinh và sự phát triển của tế bào thần kinh. Thông tin liên lạc nghiên cứu sinh hóa và lý sinh 382, ​​6–8 (2009).

29. Sharp, P. và cộng sự. Protein sốc nhiệt 27 giải cứu các tế bào thần kinh vận động sau chấn thương thần kinh và bảo tồn chức năng cơ. Exp Neurol 198, 511–518 (2006).

30. Esposito, E. và cộng sự. Tác dụng bảo vệ của verbascoside trong tế bào u thần kinh đệm C6 đã hoạt hóa: có thể có cơ chế phân tử. Tài liệu lưu trữ của Naunyn Schmiedeberg về dược học 381, 93–105 (2010).

31. Sharp, PS và cộng sự. Tác dụng bảo vệ của protein sốc nhiệt 27 trong một mô hình ALS xảy ra trong giai đoạn đầu của tiến triển bệnh. Neurobiol Dis 30, 42–55 (2008).

32. Chang, KH và cộng sự. Te Tiềm năng của các hợp chất Indole / Indolylquinoline trong việc Giảm sự nhầm lẫn Tau bằng cách tăng cường HSPB1. Cns Neurosci Ter 23, 45–56 (2017).

33. Evgrafov, OV và cộng sự. Protein sốc nhiệt nhỏ 27 đột biến gây ra bệnh Charcot-Marie-Tooth trục và bệnh thần kinh vận động di truyền xa. Di truyền học tự nhiên 36, 602–606 (2004).

34. Voegeli, TS & Currie, RW siRNA hạ gục Hsp27 và làm tăng nồng độ angiotensin II-Cảm ứng phosphoryl hóa NF-κB p65 trong tế bào cơ trơn động mạch chủ. Infamm Res 58, 336–343 (2009).

35. Lim, W. và cộng sự. Điều chế Lipopolysaccharide ‐ Con đường truyền tín hiệu NF ‐ κB cảm ứng bằng cách chiếu xạ 635 nm thông qua protein sốc nhiệt 27 trong tế bào nguyên bào sợi nướu của con người. Quang hóa và quang sinh học 89, 199–207 (2013).

36. Sawada, J., Li, F. & Komatsu, M. R-Ras ức chế sự hoạt hóa p38MAPK do VEGF gây ra và sự phosphoryl hóa HSP27 trong tế bào nội mô. Tạp chí nghiên cứu mạch máu 52, 347–359 (2015).

37. Feske, S. Tín hiệu canxi trong hoạt hóa tế bào lympho và bệnh tật. Nhận xét về Miễn dịch học của Nature 7, 690–702 (2007).

38. Bading, H. Tín hiệu hạt nhân canxi trong việc điều hòa chức năng não. Nature Reviews Neuroscience 14, 593–608 (2013).

39. Heakal, Y. và cộng sự. Thụ thể thần kinh -1 palmitoyl hóa cảm ứng là cần thiết để truyền tín hiệu phân bào qua trung gian thụ thể hiệu quả trong các vi miền có cấu trúc màng. Sinh học & liệu pháp ung thư 12, 427–435 (2011).

40. Naor, Z. Báo hiệu bởi thụ thể G-protein-coupled (GPCR): nghiên cứu về thụ thể GnRH. Biên giới trong ngành nội tiết thần kinh 30, 10–29 (2009).

41. Mugami, S., Dobkin-Bekman, M., Navi, LRB & Naor, Z. Vai trò khác biệt của đồng dạng PKC (PKCs) trong việc kích thích GnRH của quá trình phosphoryl hóa MAPK trong các tế bào có nguồn gốc từ gonadotrope. Nội tiết học phân tử và tế bào (2017).

42. Cho, JY và cộng sự. Tác dụng điều hòa miễn dịch in vitro và in vivo của syringin. J Pharm Pharmacol 53, 1287–1294 (2001).

43. Cui, Y., Zhang, Y. & Liu, G. Syringin có thể tạo ra các hiệu ứng gây ngủ thông qua con đường NOS / NO. Fund Clin Pharmacol 29, 178–184 (2015).

44. Yamazaki, T. và cộng sự. - Các hoạt động κB. Độc chất học trong Vitro 21, 1530–1537 (2007).

45. Rybakowski, JK Matrix metalloproteinase -9 (MMP9) —một loại enzyme trung gian trong bệnh tim mạch, ung thư và rối loạn tâm thần kinh. Tâm thần học tim mạch và thần kinh học 2009 (2009).

46. ​​Suh, S.-J. et al. Deoxypodophyllotoxin, favolignan, từ Anthriscus sylvestris Hofm. ức chế sự di chuyển và MMP -9 qua các con đường MAPK trong TNF - - HASMC gây ra. Dược lý học mạch máu 51, 13–20 (2009).

47. Lee, E.-J. & Kim, H.-S. Cơ chế ức chế biểu hiện gen MMP -9 bởi ethyl pyruvate trong tế bào vi mô BV2 được kích thích bởi lipopolysaccharide. Các bức thư về khoa học thần kinh 493, 38–43 (2011).

48. Kim, S.-S. Trong Hội nghị Quốc tế về Kỹ thuật Y sinh lần thứ 4 tại Việt Nam. 238–243 (Springer).

49. Gehrmann, J., Bonnekoh, P., Miyazawa, T., Hossmann, K.-A. & Kreutzberg, GW Nghiên cứu miễn dịch tế bào về sự kích hoạt sớm vi tế bào trong bệnh thiếu máu cục bộ. Tạp chí Lưu lượng máu não & Trao đổi chất 12, 257–269 (1992).

50. Le, W.-d. et al. Kích hoạt tế bào vi mô và tổn thương tế bào dopaminergic: một mô hình in vitro liên quan đến bệnh Parkinson. J Neurosci 21, 8447–8455 (2001).

Nghiên cứu về lời cảm ơn được hỗ trợ tài chính bởi Quỹ Khoa học Tự nhiên Quốc gia Trung Quốc (NO. U1603285, NO. 81373892 và NO. 31540008) và quá trình công nghiệp hóa của dự án thử nghiệm tại Sở Giáo dục tỉnh Thiểm Tây: công nghiệp hóa các chất phụ gia thức ăn lên men vi sinh vật không ô nhiễm xanh (SỐ 2010JC22).

Sự đóng góp của tác giả

Đóng góp của tác giả cho việc hình thành và thiết kế: JLL, YHW và CLZ đã hình thành và thiết kế nghiên cứu. Dự đoán mục tiêu thuốc và làm giàu GO và phân tích cho các mục tiêu: XTC và ZHQ Phân tích kết hợp thuốc và xây dựng và phân tích Mạng / Lộ trình: JLZ, ZHQ, FXS và JJL Thử nghiệm và thu thập dữ liệu JLZ, JX và ZHQ Phân tích và giải thích dữ liệu JLZ , JX, ZYW và WX Soạn thảo bản thảo: JLZ và CLZ Đã phê duyệt phiên bản cuối cùng của bản thảo đã gửi: J.LL, CL.Z.and YH.W. Được CLZ, JLZand XGL sửa đổi

thông tin thêm

Thông tin bổ sung đi kèm với bài báo này tại https://doi.org/10.1038/s41598-017-16571-3. Các lợi ích cạnh tranh: Các tác giả tuyên bố rằng họ không có lợi ích cạnh tranh.

Lưu ý của nhà xuất bản: Springer Nature vẫn giữ thái độ trung lập đối với các tuyên bố về quyền tài phán trong các bản đồ đã xuất bản và các tổ chức liên kết.

Truy cập Mở Bài viết này được cấp phép theo Creative Commons Attribution 4. 0 Giấy phép Quốc tế, cho phép sử dụng, chia sẻ, điều chỉnh, phân phối và sao chép ở bất kỳ phương tiện hoặc định dạng nào, miễn là bạn ghi công phù hợp cho tác giả gốc (các) và nguồn, cung cấp liên kết đến giấy phép Creative Commons và cho biết liệu các thay đổi có được thực hiện hay không. Hình ảnh hoặc tài liệu của bên thứ ba khác trong bài viết này được bao gồm trong giấy phép Creative Commons của bài viết trừ khi có chỉ định khác trong hạn mức tín dụng cho tài liệu. Nếu tài liệu không có trong giấy phép Creative Commons của bài viết và mục đích sử dụng của bạn không được quy định pháp luật cho phép hoặc vượt quá mục đích sử dụng được phép, bạn sẽ cần xin phép trực tiếp từ chủ bản quyền. Để xem bản sao của giấy phép này, hãy truy cập http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/. © Te Tác giả 2017

© 2 0 17. Tác phẩm này được xuất bản theo http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ ("Giấy phép"). Bất chấp các Điều khoản và Điều kiện của ProQuest, bạn có thể sử dụng nội dung này theo các điều khoản của Giấy phép.