白藜芦醇治疗阿尔茨海默病的作用机制:基于网络药理学方法

摘要

目的 基于网络药理学方法探讨白藜芦醇(RES)治疗阿尔茨海默病(AD)的作用机制.方法 利用PubChem、BATMAN-TCM、Genecards、AD、TTD、String 11.0、AlzData、SwissTargetPrediction、Metascape等数据库,获得RES所有作用靶点和人类AD相关的靶点,使用Venny2.1工具取交集,获得RES治疗AD的靶点.构建靶点蛋白质相互作用网络,基因本体论(GO)与KEGG通路富集分析,使用Cytoscape 3.7.1构建RES治疗AD的"靶点-信号通路"网络图.使用SwissDock(http://www.swissdock.ch/docking)服务器进行分子对接验证.通过蛋白免疫印迹检测RES处理AD细胞模型(293Tau细胞)的pS396、pS199、Tau5、CDK5、糖原合酶激酶3β(GSK3β)和p-GSK3β的蛋白水平.结果 分析得到RES作用靶点182个,AD相关靶点525个,RES治疗AD的靶点36个,其中34.6％的靶点为蛋白质修饰酶、27.7％的靶点为代谢物相互转化酶、13.8％的靶点为基因特异性转录调节因子、10.3％的靶点为转运蛋白.RES治疗AD的核心关键靶点为1NS、APP、ESR1、MMP9、1GF1R、CACNA1C、MAPT(即微管相关蛋白Tau)、MMP2、TGFB 1与GSK3B.GO生物学过程富集分析显示,RES治疗AD主要涉及对β-淀粉样蛋白的反应、转移酶活性的正调节、跨膜受体蛋白酪氨酸激酶信号通路、行为、学习或记忆、老化、跨膜转运的调控等多个生物功能.KEGG通路富集分析表明富集最显著的信号通路为阿尔茨海默病通路、PI3K-AKT信号通路、cGMP-PKG信号通路、MAPK信号通路等.分子对接结果显示,RES与ESR1、GSK3B、MMP9、IGF1R、APP与INS结合较好.蛋白免疫印迹结果显示,50 μmol/L RES处理12 h可以通过调控CDK5、核心靶点GSK3β活性显著降低293Tau细胞pS396和pS199水平(P＜0.001).结论 RES可以通过Aβ、Tau病理过程治疗AD,可通过调控CDK5与GSK3β改善AD病理改变.