这是今年9月由北京师范大学、广东药科大学等多个研究团队发表在《Journal of Ethnopharmacology》上的SCI,作者通过网络药理学、转录组学、代谢组学和微生物组学等多种方法,阐明了补阳还五汤(BYHWD)改善年龄相关记忆障碍(AAMI)的潜在机制。本文纯生信,逻辑清晰,成功拿捏一区TOP!下面跟着小薇师姐看一下亮点吧~
1. 多组学联合分析:运用网络药理学、转录组学、代谢组学和微生物组学等多组学联合分析的方法,系统全面地探讨了BYHWD改善AAMI的机制,为中药作用机制的研究提供了新的思路和方法。
2. “肠道微生态-宿主代谢-免疫功能共现网络”系统的提出:基于共现网络系统,揭示了BYHWD通过调节该网络系统来改善AAMI的作用机制,为中药治疗AAMI提供了新的理论依据。
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l题目:基于“肠道微生态-宿主代谢-免疫功能共现网络调控”的补阳还五汤改善年龄相关记忆障碍的机制研究
l杂志:Journal of Ethnopharmacology
l影响因子:IF=4.8
l发表时间:2024年9月
年龄相关记忆障碍严重影响老年人生活质量,现有临床治疗手段有限。中医认为AAMI与“气虚血瘀”等病机相关,补阳还五汤具有补气活血功效。本研究旨在验证其改善AAMI的作用并探究机制,为防治AAMI提供新思路。
该研究以补阳还五汤为研究对象,通过D - 半乳糖诱导建立AAMI大鼠模型,运用网络药理学、转录组学、代谢组学和微生物组学等技术,探讨补阳还五汤改善AAMI的作用机制,为其临床应用提供科学依据。
1、网络药理学预测 BYHWD 改善 AAMI 的潜在机制
通过网络药理学分析,发现TP53、APP、AKT1 等可能是 BYHWD 改善 AAMI 的关键靶蛋白,涉及 cAMP、Calcium 等信号通路。生物过程如炎症反应、MAPK 级联反应和小胶质细胞活化与 AAMI 密切相关,BYHWD 可能通过调节免疫炎症反应来改善 AAMI(图1)。
图 1 BYHWD治疗AAMI的潜在机制预测
2、BYHWD处理D-半乳糖诱导AAMI大鼠的转录组学分析
转录组测序结果显示,BYHWD 干预后,AAMI 大鼠脑组织基因表达明显逆转,差异表达基因主要集中在神经发育、免疫炎症和突触功能等相关功能项。BYHWD 能显著上调 Cxcl17、Ltb 等基因的表达,抑制 Nfkbia、Traf6 等基因的表达,调节能量代谢、神经炎症、神经递质信号等生物通路,改善 AAMI(图2)。
图2 BYHWD处理D-半乳糖诱导AAMI大鼠的转录组学分析
3、BYHWD 对 AAMI 大鼠肠道菌群的影响
BYHWD 可改善 AAMI 大鼠肠道菌群结构,降低 Chao1、Sobs 和 Ace 指数,减少有害菌如 Proteobacteria、Negativibacillus 等的丰度,增加有益菌如 Romboutsia、Lactobacillus 等的丰度,维持肠道菌群微生态平衡(图3)。
图3 BYHWD对d -半乳糖诱导的AAMI大鼠肠道菌群改变的影响
4、BYHWD 对 AAMI 大鼠粪便微生物代谢的影响
BYHWD 能改变 AAMI 大鼠粪便微生物代谢物的组成,改善代谢紊乱。通过 PCA 和 OPLS - DA 分析,BYHWD 可使代谢物水平恢复正常,涉及的代谢通路包括丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸代谢等。皮尔逊相关分析显示,一些代谢物如柠檬酸、苹果酸等可能在 BYHWD 改善粪便代谢紊乱中起关键作用(图4)。
图4 BYHWD对AAMI大鼠粪便微生物代谢改变的影响
5、BYHWD 对 AAMI 大鼠循环代谢的影响
BYHWD 可干预和纠正 AAMI 大鼠血清代谢异常,提高血清中柠檬酸、葡萄糖等代谢物的水平。代谢通路分析表明,BYHWD 主要涉及三羧酸循环、糖酵解 / 糖异生等代谢通路。皮尔逊相关分析显示,酪氨酸、苯丙氨酸等代谢物可能在改善循环代谢失衡中起重要作用(图5)。
图5 BYHWD对AAMI大鼠循环代谢改变的影响
6、BYHWD 对 AAMI 大鼠脑组织代谢的影响
BYHWD 可改善 AAMI 大鼠脑组织代谢紊乱,提高能量代谢相关代谢物如柠檬酸、琥珀酸等的水平,调节神经递质如 5 - HT 和谷氨酸的水平。代谢通路分析表明,BYHWD 涉及的代谢通路包括丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸代谢等,这些代谢物主要与能量代谢相关(图6)。
图6 BYHWD对急性脑梗死大鼠脑代谢改变的影响
7、BYHWD 对 AAMI 大鼠转录组学、代谢组学和微生物组学的相关性分析
相关性分析表明,血清和脑组织中与能量代谢相关的代谢物与有益菌呈正相关,与有害菌呈负相关。5 - HT 与 Turicibacter、Lactobacillus 等呈正相关,与 Negativibacillus 等呈负相关。谷氨酸与 Lactobacillus、Turicibacter 等呈负相关。短链脂肪酸(SCFAs)与 Lactobacillus、Turicibacter 等呈正相关,与 IL - 6r、Hsp90ab1 等呈负相关(图7)。
图7 转录组学、代谢组学和微生物组学的相关性分析
文献通过网络药理学、转录组学、代谢组学和微生物组学等多种方法,探究了补阳还五汤对改善年龄相关记忆障碍的作用机制。这样一篇详实的中医药-多组学研究,确实优秀,类似的分析小薇师姐也做过不少,不说老道但绝对经验丰富,想做一些多组学分析的宝子,可以扫码找小薇师姐聊聊想法哦~
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