“药食同源”药蓄势待发！武汉理工团队：创新逆向思维，网药+分子对接，3个月速成一区TOP！

文摘 2024-11-21 19:00 上海

在中国传统文化中，“药”与“食”关系的研究有着悠久的历史，它包含着中华民族几千年的健康养生理念及其丰富的实践经验。在当今时代，“药食同源”不仅仅是一个医学概念，更是一种生活智慧的结晶。今天，馆长将深入探讨“药食同源”为主题的中医药研究，让我们一起踏上探索之旅，一起看看文章的亮点吧~

本篇文章通过研究具有抗焦虑和抗抑郁潜力的草药，充分体现了“医食同源”理论体系，揭示了“甘草、大枣、枸杞子、桑叶、黄芪、金银花”作为增强抗抑郁和抗焦虑作用的新型配方。作者通过“网络药理学逆向筛选治疗疾病的潜在药材”为切入点，展现了较高的创新性，为中医药的研究提供了全新的视角。文章巧妙结合了“网络药理学+分子对接+体内外实验验证”，内容不仅丰富有据，更易赢得审稿人的青睐！ps：如果你热衷于在中医药领域追求创新思路，不要犹豫，快来找馆长！如果你感到迷茫，文章思路或生信分析难以解决，请不要孤军奋战！来找馆长，助你轻松前行~

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l题目：抗焦虑、抗抑郁药食同源物的网络药理学筛选及体内外评估

l杂志：Phytomedicine

l影响因子：IF=6.7

l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。在许多情况下，患者需要长期使用化学药物来控制抑郁或焦虑疾病的发展。这不仅给身体带来许多不良反应，还会增加自身的耐药性。然而，中草药是大自然的天然产物，以其安全有效的特性而闻名。因此，本研究旨在从药用和食用草药中开发具有增强抗抑郁和抗焦虑作用的新型配方。

数据来源

焦虑症和抑郁症的相关信息来自Drugbank数据库、TTD数据库和GeneCards数据库；UniProt 数据库对目标数据进行标准化和重复数据删除，形成焦虑-抑郁目标数据集；PDB数据库下载受体蛋白结构；中药的活性成分、核心靶点的蛋白质名称及化学成分信息来自TCMSP数据库、HERB数据库。

研究思路

使用多个数据库检索焦虑和抑郁相关信息，通过网络药理学分析筛选抗焦虑抑郁核心靶点。然后，通过分子对接分析预测关键活性成分与核心靶点的结合活性。接着，建立PC12 细胞损伤模型筛选抗焦虑和抗抑郁作用的有效成分。最后，构建慢性不可预见性轻度应激 (CUMS) 模型（图1），以评估配方的效果。

图1 CUMS建模和行为测试流程

研究结果

1.治疗焦虑和抑郁药食同源物质的筛选

通过多个数据库（Drugbank、TTD和 GeneCards）检索焦虑和抑郁相关信息，使用 UniProt 数据库对焦虑和抑郁相关数据进行标准化和重复数据删除，共筛选出103个与焦虑和抑郁相关的交叉靶点（图2 A）。使用STRING 数据库对103个交叉靶点构建蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络，确定49个核心靶点（图2B）。导入Cytoscape生成“焦虑抑郁靶点-有效成分-同源药材”网络，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、桑叶、枸杞子和大枣、黄芪、金银花、高良姜、白扁豆、白果和杜仲叶（图2C, D）。

图2网络药理学分析

以子网络中提取的10个核心药材，构建“核心药材-活性成分-抗抑郁和焦虑靶点”网络（包含25个抗抑郁和焦虑节点），根据网络拓扑确定了关键活性成分β-谷甾醇（图3A）。对抗抑郁和焦虑相关的25个靶点进行GO和KEGG富集分析，这些靶点主要与G蛋白偶联受体信号通路、化学突触传递等生物过程有关。在细胞组成方面，它们与细胞质膜组成等方面有关。分子功能与蛋白质结合、G蛋白偶联受体活性等有关（图3B）。此外，显著富集在神经活性配体-受体相互作用和钙信号等9个通路途径（图3C）。

图3核心药材-活性成分-抗抑郁和焦虑靶点的网络图及相关靶点富集分析

2. 分子对接分析

通过对25个抑郁和焦虑靶点（受体蛋白）和7个核心成分（配体）进行分子对接分析，结果显示，25个靶点中的大多数均与关键活性成分有良好的结合活性，其中，β-谷甾醇与 HTR2C 的结合活性最高，其次是豆甾醇与 DRD2 、美迪紫檀素与 SLC6A4（图4）。

图4 分子对接分析

3. GDGSHJ 制剂对皮质酮处理的 PC12 细胞的保护作用

制备上述10种具有潜在治疗焦虑和抑郁作用草药的提取物，进行细胞实验筛选对皮质酮诱导的PC12细胞损伤表现出拮抗活性的草药。其中，甘草、大枣、枸杞子、桑叶、黄芪、金银花（GDGSHJ）适合配制复方（图5）。通过酶标仪在450nm处测定吸光度发现，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（图6）。

图5 十种药材对皮质酮诱导的PC12细胞的拮抗作用

图6 GDGSHJ制剂减少细胞LDH的渗漏和抑制皮质酮诱导的细胞凋亡

4. GDGSHJ 制剂可缓解小鼠的焦虑抑郁样行为，并提高小鼠血清和脑组织中的神经递质水平

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）、高架十字迷宫试验（EPM）、强迫游泳试验（FST）、悬尾试验（TST），显示GDGSHJ制剂有良好的抗抑郁和抗焦虑作用（图7）。通过酶联免疫吸附实验（ELISA）测量小鼠血清和脑组织中神经递质的含量，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 制剂可提高小鼠血清和脑组织中神经递质的水平（图8）。此外，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9）。

图7 GDGSHJ制剂缓解小鼠的焦虑抑郁样行为

图8 GDGSHJ 配方可提高小鼠血清和脑组织中的神经递质水平

注：图8上，GDGSHJ对CUMS小鼠血清5-HT、NE、GABA、DA的影响

图8下，GDGSHJ对CUMS小鼠脑组织5-HT、NE、GABA、DA的影响

图9 RT-PCR检测海马相关基因mRNA表达

文章小结

这篇文章通过网络药理学和分子对接分析，初步筛选用于焦虑和抑郁治疗的潜在药材，并通过体外和体内的实验进行药物作用和安全性的验证。“生信+实验”的完美有机结合，使得分析过程简单易行，实验难度也不高，但两者的有效结合却展现了出色的效果，轻松打造出一篇7分+的高质量文章！馆长真诚建议大家赶紧行动起来，换个中药和疾病下一篇发表高分网药分析文章的就是你！锦上添花，不如雪中送炭！如果屏幕前的你在生信分析或者课题设计中遇到各种困扰，欢迎随时联系馆长，我将竭诚为您提供支持与帮助，助您轻松突破难关，共同迈向成功的彼岸~

馆长有话说

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