基因表达谱结合蛋白谱研究经典古方开心散抗抑郁的CREB分子网络机制

In our preivous study, Kaixinsan (KXS) and its active compounds could regular the phosphor and total proteins related with CREB phosphorylation pathway. Using the KXS treated model, we have looked at signaling pathways and hits that involved in KXS and it active compounds effect by firstly screening the protein and genomic profiling. Focus on the changed profiling with or without KXS treatment, we combine with KEGG pathway and other net-work database, we try to set up the net work with the CREB phosphorylation, identify candidated gene and pathway and verified them in vitro/invivo. So that we could polish the mechanism and synergism effect of KXS and its active compound, and also find some specifed gene or pathway or biomaeker related with depression. The study will provide a novel model for the essence of KXS formula, which is macro view (basic on system biology) to detail (KSX effect on CREB related pathways) and back to integrated view (KSX anti-depression mechanism). All of those could be make it more clear for muti-targert and muti-path mechanisim of Traditional Chinese prescription.

基于前期发现开心散及其活性成分参与多个CREB相关通路蛋白磷酸化，发挥抗抑郁作用的机制研究。本项目结合蛋白谱/基因谱研究，探明开心散治疗前后的基因/蛋白谱差异，结合系统生物学中蛋白相互作用网络以及Go pathway等多个相关数据库和软件，筛选和构建针对CREB通路相关蛋白磷酸化的靶点网络；拓展参与开心散作用的CREB相关的靶基因和靶网络，整合诸多相互作用的组分、从药理网络层面上进一步全面了解经典古方开心散抗抑郁作用的复杂机制，同时可望发现开心散参与CREB通路作用相关的抗抑郁新靶点或新的分子网络。本项目力图以宏观（系统生物学丰富的信息）—具体（CREB靶点通路）—整体（有针对性的构建以信号通路为中心的作用网络）的复方研究模式，准确诠释中药复方多靶点、多途径的整体内涵。

本项目基于蛋白质/基因组学，结合抑郁动物模型和部分临床抑郁患者血样标本为基础，揭示在抑郁状态下开心散干预的蛋白和基因特征研究。 iTRAQ蛋白组学研究结果结合CREB蛋白磷酸化分子网络，发现了Arpp-PKA-CREB，ERK-elF4E-mTOR等新的可能参与开心散促进CREB磷酸化，增进神经细胞可塑性和神经发生的新靶点和潜在机制网络。RNA-seq组学研究除了发现CREB相关靶基因和靶网络外，发现了外周可能参与中枢调节的脂质代谢相关的基因（Adipoq等），并通过pathway分析找到了关键脂肪细胞因子，催乳素信号和PPAR信号通路。进一步laberfree蛋白组研究开心散治疗抑郁患者的临床样本，证明了抑郁及其开心散作用的相关外周通路涉及脂质代谢（Apoc3等载脂蛋白）、血小板活化和免疫；整合基础与临床组学研究数据全面解析了经典古方开心散抗抑郁复杂中枢作用和外周作用，并首次发现脂质代谢紊乱可能开心散参与改善抑郁新机制和新靶点；为了进一步明确和验证开心散改善抑郁同时对外周血脂代谢的关系，构建了抑郁复合高脂及抑郁复合冠心病（双心疾病），发现确认了开心散对复合疾病模型大鼠的抑郁行为、心脏损伤及外周血脂都有明显改善，阐明和验证开心散中枢和外周多靶点作用，在调节CREB通路中枢神经递质的同时，有效的调控外周血脂代谢，发挥了心脏保护作用，为抗抑郁中药多靶点调控中枢和外周代谢新分子网络的研究提供了有益的补充；本研究为利用系统生物学整体探索复方的作用机制、复方治疗抑郁及其复合疾病的精准优势、中药复方中医科学内涵等中医药研究提供了了新的思路和研究基础。