基于网络多靶标探讨补肾益智方抗AD药效物质基础及作用机制

Alzheimer's disease (AD) is one of neurodegenerative diseases with complex factors, currently lacking effective treatments. Traditional Chinese medicine (TCM) adopts the treatment strategy of multi-target intervention, showing greater adantage compared with single-target chemical entities. With the development of network pharmacology, network target combined with modern pharmacology have provided new insight for the modernization of Chinese medicine. Our previous studies have shown that Bu-Shen-Yi-Zhi formula (BSYZ) can improve the learning and memory ability of a variety of AD animal models. However, the material foudation of effectiveness, targets, and action of mechnism for BSYZ is still unclear. Therefore, based on network muti-target, this study plans to futher explore the material basis of effectiveness, the potential targets and action of mechnism. At the same time both of APPsw-SY5Y cell model in vitro and APP/PS1 double transgenic mice model in vivo are used to comfirm the effctiveness of BSYZ for improving learning and memory. Guided by the analysis results of network target, we intend to validate the key targets predicted biologically, to reveal the molecular mechanisms of BSYZ for improving learning and memory disorder. This research can provide adequate theoretical basis for understanding the prevention and treatment of AD for BSZY.

阿尔茨海默病（AD）是一种发病机理复杂的多因素疾病，目前缺乏有效治疗药物。中医药采取多靶标综合干预的治疗策略，其对比于单靶标治疗具有更大的疗效优势。随着网络药理学的发展，以网络靶标为切入点结合现代药理学等多种研究手段，为中药复方的现代化研究提供了新的思路。本课题组前期研究表明补肾益智方（BSYZ）可改善多种AD动物模型的学习记忆能力，然而BSYZ发挥疗效的物质基础、作用靶标与机制尚不清楚。因此，本项目拟基于网络多靶标进一步探讨BSYZ发挥疗效的物质基础以及潜在的作用靶标和途径, 同时采用体外APPsw-SY5Y 细胞模型与体内APP/PS1双转基因小鼠模型多水平确证BSYZ改善AD学习记忆的药效。以网络靶标分析结果为指导，对经预测复方作用的关键靶标进行生物学确证，揭示BSYZ改善学习记忆障碍的分子机制。本研究为全面认识BSYZ防治AD的药效以及深入阐明其作用机制提供充分的理论依据。

阿尔茨海默病（AD）是一种发病机理复杂的多因素疾病，目前缺乏有效治疗药物。中医药采取多靶标综合干预的治疗策略，其对比于单靶标治疗具有更大的疗效优势。随着网络药理学的发展，以网络靶标为切入点结合现代药理学等多种研究手段，为中药复方的现代化研究提供了新的思路。本项目构建了抗AD小分子靶标预测系统AlzhCPI，为阐明基于网络多靶标的补肾益智方（BSYZ）作用靶标提供有效工具；接着我们从网络多靶标的角度阐明了BSYZ方治疗AD的药效物质基础与分子机制，具体包括阐明了复方不同药材之间作用靶标的协同作用、构建了BSYZ 治疗 AD 的药物-靶标作用网络与靶标-生物功能网络、以及BSYZ作用靶标调节的生物通路整合图。APP/PS1转基因小鼠行为学结果表明BSYZ中高剂量组可改善模型小鼠的学习记忆能力，包括显著缩短逃避潜伏期、显著增加穿越平台的次数等。尼氏染色结果表明BSYZ可减少APP/PS1小鼠海马中Aβ以及老年斑。Western Blot实验表明，BSYZ中高剂量组通过显著下调APH1B水平，上调IDE以及NEP水平等途径从而减少Aβ在APP/PS1小鼠中的生成聚集。同时BSYZ高剂量组可减少活化型Caspase-3与Caspzse-8含量，说明BSYZ具有神经保护作用。BSYZ对 SAMP8 鼠的认知功能障碍研究表明：BSYZ方明显改善SAMP8 小鼠的学习记忆能力；BSYZ方改善了 SAMP8 鼠胆碱能神经系统功能、提高了 SAMP8 鼠的抗凋亡水平、改善了 SAMP8 鼠突触相关蛋白的表达水平、激活了 SAMP8 鼠 SIRT1 蛋白的表达水平；同时缓解了 SAMP8 鼠脑内的内质网应激，抑制了凋亡。本项目的成果为全面认识BSYZ防治AD的药效以及深入阐明其作用机制提供充分的理论依据，具有较强的创新性。