印楝植物化学物质治疗阿尔茨海默病的多靶点潜力:网络药理学与分子动力学模拟研究

《In Silico Pharmacology》:Multi-target therapeutic potential of Neem (Azadirachta indica) phytochemicals in Alzheimer’s disease: an integrative network pharmacology and molecular dynamics simulation approach

【字体: 时间:2025年10月19日 来源:In Silico Pharmacology

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  本研究针对阿尔茨海默病(AD)治疗手段有限的难题,通过整合网络药理学与分子动力学模拟,揭示了印楝来源的化合物Nimolinin和Isomargolonone可靶向HSP90AA1、SRC等关键蛋白,在调控细胞死亡、淀粉样蛋白积累等通路中展现多靶点治疗潜力,为AD新药研发提供了理论依据。

  
阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)仍然是神经科学研究中的重大挑战,目前能够阻止或逆转其病程的治疗方法非常有限。这项研究采用了一种计算机模拟(in-silico)的方法,来探索源自印楝(Azadirachta indica)的植物化学物质在靶向关键AD相关蛋白方面的治疗潜力。
研究人员筛选了286种生物活性化合物,最终选出了9种具有良好ADME(指药物的吸收、分布、代谢和排泄)特性且能够穿透血脑屏障的化合物。他们构建了一个化合物-靶点复合物网络,并通过拓扑分析来识别其中的枢纽基因(hub genes)。GO(基因本体论)和KEGG(京都基因与基因组百科全书)分析则从生物学角度揭示了这些靶点基因的功能。
分子对接技术被用来评估化合物与靶点蛋白的结合亲和力,而分子动力学模拟则通过分析均方根偏差(RMSD)、均方根涨落(RMSF)、回转半径(radius of gyration)、溶剂可及表面积(SASA)和主成分分析(PCA)等参数,来深入探究复合物的稳定性和相互作用的细节。
网络分析结果突出显示,ESR1、HSP90AA1、SRC、HIF1A和EP300是AD相关化合物-靶点网络中的关键枢纽基因,暗示它们扮演着重要的调控角色。KEGG通路分析强调了印楝化合物在缓解细胞死亡、淀粉样蛋白积聚、细胞凋亡和突触功能障碍方面的潜在作用,表明了它们在AD治疗中的应用前景。
随后的分子对接结果显示,化合物Nimolinin和Isomargolonone与AD相关蛋白,特别是热休克蛋白90-α(HSP 90-alpha)、Src激酶和缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)具有很高的结合亲和力。这些化合物表现出强大的氢键和疏水相互作用,显示出稳定AD病理蛋白构象的潜力。
分子动力学模拟验证了相互作用的稳定性,RMSD和RMSF分析证实了结合模式的一致性和微小的波动。结构完整性、溶剂可及性以及PCA分析进一步支持了结合的稳定性。
这项综合性的计算机模拟研究将Nimolinin和Isomargolonone鉴定为有前景的多靶点化合物,它们对关键的AD相关蛋白和通路具有很强的亲和力。这些发现为后续的实验验证(如酶联免疫吸附测定和蛋白质印迹法)奠定了基础,并有望为AD提供新的治疗策略。
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