通过网络药理学、机器学习和分子动力学模拟方法，对改良后的甘豆 decoction 靶向抑制剂进行筛选和实验验证，以缓解阿尔茨海默病（AD）的相关症状

《Frontiers in Pharmacology》：Screening and experimental validation of modified Gandou Decoction-targeted inhibitors for alleviating AD components via network pharmacology, machine learning, and molecular dynamics simulation

阿尔茨海默病（AD）治疗研究：通过网络药理学、分子对接和细胞实验，发现改良甘菊汤（MGD）含21个潜在活性成分，可多靶点抑制Aβ生成、Tau磷酸化和神经炎症，核心靶点包括EIF2AK2、BACE1和CASP3，活性成分Alisol B与靶点稳定结合，并通过MD模拟验证其抑制AD通路的能力。CCK-8实验显示Alisol B可显著逆转Okadaic Acid诱导的神经元损伤。该研究为AD天然药物开发提供新思路。

　　阿尔茨海默病（AD）是一种严重的神经退行性疾病，其特征是β-淀粉样蛋白（Aβ）的异常积累和Tau蛋白的过度磷酸化。目前，针对AD的治疗手段仍然有限，缺乏既有效又安全的药物。尽管已有多种药物获批用于改善AD患者的认知功能，但这些药物通常只能在短期内起效，并且伴随显著的副作用。随着全球人口老龄化趋势的加剧，AD的治疗需求日益迫切。因此，探索新的、有效的治疗策略成为研究的重点。

传统中医（TCM）在治疗复杂疾病方面具有独特优势，其整体调节和辨证论治的理念在临床实践中表现出良好的效果。例如，安徽中医药大学的神经病学研究所自1970年代起，便利用“甘都汤”（Gandou Decoction, GDD）治疗威尔逊病（WD）患者，取得了显著的临床疗效。GDD具有清热解毒、通便利湿等功效，而“改良甘都汤”（Modified Gandou Decoction, MGD）则是在GDD的基础上，加入了若干具有活血化瘀、滋养骨髓作用的中药成分。MGD由9种中药组成，包括大黄（Rhei Radix ET Rhizoma）、黄连（Coptidis Rhizoma）、莪术（Curcumae Rhizoma）、姜黄（Curcumae Longae Rhizoma）、鱼腥草（Houttuyniae Herba）、泽泻（Alismatis Rhizoma）、三七（Notoginseng Radix ET Rhizoma）、白芍（Paeoniae Radix Alba）以及山茱萸（Corni Fructus）。研究表明，MGD可以通过调节神经细胞中的相关信号通路，如鞘磷脂酶（ASM）和神经酰胺（Cer）信号通路，减轻铜过载引起的神经损伤，并抑制细胞色素C（Cyt C）、Caspase-9和Caspase-3的表达，从而改善认知功能。

然而，尽管MGD在临床应用中表现出一定的疗效，其具体的治疗机制仍不明确。为了更深入地揭示MGD在AD治疗中的作用，本研究结合网络药理学、机器学习、分子对接、分子动力学模拟和体外实验等多种方法，系统分析了MGD的活性成分及其作用机制。通过整合这些技术，研究者不仅能够识别MGD中的潜在活性分子，还能预测其作用靶点，并进一步验证其对AD相关病理过程的影响。

研究发现，MGD中含有21种潜在的活性成分，这些成分主要来源于黄连、莪术、鱼腥草、泽泻、白芍和山茱萸等中药。通过结合数据库筛选和药理学分析，研究者确定了68个与AD相关的潜在靶点。这些靶点涵盖了多个关键的生物学过程和信号通路，如炎症反应、细胞凋亡、神经退行性变等。通过机器学习算法，进一步筛选出8个核心靶点：EIF2AK2、PPARG、BACE1、ESR1、GSK3B、ACE、CASP3和MAPK14。这些靶点在AD的发病机制中发挥重要作用，例如，BACE1是Aβ生成的关键酶，而CASP3则参与细胞凋亡过程。通过分析这些核心靶点在AD患者和健康个体中的表达差异，研究者发现，除了PPARG外，其他核心靶点在AD患者的海马体中均显著上调，进一步验证了其在AD治疗中的重要性。

为了更全面地理解这些靶点与MGD活性成分之间的相互作用，研究者采用了分子对接技术，分析了21种活性成分与8个核心靶点的结合能力。结果显示，大多数活性成分与核心靶点具有较强的结合亲和力，且结合能低于-5.00 kcal/mol，表明其可能通过竞争性抑制作用影响靶点活性。进一步的分子动力学模拟进一步验证了这些活性成分与靶点结合的稳定性。例如，Alisol B（MOL000830）能够稳定结合到BACE1、EIF2AK2和CASP3上，并且其结合能与已知的靶点抑制剂相似甚至更优。这表明，Alisol B可能通过抑制这些靶点，从而影响Aβ生成、Tau蛋白磷酸化以及神经炎症等AD的关键病理过程。

此外，研究者还通过体外实验验证了Alisol B对AD模型细胞的保护作用。实验中，使用奥卡迪酸（OA）诱导SH-SY5Y神经母细胞瘤细胞发生AD样损伤，并通过不同浓度的Alisol B进行干预。结果显示，15 μmol/L的Alisol B能够显著提高细胞存活率，而24 μmol/L则未表现出明显的细胞保护效果。这可能与Alisol B的抗肿瘤特性有关，表明其在高浓度下可能对细胞产生毒性作用。因此，Alisol B在AD治疗中的最佳应用浓度可能需要进一步优化。

研究还发现，Alisol B能够通过多种机制发挥抗AD作用。一方面，它通过抑制BACE1的活性，减少Aβ的生成和积累，从而延缓AD的进展。另一方面，Alisol B能够抑制EIF2AK2的激活，进而减少神经炎症反应和细胞凋亡。此外，它还能通过抑制CASP3的活性，减轻Aβ诱导的神经细胞凋亡，同时降低Tau蛋白的磷酸化水平，从而防止神经微管的异常聚集和神经纤维缠结（NFTs）的形成。这些机制共同作用，有助于缓解AD的病理变化，改善患者的认知功能。

从整体来看，MGD的抗AD作用可能涉及多个活性成分、多个靶点以及多个信号通路的协同作用。这种“多成分-多靶点-多通路”的作用模式，与传统中药的治疗理念高度一致。然而，尽管研究结果提供了重要的线索，仍需进一步的实验验证，特别是在动物模型和临床试验中，以确认这些发现的适用性和有效性。

本研究的局限性在于，目前的实验主要依赖于体外细胞模型，缺乏体内实验的支持。因此，未来的研究可以考虑构建AD动物模型，以更全面地评估MGD的治疗效果。此外，研究者尚未探讨MGD中21种活性成分之间的协同或拮抗作用，这可能影响其整体药效。因此，进一步的研究可以采用如超高效液相色谱-质谱联用技术（UPLC-Q-TOF/MS）等方法，分析不同成分之间的相互作用。同时，研究者应关注药物的药代动力学和安全性，以评估其在临床应用中的可行性。

综上所述，本研究通过多学科交叉的方法，揭示了MGD在AD治疗中的潜在作用机制，并确认了Alisol B作为关键活性成分的重要性。尽管目前的研究仍存在一定的局限性，但这些发现为开发基于MGD的天然药物提供了理论依据和实验支持。未来，通过更深入的实验研究和临床试验，有望将MGD应用于AD的治疗，并进一步优化其治疗方案，以期为AD患者提供更安全、有效的治疗选择。