Name: 基于行为和网络药理学的蒙古医学Zadi-5在抑郁症大鼠模型中的分析 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-02-24T13:25:00.000+00:00
Duration: 7 min 58 s
Description: 了解蒙古医学方剂Zadi-5在抑郁症大鼠模型中的行为学验证与网络药理学机制分析方法。该方法结合旷场实验、糖水偏好测试及Morris水迷宫评估抗抑郁疗效，为传统药物研究提供可靠的技术路径。

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

我们感谢中国内蒙古医科大学蒙医药学院提供的仪器设备和实验室条件。本研究得到中国国家自然科学基金（81760762）和中国内蒙古自治区卫生健康委员会科学技术计划项目（202201300）的资助。

所有实验方案均经内蒙古医科大学动物实验伦理与护理委员会批准，并遵循美国国立卫生研究院关于动物护理和伦理的指南。8周龄雄性Sprague Dawley（SD）大鼠（体重200 g ± 20 g）被饲养在温度可控（22 °C ± 2 °C）、湿度可控（55% ± 15%）的环境中，光照/黑暗周期为12 h/12 h，适应环境1周。网络药理学分析的工作流程见图1。
1. 大鼠行为学实验
<ol>
	<li>建立CUMS大鼠模型
	<ol>
		<li>除对照组外，对所有大鼠施加以下刺激并结合单笼饲养28天：光照/黑暗周期颠倒24小时、禁食24小时、禁水24小时、水平高速摇晃15分钟（一次/秒）、夹尾2分钟、在冷水中（4 °C）游泳5分钟、45 °C热刺激以及潮湿垫料饲养24小时（表1）。将大鼠饲养在单独的笼子中。 
		注意：避免相同类型的刺激连续多日重复使用。&#160;&#160;上述建立CUMS大鼠模型的操作程序已获得动物伦理委员会批准，并已有先前文献描述15。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>药物配制
	<ol>
		<li>将Zadi-5药丸在研磨器中研碎，并用蒸馏水配制成1.16 g/mL的溶液。另用蒸馏水单独配制浓度为0.36 mg/mL的氟西汀溶液。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>给药处理
	<ol>
		<li>将大鼠随机分为六组（n = 10）：对照组（CON）、模型组（MOD）、Zadi-5组（Zadi-5，1.6 g Zadi-5/kg16）、氟西汀组（Fluoxetine，3.6 mg 氟西汀/kg）。每日一次，连续28天，通过灌胃方式给予每只大鼠1 mL/g相应药物溶液，对照组和模型组则给予等体积的蒸馏水。 
		注意：所有组别的灌胃处理从建模开始时即同步启动。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>敞箱实验（OFT）
	<ol>
		<li>将一个黑色箱子（50 cm × 50 cm × 30 cm）均分为九个面积相等的方形区域，并配备视频追踪分析系统。在最后一次灌胃后的第二天，将大鼠置于中央方格内，记录其3分钟内的水平和垂直活动情况。</li>
		<li>以四爪均进入方格计为一次水平运动，以直立和理毛行为计为垂直活动。每次测试结束后，使用75%酒精清洁箱子，以消除前一只大鼠的气味，避免对后续测试造成干扰17。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>蔗糖消耗实验（SCT）
	<ol>
		<li>分别称量大鼠饮用前后蔗糖溶液瓶和纯水瓶的重量，利用公式（1）计算第0天、第7天、第14天、第21天和第28天的60分钟内蔗糖偏好率： 
		&#8203;蔗糖消耗量 = <img alt="公式 1" src="/files/ftp_upload/64832/64832eq01.jpg" style="margin: auto;" /> × 100%&#160; &#160; &#160;（1）</li>
	</ol>
	</li>
	<li>莫里斯水迷宫实验（MWM）
	<ol>
		<li>将水池均分为四个象限，依次编号为第一至第四象限，并将隐藏平台置于第三象限，位于水面下1 cm处。</li>
		<li>将大鼠从不同象限放入水迷宫中，寻找平台，持续120秒，使用MWM视频轨迹分析系统记录其逃避潜伏期。</li>
		<li>将大鼠从固定位置放入水池中。若大鼠在120秒内未能找到隐藏平台，则记录其潜伏期为120秒。</li>
		<li>随后移除平台，将大鼠再次放入水中，记录其在120秒内穿越原平台所在区域的次数。</li>
		<li>向水池中加入牛奶以达到一定程度的不透明性。实验期间维持水温为23 °C ± 1 °C。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. 网络药理学预测
<ol>
	<li>筛选Zadi-5中的活性成分。
	<ol>
		<li>浏览中药系统药理学数据库（TCMSP，https://old.tcmsp-e.com/tcmsp.php），并输入&#160;&#34;肉豆蔻种子 种子，&#34; &#34;木香 根&#34; 和 &#34;胡椒果实&#34; 在 &#34;草药名称&#34; 部分以获取化学品名称。设置 口服生物利用度药代动力学指标 (OB）要 &#62;30% 以及 类药性（DL）指数 是 &#62;0.18 (补充文件 1).</li>
		<li>搜索 &#34;肉豆蔻&#34; (Myristica fragrans Houtt), &#34;杜牧香&#34; (Inula helenium L.) &#34;穆翔&#34; (云木香), &#34;Guang Zao&#34; (Choerospondias axillaris Roxb. Burtt Hill），以及 &#34;Bi Ba&#34; (Piper longum L.) 在《中国药典》（http://www.zhongyaocai360.com/zhongguoyaodian/）中鉴定各组分的化学名称。</li>
		<li>在 PubChem（https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/）中搜索已鉴定的化学名称，以查找其异构体 SMILES 或 InChIKey</li>
	</ol>
	</li>
	<li>鉴定Zadi-5中活性成分的作用靶蛋白
	<ol>
		<li>使用活性成分的同分异构体SMILES或InChIkey，通过SEA（http://sea.bkslab.org/）、BATMAN（http://bionet.ncpsb.org.cn/batman-tcm/）和Swiss Target Prediction（http://www.swisstargetprediction.ch/）鉴定靶蛋白，并找出重叠的靶蛋白。</li>
		<li>使用蛋白质数据库 UniProt（http://www.uniprot.org/uploadlists/）将鉴定出的靶标转换为统一的基因名称。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>寻找抑郁症的靶蛋白。
	<ol>
		<li>使用关键词搜索并鉴定抑郁症的潜在蛋白质靶点 &#34;抑郁症&#34; 和 &#34;抑郁障碍&#34; 在Genecards（https://www.genecards.org/）、Disgenet（https://www.disgenet.org/）和Drugbank（https://www.drugbank.com/）中。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>找到目标基因。
	<ol>
		<li>浏览维恩图工具（http://bioinformatics.psb.ugent.be/webtools/Venn/），将Zadi-5活性成分的作用靶点上传至列表1，将抑郁症相关靶点上传至列表2，提交后生成维恩图，并筛选出重叠的候选靶点。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>构建网络。
	<ol>
		<li>创建一个名为 &#34;类型与网络&#34; (补充文件 2). &#34;类型&#34; 是该网络的特征， &#34;网络&#34; 说明各体征之间的相互关系。</li>
		<li>导出 &#34;类型与网络&#34; 连接至 Cytoscape v3.9.0 以构建网络 &#34;Zadi-5 草药-成分-疾病靶点&#34;</li>
	</ol>
	</li>
	<li>分析目标候选蛋白的蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络。
	<ol>
		<li>在 STRING 数据库（https://cn.string-db.org/）中设置共同靶点以分析它们之间的相互作用。设置&#160;蛋白类型 作为 &#34;homo sapiens&#34; 设置 相互作用阈值 值 0.9，并仅选择经过实验验证的类型。不显示孤立的岛屿节点。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>对与靶点相关的通路进行京都基因与基因组百科全书（KEGG）和基因本体（GO）富集分析。
	<ol>
		<li>将Zadi-5的86个潜在抗抑郁靶点导入 开始分析 在DAVID（https://david.ncifcrf.gov/）中使用括号功能，通过基因本体（GO）功能分析（包括生物过程、细胞组分和分子功能）以及京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析，研究相关信号通路。 
		注意：KEGG 通路通过在线工具 IMageGP（http://www.ehbio.com/ImageGP/index.php/Home/Index/）以气泡图形式展示。气泡大小表示在指定通路中富集的靶点数量，气泡颜色表示富集程度&#160;&#8203;P-值</li>
	</ol>
	</li>
	<li>构建网络以展示Zadi-5中与PI3K-AKT信号通路相互作用的活性化合物。
	<ol>
		<li>下载 KEGG 通路文件，从富集分析中选择 PI3K-AKT 通路的相关基因，并将其粘贴至电子表格中以构建 &#34;类型与网络&#34; 文档。</li>
		<li>导出 &#34;类型与网络&#34; 将文件导入 Cytoscape 以生成 &#34;PI3K-AKT 可视化化合物-靶点-通路网络&#34; (补充文件 3). 
		&#8203;注意： &#34;类型&#34; 是该网络的特征， &#34;网络&#34; 说明各体征之间的相互关系。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. 统计学分析
<ol>
	<li>采用单因素方差分析（ANOVA），随后进行邓肯（Duncan）事后检验，以确定生化指标和基因表达参数之间的显著差异。计算均值 ± 标准差（SD），并对数据进行可视化。将 P &lt; 0.05 视为具有统计学显著性。</li>
</ol>

<ol><li>Jiang, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+antidepressant-like+effects+of+Shen+Yuan+in+a+chronic+unpredictable+mild+stress+rat+model%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">The antidepressant-like effects of Shen Yuan in a chronic unpredictable mild stress rat model.</a> Frontiers in Psychiatry. 12, 622204(2021).</li>
<li>Yang, L. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+psychological+stress+on+depression%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Neuropharmacology%22%5BJournal%5D)">The effects of psychological stress on depression.</a> Current Neuropharmacology. 13 (4), 494-504 (2015).</li>
<li>Liu, Q. Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Changes+in+the+global+burden+of+depression+from+1990+to+2017%3A+Findings+from+the+Global+Burden+of+Disease+study%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Psychiatric+Research%22%5BJournal%5D)">Changes in the global burden of depression from 1990 to 2017: Findings from the Global Burden of Disease study.</a> Journal of Psychiatric Research. 126, 134-140 (2020).</li>
<li>Pinto, B., Conde, T., Domingues, I., Domingues, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adaptation+of+lipid+profiling+in+depression+disease+and+treatment%3A+A+critical+review%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Molecular+Sciences%22%5BJournal%5D)">Adaptation of lipid profiling in depression disease and treatment: A critical review.</a> International Journal of Molecular Sciences. 23 (4), 2032(2022).</li>
<li>Rahman, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increased+serum+resistin+but+not+G-CSF+levels+are+associated+in+the+pathophysiology+of+major+depressive+disorder%3A+Findings+from+a+case-control+study%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Increased serum resistin but not G-CSF levels are associated in the pathophysiology of major depressive disorder: Findings from a case-control study.</a> PLoS One. 17 (2), 0264404(2022).</li>
<li>Liu, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Danzhi+Xiaoyao+powder+promotes+neuronal+regeneration+by+downregulating+Notch+signaling+pathway+in+the+treatment+of+generalized+anxiety+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">Danzhi Xiaoyao powder promotes neuronal regeneration by downregulating Notch signaling pathway in the treatment of generalized anxiety disorder.</a> Frontiers in Pharmacology. 12, 772576(2021).</li>
<li>Tanti, A., Belzung, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hippocampal+neurogenesis%3A+a+biomarker+for+depression+or+antidepressant+effects%3F+Methodological+considerations+and+perspectives+for+future+research%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+and+Tissue+Research%22%5BJournal%5D)">Hippocampal neurogenesis: a biomarker for depression or antidepressant effects? Methodological considerations and perspectives for future research.</a> Cell and Tissue Research. 354 (1), 203-219 (2013).</li>
<li>Zhu, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Silencing+of+RGS2+enhances+hippocampal+neuron+regeneration+and+rescues+depression-like+behavioral+impairments+through+activation+of+cAMP+pathway%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Silencing of RGS2 enhances hippocampal neuron regeneration and rescues depression-like behavioral impairments through activation of cAMP pathway.</a> Brain Research. 1746, 147018(2020).</li>
<li>Toda, T., Parylak, S. L., Linker, S. B., Gage, F. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+adult+hippocampal+neurogenesis+in+brain+health+and+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">The role of adult hippocampal neurogenesis in brain health and disease.</a> Molecular Psychiatry. 24 (1), 67-87 (2019).</li>
<li>Bold, S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBold%2C+S+%22History+and+Development+of+Traditional+Mongolian+Medicine%2C+third+edition%22">History and Development of Traditional Mongolian Medicine, third edition</a>. , Sodpress Kompanid Khevlv. Ulaanbaatar, Mongolia. (2013).</li>
<li>Medical, E. committee of Mongolian Encyclopedia. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Mongolian+Studies%27+Encyclopedia%3A+Mongolian+Medicine%2C+third+edition%22">Mongolian Studies' Encyclopedia: Mongolian Medicine, third edition</a>. , Hohhot, Mongolia. (2012).</li>
<li>Fan, L., Wang, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+observation+of+Mongolian+medicine+Zadi-5+combined+with+Western+medicine+to+treat+depression+after+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22China+Practice+Medicine%22%5BJournal%5D)">Clinical observation of Mongolian medicine Zadi-5 combined with Western medicine to treat depression after stroke.</a> China Practice Medicine. 14 (2), 115-116 (2019).</li>
<li>Hu, R. L. B. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+research+on+nutmeg+wuwei+pills+against+of+depression+model+rats+behavior+and+hippocampus+monoamine+neurotransmitters%5BTitle%5D)+AND+%22Chinese+Journal+of+ETMF%22%5BJournal%5D)">Experimental research on nutmeg wuwei pills against of depression model rats behavior and hippocampus monoamine neurotransmitters.</a> Chinese Journal of ETMF. 21 (11), 146-149 (2015).</li>
<li>Hu, R. L. B. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+Rou+kou+Wuwei+Pill+on+the+learning+and+memory+abilities+and+the+expression+of+BDNF+and+TrkB+in+hippocampus+of+depression+rats%5BTitle%5D)+AND+%22CJTCMP%22%5BJournal%5D)">Effects of Rou kou Wuwei Pill on the learning and memory abilities and the expression of BDNF and TrkB in hippocampus of depression rats.</a> CJTCMP. 32 (8), 3797-3800 (2017).</li>
<li>Yang,, et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Morinda+officinalis+oligosaccharides+mitigate+depression-like+behaviors+in+hypertension+rats+by+regulating+Mfn2-mediated+mitophagy%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neuroinflammation%22%5BJournal%5D)">Morinda officinalis oligosaccharides mitigate depression-like behaviors in hypertension rats by regulating Mfn2-mediated mitophagy.</a> J Neuroinflammation. 20 (1), 31(2023).</li>
<li>Hu, R. L. B. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+Zadi+Wuwei+pills+on+behaviors+and+learning+memory+in+the+depression+model+rats%5BTitle%5D)+AND+%22World+Journal+of+ITWM%22%5BJournal%5D)">Effect of Zadi Wuwei pills on behaviors and learning memory in the depression model rats.</a> World Journal of ITWM. 10 (10), 1367-1370 (2015).</li>
<li>Ghasemi, M., Raza, M., Dehpour, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NMDA+receptor+antagonists+augment+antidepressant-like+effects+of+lithium+in+the+mouse+forced+swimming+test%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Psychopharmacology%22%5BJournal%5D)">NMDA receptor antagonists augment antidepressant-like effects of lithium in the mouse forced swimming test.</a> Journal of Psychopharmacology. 24 (4), 585-594 (2010).</li>
<li>Zhang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((tea+attenuates+chronic+unpredictable+mild+stress-induced+depressive-like+behavior+in+rats+via+the+gut-brain+axis%5BTitle%5D)+AND+%22Nutrients%22%5BJournal%5D)">tea attenuates chronic unpredictable mild stress-induced depressive-like behavior in rats via the gut-brain axis.</a> Nutrients. 14 (1), 99(2021).</li>
<li>Kandola, A., Ashdown-Franks, G., Hendrikse, J., Sabiston, C. M., Stubbs, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physical+activity+and+depression%3A+Towards+understanding+the+antidepressant+mechanisms+of+physical+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+and+Biobehavioral+Reviews%22%5BJournal%5D)">Physical activity and depression: Towards understanding the antidepressant mechanisms of physical activity.</a> Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 107, 525-539 (2019).</li>
<li>Sun, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clostridium+butyricum+attenuates+chronic+unpredictable+mild+stress-induced+depressive-like+behavior+in+mice+via+the+gut-brain+axis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Agricultural+and+Food+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Clostridium butyricum attenuates chronic unpredictable mild stress-induced depressive-like behavior in mice via the gut-brain axis.</a> Journal of Agricultural and Food Chemistry. 66 (31), 8415-8421 (2018).</li>
<li>Willner, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+mild+stress+%28CMS%29+revisited%3A+Consistency+and+behavioural-neurobiological+concordance+in+the+effects+of+CMS%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychobiology%22%5BJournal%5D)">Chronic mild stress (CMS) revisited: Consistency and behavioural-neurobiological concordance in the effects of CMS.</a> Neuropsychobiology. 52 (2), 90-110 (2005).</li>
<li>Albrakati, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuroprotective+efficiency+of+prodigiosins+conjugated+with+selenium+nanoparticles+in+rats+exposed+to+chronic+unpredictable+mild+stress+is+mediated+through+antioxidative%2C+anti-inflammatory%2C+anti-apoptotic%2C+and+neuromodulatory+activities%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Neuroprotective efficiency of prodigiosins conjugated with selenium nanoparticles in rats exposed to chronic unpredictable mild stress is mediated through antioxidative, anti-inflammatory, anti-apoptotic, and neuromodulatory activities.</a> International Journal of Nanomedicine. 16, 8447-8464 (2021).</li>
<li>Chan, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Good+practice+in+reviewing+and+publishing+studies+on+herbal+medicine%2C+with+special+emphasis+on+traditional+Chinese+medicine+and+Chinese+materia+medica%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Ethnopharmacology%22%5BJournal%5D)">Good practice in reviewing and publishing studies on herbal medicine, with special emphasis on traditional Chinese medicine and Chinese materia medica.</a> Journal of Ethnopharmacology. 140 (3), 469-475 (2012).</li>
<li>Su, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exploration+of+the+mechanism+of+Lianhua+Qingwen+in+treating+influenza+virus+pneumonia+and+new+coronavirus+pneumonia+with+the+concept+of+%26%2334%3Bdifferent+diseases+with+the+same+treatment%26%2334%3B+based+on+network+pharmacology%5BTitle%5D)+AND+%22Evidence+Based+Complementary+Alternative+Medicine%22%5BJournal%5D)">Exploration of the mechanism of Lianhua Qingwen in treating influenza virus pneumonia and new coronavirus pneumonia with the concept of &#34;different diseases with the same treatment&#34; based on network pharmacology.</a> Evidence Based Complementary Alternative Medicine. 2022, 5536266(2022).</li>
<li>Zhou, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Network+pharmacology+and+molecular+docking+analysis+on+pharmacological+mechanisms+of+Astragalus+membranaceus+in+the+treatment+of+gastric+ulcer%5BTitle%5D)+AND+%22Evidence+Based+Complementary+Alternative+Medicine%22%5BJournal%5D)">Network pharmacology and molecular docking analysis on pharmacological mechanisms of Astragalus membranaceus in the treatment of gastric ulcer.</a> Evidence Based Complementary Alternative Medicine. 2022, 9007396(2022).</li>
<li>Hou, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Salidroside+intensifies+mitochondrial+function+of+CoCl2-damaged+HT22+cells+by+stimulating+PI3K-AKT-MAPK+signaling+pathway%5BTitle%5D)+AND+%22Phytomedicine%22%5BJournal%5D)">Salidroside intensifies mitochondrial function of CoCl2-damaged HT22 cells by stimulating PI3K-AKT-MAPK signaling pathway.</a> Phytomedicine. 109, 154568(2023).</li>
<li>Aoyagi, T., Matsui, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phosphoinositide-3+kinase+signaling+in+cardiac+hypertrophy+and+heart+failure%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Pharmaceutical+Design%22%5BJournal%5D)">Phosphoinositide-3 kinase signaling in cardiac hypertrophy and heart failure.</a> Current Pharmaceutical Design. 17 (18), 1818-1824 (2011).</li>
<li>Zhu, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+neuroprotection+of+liraglutide+against+ischaemia-induced+apoptosis+through+the+activation+of+the+PI3K%2FAKT+and+MAPK+pathways%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">The neuroprotection of liraglutide against ischaemia-induced apoptosis through the activation of the PI3K/AKT and MAPK pathways.</a> Scientific Reports. 6, 26859(2016).</li>
<li>Radak, Z., Zhao, Z., Koltai, E., Ohno, H., Atalayet, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oxygen+consumption+and+usage+during+physical+exercise%3A+The+balance+between+oxidative+stress+and+ROS-dependent+adaptive+signaling%5BTitle%5D)+AND+%22Antioxidants+%26+Redox+Signaling%22%5BJournal%5D)">Oxygen consumption and usage during physical exercise: The balance between oxidative stress and ROS-dependent adaptive signaling.</a> Antioxidants & Redox Signaling. 18 (10), 1208-1246 (2013).</li>
<li>Wang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Salidroside%2C+a+phenyl+ethanol+glycoside+from+Rhodiola+crenulata%2C+orchestrates+hypoxic+mitochondrial+dynamics+homeostasis+by+stimulating+Sirt1%2Fp53%2FDrp1+signaling%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Ethnopharmacology%22%5BJournal%5D)">Salidroside, a phenyl ethanol glycoside from Rhodiola crenulata, orchestrates hypoxic mitochondrial dynamics homeostasis by stimulating Sirt1/p53/Drp1 signaling.</a> Journal of Ethnopharmacology. 2022, 115278(2022).</li>
</ol>

作者声明无利益冲突。

抑郁症是一种以情绪低落、快感缺失和精力不足为特征的精神疾病。该疾病常伴有注意力分散、认知功能障碍、社交退缩、失眠、性功能障碍以及胃肠道疾病。18,19在抑郁症研究中，建立动物模型对于理解其病理机制及新药疗效至关重要。本研究通过第2节方案中所述的刺激方法，建立了CUMS诱导的大鼠抑郁模型。 表1 通过模拟来自社会、家庭和工作等方面的压力、攻击和挫败感来建立抑郁模型。刺激源的适当顺序及其强度的合理调整对于构建该抑郁模型至关重要。此外，每次进行敞箱实验（OFT）后，必须立即清洁实验箱，以避免前一只大鼠的痕迹影响后续大鼠的行为。慢性不可预知性温和应激（CUMS）结合隔离饲养能有效建立稳定可靠的大鼠抑郁模型20&#160;模拟人类患者抑郁症状及生物化学征象的模型。该模型已被广泛用于探索抑郁症的病理生理机制，并评估处于研发阶段的抗抑郁药物21,22...

抑郁症，也称为重度抑郁症（MDD），是一种严重的神经精神疾病，给社会带来了日益加重的医疗和经济负担。由于其相关的复杂性、发病率和死亡率，已有大量研究致力于寻找该疾病的治疗方法1,2。根据世界卫生组织的一项心理健康调查，目前全球约有3.5亿人正遭受抑郁症及其相关症状的困扰。预计到2030年，抑郁症将超过癌症和心血管疾病，成为全球疾病负担的首要原因。因此，抑郁症的预防和治疗将在不久的将来成为全球卫生的优先事项3。MDD的发病机制尚未完全阐明，但通常归因于以下因素：遗传易感性、下丘脑-垂体-肾上腺轴功能障碍、神经递质分泌减少、神经免疫失调引发的神经炎症、细胞凋亡以及细胞增殖减少4,5。
在这些因素中，神经免疫失调引发的神经炎症以及神经营养因子分泌的改变因其在抑郁症及许多其他精神疾病发生中的作用而受到特别关注6。过去十年中，学者们已证实海马体是神经再生功能的主要作用部位，并参与情绪和认知的调节。因此，海马神经元被视为正在研发的抗抑郁药物的新型治疗靶点7,8。此外，海马体还被报道参与学习过程中短期和长期记忆的形成与巩固。具体而言，海马体CA1区锥体神经元的缺失可导致逆行性和顺行性遗忘9。一种典型的抗抑郁治疗策略旨在增强海马齿状回中的细胞增殖和神经发生。来源于天然产物的化合物以及基于药物化学技术合成的小分子被认为是开发多种神经精神疾病创新治疗药物的主要来源。
传统蒙古医药源自蒙古高原的游牧民族，具有悠久的历史和完善的理论医学体系。由于含有多种药用成分，这些药物可通过多靶点、多通路的协同作用发挥疗效。扎迪-5是其中一种经典方剂，最早记载于杰出蒙古族临床医生高氏医生（1790–1876）所著的《高氏医生临床经验》一书中。在蒙古地区，该药丸长期用于临床治疗烦躁、心悸、易怒及心前区刺痛等症状10,11。此外，已有研究表明扎迪-5对中风后抑郁患者具有明确的改善作用12。近期针对CUMS模型的实验研究显示，扎迪-5可通过调节中枢神经递质水平缓解抑郁症状13；事实上，在抑郁大鼠模型中使用扎迪-5后，脑源性神经营养因子（BDNF）和酪氨酸激酶受体B（TrkB）的表达水平升高，并与学习和记忆能力的改善相关14。然而，扎迪-5缓解抑郁症状的具体作用机制尚未阐明。
本研究旨在通过行为学实验验证扎迪-5对大鼠抑郁症的治疗效果，并利用中医药系统药理学数据库（TCMSP）和Swiss Target Prediction技术鉴定扎迪-5的化学成分，进而预测传统蒙药扎迪-5治疗抑郁症的潜在作用机制。

<table><tbody><tr><td>Cytoscape 软件</td><td></td><td>&amp;nbsp;版本 3.7.0</td><td></td></tr><tr><td>氟西汀</td><td>礼来苏州制药有限公司</td><td>J20160029</td><td></td></tr><tr><td>莫里斯水迷宫视频轨迹分析系统&amp;nbsp;</td><td>太盟科技有限公司</td><td>WMT-200</td><td></td></tr><tr><td>Sprague Dawley 大鼠</td><td>中国北京生物技术有限公司</td><td>&amp;nbsp;SCXK (京) 2016-0002</td><td></td></tr><tr><td>&amp;nbsp;视频追踪系统</td><td>太盟科技有限公司</td><td>ZH-ZFT</td><td></td></tr><tr><td>扎迪-5 号药丸</td><td>中国内蒙古国际蒙医医院制剂中心</td><td>M1301006</td><td></td></tr></tbody></table>

基于行为学与网络药理学的蒙药匝迪-5在大鼠抑郁模型中的分析

Behavioral and Network Pharmacology-Based Analyses for the Traditional Mongolian Medicine Zadi-5 in a Rat Model of Depression

匝地-5 是一种传统蒙古药，广泛用于治疗抑郁症及烦躁症状。尽管既往临床研究已提示匝地-5 对抑郁症具有治疗作用，但该药物中活性药用成分的种类及其作用机制尚未完全阐明。&#160;本研究采用网络药理学方法预测药物组成，并鉴定匝地-5 丸剂中的治疗活性成分。我们建立了慢性不可预知性轻度应激（CUMS）大鼠模型，并开展旷场实验（OFT）、Morris水迷宫（MWM）分析及蔗糖消耗实验（SCT），以探讨匝地-5 在抑郁症中的潜在治疗效果。本研究旨在验证匝地-5 对抑郁症的治疗作用，并预测其抗抑郁作用的关键通路。与未经治疗的CUMS模型组大鼠相比，氟西汀（阳性对照组）和匝地-5 组的垂直运动评分和水平运动评分（OFT）、SCT值以及穿越区域次数均显著升高（P &#60; 0.05）。根据网络药理学分析结果，PI3K-AKT 通路在匝地-5 的抗抑郁效应中起关键作用。

动物行为学实验 
CUMS诱导的大鼠抑郁模型中行为学实验结果 
在CUMS刺激前，各检测组在开放旷场实验（OFT）评分、蔗糖消耗量及莫里斯水迷宫（MWM）分析方面均无显著差异。CUMS模型建立后，模型组（MOD组）的竖直和水平运动评分均低于对照组（CON组）（P &#60; 0.05）。与MOD组相比，阳性药组（POS组）和Zadi-5组的竖直和水平运动评分显著升高（P &#60; 0.05）（图2A、B）。
在第0天，各测试组的蔗糖消耗量（%）无显著差异。在第28天，Zadi-5组和POS组的蔗糖消耗量（%）高于MOD组（图2C）。
与对照组（CON组）相比，中度损伤组（MOD组）在莫里斯水迷宫（MWM）中找到平台的潜伏期显著延长（P &#60; 0....

本实验方案描述了一种行为学测试验证及生物信息学预测传统蒙古药Zadi-5在抑郁症中治疗功效的方法。

Zadi-5 是一种传统蒙药，广泛用于治疗抑郁及烦躁症状。尽管其治疗……

通过行为学实验可以确定Zadi-5在治疗抑郁症方面的治疗效果，而网络药理学可预测其药效的潜在作用机制。网络药理学有助于探索具有复杂作用机制的传统药物，并进一步缩短研究所需的时间和降低研究成本。开放旷场实验、蔗糖偏好实验和Morris水迷宫实验是评估神经疾病动物模型食欲、动机水平、学习能力和记忆力的金标准。这些测试是评估抑郁障碍研究中简单、客观且合理的方法。建立动物模型对于理解新药的病理机制和作用至关重要。为了建立良好的抑郁模型，研究人员必须恰当地安排刺激顺序并调整刺激强度。首先，除对照组外，对所有大鼠施加选定的抑郁刺激因素，并结合隔离条件，持续28天，同时将大鼠单独饲养在各自的笼子中。进行旷场实验时，将一个黑色箱子均分为九个面积相等的方形区域，并在箱子上方配备视频追踪分析系统。末次灌胃后一天，将大鼠置于中心方格，记录其3分钟内的水平和垂直活动。然后，以大鼠四肢均移动并伴有停顿的方格穿越次数记为水平活动，以直立和理毛行为记为垂直活动。每次测试后，用75%酒精清洁箱体，以去除大鼠气味，供后续实验使用。接下来，通过在消耗前后称量相应瓶子的重量来进行蔗糖消耗实验。并使用此公式计算第0、7、14、21和28天的60分钟蔗糖偏好率。进行莫里斯水迷宫实验时，将水池分为四个象限。将四个象限按一至四的顺序编号，并将隐藏平台置于第三象限，位于水面以下一厘米处。向水池中加入牛奶，使水具有一定的不透明度。然后将实验大鼠从不同的象限放入迷宫中，使其在120秒内寻找平台。使用Morris水迷宫视频轨迹分析系统记录潜伏期。将大鼠放置于水中固定位置。若大鼠在120秒内未能找到隐藏平台，则记录潜伏期为120秒。接着，移开平台，将大鼠放入水中，记录120秒内的区域穿越次数。浏览中医药系统药理学网页，在草药名称栏中输入肉豆蔻种子、石菖蒲根和 Piperis longi 果实，以获取化学成分名称。设定口服生物利用度（OB）的药代动力学指数大于30%，类药性指数大于0.18。在中药药典中检索活性成分，以确定各成分的化学名称。随后，在 Pub Chem 中检索已确定的化学名称，获取其异构体 SMILES 编码或 InChI 编码。利用 SEA、Batman 和 Swiss Target Prediction 工具，基于异构体 SMILES 编码或 InChI 编码预测活性成分的作用靶点蛋白，并找出共同的靶点蛋白。将数据复制到 Excel 文件中。接着，在 GeneCards、DisGeNET 和 DrugBank 中使用关键词 depression 和 depressive disorder 搜索并鉴定抑郁症的潜在蛋白质靶点。然后将数据复制到 Excel 文件中。浏览维恩图，将抑郁症的作用靶点上传至列表一，然后将Zadi-5活性成分的作用靶点上传至列表二并提交。获取维恩图结果，并筛选出重叠的靶点候选基因。创建一个名为 network 的电子表格。同时创建一个名为 type 的电子表格。将该工作表导出至 Cytoscape，以构建网络：Zadi-5 中草药成分-疾病靶点网络。在 STRING 数据库中设置常见靶点以分析其相互作用。将蛋白类型设置为 homosapiens。将相互作用阈值设为 0.9，以仅筛选经实验验证的相互作用类型，并不显示孤立节点。打开 DAVID 工具，将 Zadi-5 的 86 个潜在抗抑郁靶点粘贴至“开始分析”框中，以研究相关信号通路。下载 KEGG 通路文件。从富集分析结果中选择 PI3K-AKT 通路中的基因，并将其粘贴至电子表格中，用于构建类型及网络文件。将网络文件类型导出至Cytoscape，以生成PI3K-AKT通路的可视化化合物靶点网络。在慢性不可预知性轻度应激（CUMS）刺激前，受试动物组之间未显示显著差异。建立CUMS模型后，该组的垂直和水平评分均低于对照组。与模型组相比，阳性对照组和Zadi-5组的垂直和水平评分显著升高。在第0天，各检测组的蔗糖消耗量无显著差异。在第28天，Zadi-5组和阳性对照组均高于模型组。在 Morris 水迷宫实验中，模型组找到平台的潜伏期显著长于对照组。阳性对照组和 Zadi-5 组的潜伏期短于模型 组。在穿越目标区域次数方面，模型组的穿越次数少于对照组。阳性对照组和Zadi-5组的穿越次数多于模型组。维恩图分析显示，在1000个与抑郁症相关的蛋白质靶点中，有86个重叠靶点被确定为Zadi-5治疗抑郁症的关键靶点。基于这些发现，构建了Zadi-5草药成分-疾病靶点以及候选靶点的蛋白质-蛋白质相互作用网络分析。根据 KEGG 通路分析，PI3K-AKT 信号通路排名第七，且与多种信号通路相关。因此，PI3K-AKT 通路被认为相较于其他富集通路具有相对更高的重要性。在进行该操作时，必须避免连续多天重复使用相同类型的刺激。在在线数据库中分析Zadi-5各组分后，可通过液相色谱-质谱联用技术及核磁共振波谱法确保验证质量。

behavioral-network-pharmacology-based-analyses-for-traditional

Research

科研

JoVE Journal

Medicine

医学

基于行为和网络药理学的蒙古医学Zadi-5在抑郁症大鼠模型中的分析

强迫游泳实验已被验证为一种用于评估啮齿类动物潜在抗抑郁药效的实验方法。将实验动物放入盛水的容器中，量化其与逃脱相关的运动行为。本文描述了该实验小鼠版本的常规操作步骤。...

小鼠强迫游泳实验

本方案描述了强迫游泳实验，该实验用于研究啮齿类动物类似抑郁的行为。该操作包括将动物放入盛有水的容器中，最终导致动物表现出静止行为，这种行为被认为反映了行为绝望。...

强迫游泳实验作为类抑郁行为的模型

不可预测的慢性轻度应激（UCMS）方案是一种经过验证的研究慢性应激及相关抑郁症状所导致的行为和生理变化的方法。实施八周UCMS方案可诱导任一性别的啮齿类动物出现行为改变及不良健康后果。...

一种用于诱发啮齿类动物抑郁症状、行为改变及负面健康后果的不可预测性慢性轻度应激方案

本方案描述了一种新模型，即健康大鼠通过接触慢性不可预测应激（CUS）大鼠，可在一定时间内通过传染方式产生抑郁样行为。...

一种诱导大鼠抑郁样行为的新方法

本文介绍了小鼠中不可预测的慢性温和应激方案。该方案可诱导长期的类抑郁表型，并可用于评估潜在抗抑郁药物在逆转行为学及神经分子水平类抑郁缺陷方面的有效性。...

小鼠快感缺失诱导的不可预测性慢性轻度应激方案

抑郁的慢性绝望小鼠模型（CDM）包括重复的强迫游泳实验以及另一个延迟的游泳阶段作为检测指标。该模型适用于诱导一种至少持续4周的稳定慢性抑郁样状态，可用于评估亚慢性及急性治疗干预的效果。...

抑郁症的动物模型——慢性绝望模型（CDM）

本方案基于蒙医学理论，阐述了一种用于抑郁症的慢性不可预测性轻度应激（CUMS）模型，并提供了行为学测试的验证方法。...

基于蒙药的 rats 慢性不可预测性轻度应激

通过整合四种日常社会应激源，本研究描述了一种用于雌性C57BL/6J小鼠精神疾病研究的多重整合社会应激（MISS）模型。经过连续十天重复暴露于MISS后，小鼠表现出类似抑郁和焦虑的表型，从而为研究女性精神疾病提供了一种自然的、基于病因的动物模型。...

一种用于雌性C57BL/6J小鼠精神疾病研究的多重整合社会应激模型

本研究在慢性束缚应激诱导的抑郁大鼠模型中评估了强志方的抗抑郁作用，并通过网络药理学和分子对接分析阐明了其对HIF-1和JAK-STAT通路的调控作用。...

基于网络药理学及慢性束缚应激诱导抑郁大鼠模型验证强志方的抗抑郁作用机制

本文介绍了一种诱导独特的大鼠双相情感障碍模型的实验方案，该模型可同时表现出类似躁狂和类似抑郁的行为。...

建立双相情感障碍的大鼠模型

本方案描述了通过结合大脑中动脉闭塞（MCAO）与慢性轻度应激、行为束缚及隔离饲养，建立卒中后抑郁（PSD）大鼠模型的方法，并利用行为学测试评估益脑解郁方（YNJYP）的治疗效果。...

益脑解郁方对大脑中动脉阻塞联合行为束缚诱导的大鼠卒中后抑郁的影响

了解蒙古医学方剂Zadi-5在抑郁症大鼠模型中的行为学验证与网络药理学机制分析方法。该方法结合旷场实验、糖水偏好测试及Morris水迷宫评估抗抑郁疗效，为传统药物研究提供可靠的技术路径。

基于行为学与网络药理学的蒙药匝迪-5在大鼠抑郁模型中的分析

探索更多视频