Name: Farmacología de la red y validación de los mecanismos antidepresivos de Qiangzhifang en un modelo de rata con depresión crónica inducida por estrés (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-06-06T15:25:00.000+00:00
Duration: 8 min 15 s
Description: Aprenda los efectos antidepresivos de Qiangzhifang en ratas con estrés crónico mediante farmacología de red y acoplamiento molecular. Este método revela la regulación de las vías HIF-1 y JAK-STAT.

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Todos los protocolos experimentales fueron aprobados por el Comité de Ética de Experimentos con Animales de la Universidad de Medicina Tradicional China de Shandong (número de aprobación: YYLW2023000327) y cumplieron con la Guía para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio emitida por los Institutos Nacionales de Salud. En este experimento, utilizamos 40 ratas Wistar macho sanas, grado SPF, con un peso corporal promedio de (140 ± 10) g (Figura 1). Consulte la Tabla de materiales para obtener una lista de todos los materiales, equipos y software utilizados en este protocolo.
1. Modelo de depresión de ratas
<ol>
	<li>Alojamiento y agrupamiento de animales<ol>
		<li>Entra en la sala de cría con los animales y numéralos con un instrumento de marcado de cola.</li>
		<li>Aloje a las ratas individualmente en jaulas, manteniendo una temperatura de 21 ± 2 °C y un ciclo de luz/oscuridad de 12 h/12 h.</li>
		<li>Aclimatar a las ratas en el laboratorio durante 7 días, proporcionando acceso ad libitum a la comida y al agua mientras las manipula diariamente para su adaptación.</li>
		<li>Después del período de aclimatación, mida el peso corporal y realice las pruebas de preferencia de sacarosa (SPT) y las pruebas de campo abierto (OFT).</li>
		<li>Con base en los datos experimentales, divida las ratas en cuatro grupos, asegurándose de que cada grupo conste de 10 ratas: el grupo de control (CON), el grupo modelo (CRS), el grupo QZF y el grupo de fluoxetina (F).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Establecimiento de un modelo de Estrés Crónico por Restricción (CRS) en ratas<ol>
		<li>Construye el dispositivo de sujeción para ratas. Seleccione un tubo de plástico transparente con un diámetro y longitud adecuados para el tamaño21 de la rata, permitiendo que la rata se pare y gire hacia adentro mientras evita escapar. Use un perforador de orificios de soldador eléctrico para crear orificios en los lados del tubo de plástico y en la tapa para garantizar la circulación de aire adecuada.</li>
		<li>Coloque suavemente a las ratas en los dispositivos de retención (excepto las del grupo C) 1 h después de la administración intragástrica diaria del medicamento, asegurándose de que estén en una posición cómoda.</li>
		<li>Privar a todos los grupos de ratas de comida y agua durante el período de restricción. Después de que termine el período de restricción, bríndeles abundante comida y agua de manera uniforme. Fijar la duración diaria de la sujeción en 6 h (de 9:30 h a 15:30 h) y mantenerla durante 28 días consecutivos.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. Intervención farmacológica
<ol>
	<li>Administrar por sonda nasogástrica: 1 mL de solución/100 g de peso corporal, fluoxetina (2,7 mg·kg-1·día-1) y QZF (2 g·kg-1·día-1)22. Proporcionar a los grupos C y CRS solución salina normal equivalente para el control de una sola variable. NOTA: La administración diaria del fármaco se realizó a las 08:00 h, iniciándose sincrónicamente con el establecimiento del modelo y persistiendo durante todo el período de modelado de 28 días.</li>
</ol>
3. Prueba de preferencia de sacarosa (SPT)
<ol>
	<li>Priva a las ratas de comida y agua durante 24 horas antes de que comience el experimento.</li>
	<li>Preparar una solución acuosa de sacarosa al 1% y llenar la solución y el agua pura en los biberones de los animales de experimentación para su pesaje. Mida el consumo de agua pura y agua con sacarosa pesando las botellas antes y después del experimento.</li>
	<li>Coloque una botella de solución de sacarosa y una botella de agua pura en la entrada de agua de cada tapa de jaula para ratas, una a la izquierda y otra a la derecha, para tener libre acceso a la bebida. Para evitar que las ratas favorezcan un lado para la ingesta de agua, cambie las posiciones de las botellas de agua a la izquierda y a la derecha después de 30 minutos en el experimento.</li>
	<li>Después de 1 h del experimento, retire todas las botellas de agua, péselas rápidamente y registre el consumo de solución de sacarosa y agua pura. Calcule la proporción de preferencia semanal de sacarosa usando la fórmula: Valor de preferencia de sacarosa = <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/68198/68198eq001.jpg" style="margin: auto;"> × 100%</li>
</ol>
4. Medición del peso corporal
<ol>
	<li>Pesar las ratas semanalmente a su entrada en el laboratorio y establecer la hora fija para el pesaje a las 7:00 a.m. Establezca este horario para facilitar la observación de los cambios en el peso corporal.</li>
</ol>
5. Prueba de campo abierto (OFT)
<ol>
	<li>Antes de que comience el experimento, aclimate a las ratas a la sala de comportamiento durante 1 hora y ajuste la iluminación en la caja de campo abierto para garantizar una distribución uniforme. Confirme que las ratas sean claramente visibles en el software de seguimiento.</li>
	<li>Utilice el sistema de análisis y seguimiento de video para dividir la superficie inferior de la caja de campo abierto (50 cm x 50 cm x 50 cm) en nueve cuadrículas cuadradas de áreas equivalentes. Designe las ocho cuadrículas adyacentes a las paredes como el área periférica y la cuadrícula central como el área central.</li>
	<li>Coloca la rata en el área central de la caja de campo abierto. Grabe el movimiento de la rata durante 5 minutos utilizando el sistema de seguimiento de video.</li>
	<li>Después de probar cada rata, limpie la cámara con etanol al 75% para eliminar el olor residual y evitar interferencias con el comportamiento de la siguiente rata. Introduzca la distancia total (mm) de las actividades a campo abierto y el número de entradas en la cuadrícula central en los registros OFT.</li>
</ol>
6. Prueba de natación forzada (FST)
NOTA: El experimento de natación forzada con ratas comprende un pre-experimento y un experimento formal. Realizar el pre-experimento 24 h antes del experimento formal, siguiendo el mismo procedimiento, con la rata nadando durante 15 min.
<ol>
	<li>Transportar a los animales de experimentación a la sala de comportamiento al menos 30 minutos antes del experimento para que puedan aclimatarse al entorno.</li>
	<li>Prepare un cilindro de agua cilíndrico de plexiglás transparente (50 cm de alto, 20 cm de diámetro) y llénelo con agua a 23-25 °C. Ajuste la profundidad del agua en función del peso del animal, asegurándose de que la cola del animal permanezca a cierta distancia del fondo del cilindro.</li>
	<li>Coloque lentamente las ratas en el cilindro de agua y manténgase en silencio durante todo el experimento. Activar la cámara y el sistema de adquisición de señal. Observe y registre la duración de la inmovilidad flotante dentro de los 300 s. Retire inmediatamente las ratas del agua y séquelas al final del experimento.</li>
	<li>Después de cada sesión, reemplace el agua para evitar cualquier influencia en la siguiente rata.</li>
</ol>
7. Predicción farmacológica de la red
<ol>
	<li>Colección de compuestos QZF y dianas putativas<ol>
		<li>Acceda a la base de datos de Farmacología de Sistemas de Medicina Tradicional China (TCMSP) (https://old.tcmsp-e.com/)23, a la base de datos HERB24 y a la base de datos TCMID (https://www.bidd.group/TCMID/). Utilice los ocho nombres de TCM en QZF, incluidos GZ, YZ, YZR, BS, CBM, RS, HJT y ZGC, como palabras clave para buscar compuestos activos y objetivos de las hierbas. Recopile objetivos del TCMSP y de la predicción de objetivos suizos (http://www.swisstargetprediction.ch/). Establezca el valor del filtro en Probabilidad* &gt; 0. NOTA: Por lo general, los ingredientes se incluyeron como ingredientes activos en función de sus características farmacocinéticas: biodisponibilidad oral (OB) ≥ 30% y características similares a medicamentos (DL) ≥ 0,1825.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Predicción de dianas patológicas<ol>
		<li>Busque la palabra clave "depresión" en la base de datos de GeneCards (https://www.genecards.org/), obtenga objetivos genéticos asociados con la depresión, descargue la hoja de cálculo electrónica de objetivos de enfermedades, filtre las puntuaciones genéticas que sean más altas que el valor promedio y compile una lista de objetivos para la depresión26.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Red de fármacos-componentes-enfermedades-dianas<ol>
		<li>Cree una nueva hoja de cálculo y rellénela con objetivos relacionados con la depresión y objetivos de medicamentos en la misma columna. Haga clic en Inicio en la barra de menú | Formato condicional | Reglas de resaltado de celdas | Valores duplicados. Seleccione un formato (por ejemplo, "Relleno rojo claro") en el cuadro de diálogo que aparece27, haga clic en Aceptar para ver los resultados.</li>
		<li>Inicie el software de análisis de red e importe el archivo de la hoja de cálculo haciendo clic en Archivo en la barra de menú | Importación | Red. Optimice la apariencia de la red ajustando el tamaño y el color de los nodos en el panel Estilo ubicado en el panel de control izquierdo. Realice un análisis de la topología de la red haciendo clic en Herramientas en la barra de menú | Analizar la red27.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Red de interacción proteína-proteína (PPI)<ol>
		<li>Acceda a la herramienta Jvenn (https://jvenn.toulouse.inrae.fr/app/example.html), cargue los objetivos compuestos y los objetivos de enfermedades por separado, trace los genes superpuestos (OGE) entre los presuntos objetivos compuestos y los objetivos de enfermedades. Haz clic en los números de la imagen y cópialos en una hoja de cálculo y descarga la imagen del diagrama de Venn.</li>
		<li>Acceda a la base de datos STRING (https://stringdb.org/)28 e introduzca los OGE de la hoja de cálculo en la base de datos. En concreto, pegue la lista de objetivos superpuestos antidepresivos QZF en el cuadro de diálogo Lista de nombres . Seleccione Homo sapiens en la sección Organismos y haga clic en BUSCAR | CONTINÚE. Seleccione la opción Exportaciones de la barra de título y descargue la tabla resumen de la red PPI en formatos PNG y TSV29.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Cribado de proteínas centrales<ol>
		<li>Inicie el software de análisis de red (https://cytoscape.org/). Luego, en la barra de menú, haga clic en Archivo | Importación | Red | Fichero para importar el fichero en formato TSV generado en el paso30 anterior.</li>
		<li>Seleccione Analizar red en la barra de menú y haga clic en el botón Analizar . A continuación, vea los resultados del análisis y comprenda las características estructurales generales de la red, como el número de nodos, el número de bordes y el grado medio.</li>
		<li>Seleccionar aplicaciones | Administrador de aplicaciones en la barra de menú. Busque MCODE, instale el complemento y ejecute el complemento para obtener el destino del concentrador. A continuación, busque CytoNCA, instale el complemento y concéntrese en los tres valores de parámetro de Grado, Centralidad de cercanía (CC) y Centralidad de intermediación (BC). De acuerdo con los valores de estos parámetros, se seleccionan los nodos con mayor grado, CC y BC, que generalmente se consideran proteínas centrales31.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Análisis de enriquecimiento de ontología génica (GO) y Enciclopedia de genes y genomas de Kioto (KEGG)<ol>
		<li>Abra la plataforma bioinformática (https://www.omicshare.com/). Haga clic en el menú Herramientas , busque la herramienta de conversión de genes ID y haga clic en ella. A continuación, haga clic en el botón de carga de archivo , seleccione el paso generado en el núcleo de los genes objetivo y descargue la lista de ID de archivo convertido.</li>
		<li>En el menú Herramientas , haga clic en la herramienta Análisis de enriquecimiento dinámico de KEGG . Cargue la lista de identificación de genes. En la opción Especie , seleccione Homo sapiens y haga clic en el botón Enviar .</li>
		<li>En el menú Herramientas, haga clic en la herramienta Análisis de enriquecimiento dinámico de GO | Opción genética | Opción de cargar archivo. Seleccione la lista de ID de genes y, en la opción Especie, seleccione Homo sapiens. Seleccione el tipo de GO para el análisis, incluido el proceso biológico, la función molecular y el componente celular.</li>
		<li>Para los resultados del análisis de enriquecimiento de KEGG y GO, establezca el umbral de filtrado en p &lt; 0,05. Organice los recuentos en orden descendente.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
8. Verificación del acoplamiento molecular
<ol>
	<li>Visite el sitio web de PubChem (https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/). Introduzca los compuestos objetivo en la barra de búsqueda. Haga clic en la estructura 2D y descárguela.</li>
	<li>Abra la base de datos PDB (https://www.Rcsb.org/). Seleccione la estructura cristalina con alta resolución y que contenga el ligando original. Descargue el archivo PDB.</li>
	<li>Para optimizar la estructura de la proteína, abra el software de visualización molecular. Cargue el archivo PDB descargado. Retire las moléculas de agua y guarde el archivo PDB optimizado.</li>
	<li>Abra el software de acoplamiento molecular e importe el archivo PDB optimizado. En AutoDockTools, haga clic en Editar | Eliminar agua para eliminar las moléculas de agua. Haga clic en Editar | Añadir hidrógenos | Añadir para añadir átomos de hidrógeno a la proteína y al ligando29.</li>
	<li>En AutoDockTools, establezca la barra de receptores en receptor.pdbqt y la barra de ligandos en ligand.pdbqt. Abra el archivo pdbqt. para ver los sitios de unión de la proteína y el ligando y establecer el tamaño y la posición de la caja de acoplamiento para garantizar que pueda encerrar completamente la proteína receptora y el compuesto del ligando. En AutoDockTools, haga clic en Cuadrícula | Defina el cuadro de cuadrícula para establecer las coordenadas centrales y las dimensiones del cuadro y utilice los valores predeterminados para el acoplamiento molecular. Los marcos de acoplamiento se ordenarán automáticamente en orden descendente de energías de enlace.</li>
	<li>Abra el archivo de resultados y registre el valor óptimo de energía de enlace. Las energías de enlace más bajas indican una unión más estable. Utilice el software de visualización molecular para cargar el archivo de resultados. Ajuste la vista y el color para mostrar claramente la interacción ligando-receptor.</li>
</ol>
9. Análisis estadístico
<ol>
	<li>Realizar análisis estadísticos en el software de análisis y visualización de datos científicos y representar todos los datos como la media ± SEM. Utilice el ANOVA de dos factores de medidas repetidas para realizar comparaciones entre grupos antes y después de la administración del fármaco. Emplee el ANOVA de un factor para realizar comparaciones entre más de dos grupos.</li>
	<li>Tome el valor de P &lt; 0.05 como estadísticamente significativo.</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Sistema de análisis de comportamiento animal</td><td>Shanghai Xinsoft Information Technology Co., LTD</td><td>XR-SuperMaze</td><td></td></tr><tr><td>Herramientas de acoplamiento automático</td><td>El Instituto de Investigación Scripps</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Citoscap&nbsp; software</td><td>Consorcio Cytoscape</td><td>Versión 3.7.2</td><td></td></tr><tr><td>Perforadora de soldador eléctrico</td><td>Nanjing Naiwei Technology Co., Ltd.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Fluoxetina</td><td>Lilly Suzhou Pharmaceutical Co., LTD</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sistema experimental de campo abierto</td><td>Shanghai Xinsoft Information Technology Co., LTD</td><td>XR-XZ301</td><td></td></tr><tr><td>PyMol</td><td>Schr&ouml; Dinger</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Qiangzhifang</td><td>Hospital Afiliado de la Universidad de Medicina Tradicional China de Shandong, Jinan, China</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tubo de plástico transparente&nbsp;</td><td>Nantong Baiyang Plastic Products Co., Ltd.</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

farmacología de la red y validación de los mecanismos antidepresivos de qiangzhifang en un modelo de rata con depresión crónica inducida por estrés

Network Pharmacology and Validation of the Antidepressant Mechanisms of Qiangzhifang in a Chronic Restraint Stress-induced Depression Rat Model

Resultados de las pruebas conductuales en el modelo de depresión en ratas inducida por CRS 
Resultados de la prueba de preferencia de sacarosa Al inicio del estudio, no hubo diferencia en el coeficiente de preferencia de sacarosa entre los grupos (P &gt; 0,05). Después de 28 días de intervención, el coeficiente de preferencia de sacarosa del grupo CRS fue significativamente menor que el del grupo CON (P &lt; 0,05), mientras que los grupos ...

Farmacología de la red y validación de los mecanismos antidepresivos de Qiangzhifang en un modelo de rata con depresión crónica inducida por estrés

Depression is a complex psychiatric disorder that poses significant treatment challenges.Qiangzhifang (QZF), a compound used in traditional Chinese ...

Esta investigación tiene como objetivo investigar cómo actúa Qiangzhifang contra la depresión, identificar ingredientes activos clave y comprender sus mecanismos de acción. Este estudio llena el vacío en la comprensión de los mecanismos específicos y los componentes activos de Qiangzhifang para rastrear la depresión.Estudiaremos cómo afecta Qiangzhifang al sistema inmunológico para encontrar la depresión y explorar sus posibles nuevas aplicaciones terapéuticas.[Narrador] Para comenzar, construya el dispositivo de sujeción de ratas seleccionando un tubo de plástico transparente con un diámetro y longitud adecuados para el tamaño de la rata, lo que permite que la rata se pare y gire hacia adentro mientras evita que se escape. Con un perforador de soldador eléctrico, cree agujeros en los lados del tubo de plástico y en la tapa para garantizar una circulación de aire adecuada. Divida las ratas en cuatro grupos, asegurándose de que cada grupo esté formado por 10 ratas. Una hora después de la administración intragástrica diaria del medicamento, coloque suavemente a las ratas en los dispositivos de sujeción, excluyendo a las del grupo de control, y asegúrese de que estén en una posición cómoda. Administrar fluoxetina a 2,7 miligramos por kilogramo por día al grupo de fluoxetina y Qiangzhifang a dos gramos por kilogramo por día al grupo Qiangzhifang por sonda usando un volumen de dosis de un mililitro por 100 gramos de peso corporal para ambas soluciones. Llene las botellas de agua potable de los animales de experimentación con agua pura o una solución acuosa de sacarosa al 1%. Coloque cada solución en una botella separada, luego pese las botellas. Coloque una botella de solución de sacarosa y una botella de agua pura en la ingesta de agua de cada jaula para ratas. Uno a la izquierda y otro a la derecha para el libre acceso a la bebida. Después de 30 minutos, cambie las posiciones de las botellas para evitar la preferencia lateral. Después de una hora, retire todas las botellas de agua. Péselos rápidamente para medir los valores de consumo de ambas soluciones. Luego calcule la relación de preferencia semanal de sacarosa usando la ecuación dada. Pese las ratas semanalmente a una hora fija de las siete de la mañana. Para controlar los cambios en el peso corporal. Ajuste la iluminación en la caja de campo abierto para una distribución uniforme y una visibilidad clara de las ratas en el software de seguimiento. Utilice el sistema de seguimiento y análisis de video para dividir la superficie inferior de la caja de campo abierto en nueve cuadrículas cuadradas iguales con ocho cuadrículas adyacentes a las paredes como área periférica y el centro como área central. Coloque la rata en el área central de la caja de campo abierto y registre su movimiento durante cinco minutos usando el sistema de seguimiento. Después de probar cada rata, limpie la cámara de campo abierto con etanol al 75% para eliminar el olor residual y evitar interferencias con el comportamiento de la siguiente rata. Introduzca la distancia total de las actividades de campo abierto y el número de entradas en la cuadrícula central en los registros de pruebas de campo abierto. Tome un cilindro de agua de plexiglás transparente y llénelo con agua a una temperatura de 23 a 25 grados centígrados. Ajuste la profundidad del agua de acuerdo con el peso del animal, asegurándose de que la cola de la rata se mantenga a cierta distancia por encima del fondo. Después de activar la cámara y el sistema de adquisición de señales, coloque lentamente las ratas en el cilindro de agua, manteniendo el silencio durante todo el experimento. Observe y registre la duración de la inmovilidad flotante dentro de los 300 segundos. Al final de la sesión, retire inmediatamente las ratas del agua y séquelas. Después de cada sesión, vuelva a colocar el agua en el cilindro para evitar cualquier influencia en la siguiente rata. Access, la base de datos de farmacología de los sistemas de medicina tradicional china o TCMSP, la base de datos de hierbas y la base de datos TCMID. Utilice los nombres de las ocho medicinas tradicionales chinas en Qiangzhifang como palabras clave para buscar compuestos activos y objetivos de las hierbas. Recopile información de objetivos de TCMSP y la base de datos de predicción de objetivos suizos. Establecer el valor del filtro en probabilidad mayor que cero. Ahora navegue a la base de datos de GeneCards y busque la palabra clave depresión. Después de obtener los objetivos genéticos asociados con la depresión, descargue la hoja de cálculo electrónica, filtre los puntajes genéticos que son más altos que el promedio y compile una lista de objetivos relacionados con la depresión. Ahora acceda a la herramienta de generación y cargue los objetivos compuestos seguidos de los archivos de destino de la enfermedad. Grafique los genes superpuestos entre los presuntos objetivos compuestos y los objetivos de la enfermedad. Luego descargue la imagen del diagrama. Finalmente, acceda a la base de datos de cadenas y pegue los genes superpuestos, específicamente la lista de objetivos superpuestos contra la depresión de Qiangzhifang en el cuadro de diálogo de la lista de nombres. Seleccione homo sapiens en la sección de organismos y haga clic en Buscar, seguido de Continuar. Seleccione la opción de exportaciones de la barra de título y descargue la tabla de resumen de la red de interacción proteína-proteína en formatos PNG y TSV. En la prueba de preferencia de sacarosa después de 28 días, el grupo de estrés de restricción crónica tuvo una preferencia de sacarosa significativamente menor que el control. Mientras que los grupos tratados con Qiangzhifang y Fluoxetina mostraron valores significativamente más altos en comparación con el grupo de estrés. El aumento de peso corporal se redujo significativamente en el grupo de estrés de restricción crónica en comparación con el control después de 28 días, pero aumentó significativamente en los grupos de Qiangzhifang y fluoxetina en comparación con el grupo de estrés. Los gráficos de movimiento en campo abierto mostraron una exploración reducida del área central en el grupo de estrés. Mientras que ambos grupos de tratamiento exhibieron una actividad visiblemente más central. La distancia total recorrida en la prueba de campo abierto no mostró diferencias significativas entre todos los grupos. El tiempo en el área central también se redujo significativamente en el grupo de estrés y aumentó significativamente en ambos grupos de tratamiento. Además, el tiempo de inmovilidad en la prueba de natación forzada fue mayor en el grupo de estrés y se redujo significativamente con ambos tratamientos.

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