Het huidige protocol beschrijft een methode voor de validatie van gedragstests en bio-informaticale voorspelling van de therapeutische werkzaamheid van Zadi-5, een traditioneel Mongools geneesmiddel, bij depressie.
Methodenartikel
* These authors contributed equally
Het huidige protocol beschrijft een methode voor de validatie van gedragstests en bio-informaticale voorspelling van de therapeutische werkzaamheid van Zadi-5, een traditioneel Mongools geneesmiddel, bij depressie.
Zadi-5 is een traditioneel Mongools medicijn dat veel wordt gebruikt voor de behandeling van depressie en symptomen van irritatie. Hoewel de therapeutische effecten van Zadi-5 tegen depressie zijn aangegeven in eerder gerapporteerde klinische onderzoeken, zijn de identiteit en impact van de actieve farmaceutische verbindingen die in het geneesmiddel aanwezig zijn, niet volledig opgehelderd. Deze studie maakte gebruik van netwerkfarmacologie om de samenstelling van het geneesmiddel te voorspellen en de therapeutisch actieve stoffen in Zadi-5-pillen te identificeren. Hier hebben we een rattenmodel van chronische onvoorspelbare milde stress (CUMS) opgesteld en een open veldtest (OFT), Morris waterdoolhof (MWM) analyse en sucroseconsumptietest (SCT) uitgevoerd om de potentiële therapeutische werkzaamheid van Zadi-5 bij depressie te onderzoeken. Deze studie had tot doel de therapeutische effecten van Zadi-5 voor depressie aan te tonen en de kritieke route van de werking van Zadi-5 tegen de aandoening te voorspellen. De verticale en horizontale scores (OFT), SCT en zoneoverschrijdende getallen van de fluoxetine- (positieve controle) en Zadi-5-groepen waren significant hoger (P < 0,05) dan die van de ratten uit de CUMS-groep zonder behandeling. Volgens de resultaten van netwerkfarmacologische analyse bleek de PI3K-AKT-route essentieel te zijn voor het antidepressieve effect van Zadi-5.
Depressie, ook bekend als depressieve stoornis (MDD), is een ernstige neuropsychiatrische ziekte die verantwoordelijk is voor de groeiende medische en economische lasten voor de samenleving. Vanwege de bijbehorende complexiteit, morbiditeit en mortaliteitscijfers is er een aanzienlijke hoeveelheid onderzoek gedaan om remedies voor de aandoening te vinden 1,2. Volgens een onderzoek naar geestelijke gezondheid van de Wereldgezondheidsorganisatie lijden momenteel wereldwijd ongeveer 350 miljoen mensen aan depressie en de bijbehorende symptomen. Er wordt voorspeld dat depressie tegen 2030 kanker en hart- en vaatziekten zal inhalen als de belangrijkste oorzaak van ziektelast wereldwijd. Zo zal de preventie en behandeling van depressie in de nabije toekomst een wereldwijde prioriteit worden3. De pathogenese van MDD is nog niet opgehelderd. Toch wordt het vaak toegeschreven aan de volgende factoren: genetische aanleg, disfunctie van de hypothalamus-hypofyse-bijnier-as, vermindering van de secretie van neurotransmitters, neuro-immuunontregeling-geïnduceerde neuro-inflammatie, celapoptose en verminderde celproliferatie 4,5.
Van deze factoren hebben neuro-immuunontregeling-geïnduceerde neuro-inflammatie en veranderde secretie van neurotrofe factoren bijzondere aandacht gekregen vanwege hun rol bij de ontwikkeling van depressie en vele andere psychiatrische ziekten. In het afgelopen decennium hebben wetenschappers aangetoond dat de hippocampus de dominante plaats is voor regeneratieve zenuwfuncties en betrokken is bij het reguleren van emotie en cognitie. In dit opzicht worden de hippocampusneuronen erkend als nieuwe therapeutische doelen voor antidepressiva die in ontwikkeling zijn 7,8. Bovendien wordt gemeld dat de hippocampus ook betrokken is bij het korte- en langetermijngeheugen bij het leren en consolideren van herinneringen. In het bijzonder veroorzaakt het tekort aan piramidale neuronen in het CA1-gebied van de hippocampus retrograde en anterograde amnesie9. Een typische therapeutische strategie voor antidepressiva is gericht op het verbeteren van celproliferatie en neurogenese in de gyrus dentatus van de hippocampus. Van natuurlijke producten afgeleide verbindingen en kleine moleculen die worden gesynthetiseerd op basis van medicinale chemische technieken worden beschouwd als de primaire bronnen van innovatieve therapeutische middelen voor verschillende neuropsychiatrische aandoeningen.
Traditionele Mongoolse medicijnen, die een lange geschiedenis en een goed ondersteund theoretisch medisch systeem hebben, stammen af van de nomaden van het Mongoolse plateau Deze geneesmiddelen vertonen multi-target en multi-pathway-effecten vanwege de verschillende medicinale componenten die samenwerken om synergetische functies te genereren. Zadi-5 is een gevestigde formulering onder dergelijke geneesmiddelen en werd voor het eerst opgetekend in "Clinical Experience of Dr. Gao Shi", geschreven door een uitstekende Mongoolse clinicus genaamd Dr. Gao Shi (1804-1876). Het is in Mongolië al heel lang de klinische praktijk om deze pillen te gebruiken om de symptomen van angst, hartkloppingen, irritatie en stekende hartpijn te behandelen 10,11. Bovendien heeft Zadi-5 bewezen effecten op het verlichten van depressie na een beroerte bij getroffen patiënten12. Het recente experimentele onderzoek naar CUMS heeft aangetoond dat de Zadi-5-formulering depressie verlicht door de centrale neurotransmitters te reguleren13; inderdaad, met Zadi-5 zijn verhoogde niveaus van brain-derived neurotrophic factor (BDNF) en tyrosinekinasereceptor B (TrkB) gedetecteerd en gecorreleerd met verbeterd leren en geheugen in een rattenmodel van depressie14. Het exacte werkingsmechanisme van Zadi-5 voor een dergelijke verlichting van depressie is echter niet opgehelderd.
Deze studie had tot doel de therapeutische effecten van Zadi-5 tegen depressie bij ratten aan te tonen met behulp van een gedragstest en de componenten van Zadi-5 te identificeren met behulp van Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology (TCMSP) en Swiss Target Prediction om de mogelijke mechanismen te voorspellen die ten grondslag liggen aan de werkzaamheid van Zadi-5, een traditioneel Mongools geneesmiddel, bij de behandeling van depressie.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Alle experimentele protocollen werden goedgekeurd door de Ethics of Animal Experiments Care Committee van de Inner Mongolia Medical University en volgden de richtlijnen van de National Institutes of Health op het gebied van dierenverzorging en ethiek. Mannelijke Sprague Dawley (SD) ratten van 8 weken oud (200 g ± 20 g) werden gehuisvest in een kamer met een gecontroleerde temperatuur (22 °C ± 2 °C) en vochtigheid (55% ± 15%) onder een 12 uur/12 uur gereguleerde licht/donkercyclus gedurende 1 week. Zie figuur 1 voor de workflow van de netwerkfarmacologie-analyse.
1. Gedragstest bij ratten
× 100% (1)2. Farmacologische voorspelling van het netwerk
3. Statistische analyse
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Gedragstest bij dieren
Resultaten van de gedragstests in het CUMS-geïnduceerde rattendepressiemodel
Er werden geen significante verschillen gevonden tussen de geteste groepen voor de OFT-score, sucroseconsumptie en MWM-analyse vóór CUMS-stimulatie. Na het opstellen van het CUMS-model waren de verticale en horizontale scores van de MOD-groep lager dan die van de CON-groep (P < 0,05). Vergeleken met de MOD-groep waren de verticale en horizontale scores van de POS- en Zadi-5-groepen s...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Depressie is een psychische aandoening die wordt gekenmerkt door een slecht humeur, anhedonie en een gebrek aan energie. Deze aandoening gaat gepaard met afleiding, cognitieve disfunctie, sociale terugtrekking, slapeloosheid, seksuele disfunctie en gastro-intestinale aandoeningen18,19. In de studie van depressie is het opzetten van een diermodel cruciaal voor het begrijpen van de pathologische mechanismen en effecten van nieuwe medicijnen. In deze studie werd een...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs hebben geen belangenconflicten om bekend te maken.
We zijn dankbaar voor de instrumentatie en het laboratorium van de Mongoolse medische faculteit van de Binnen-Mongoolse Medische Universiteit, China. Deze studie werd ondersteund door de National Natural Sciences Foundation of China (81760762) en het Science and Technology Plan Project van de Health Commission of Inner Mongolia, China (202201300).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Cytoscape software | versie 3.7.0 | ||
| Fluoxetine | Lilly Suzhou Pharmaceutical Co., Ltd | J20160029 | |
| Morris water maze video trail analyseersysteem | Tai Meng Tech Co., Ltd | WMT-200 | |
| Sprague Dawley ratten | Beijing Biotechnology Co., Ltd, China | SCXK (JING) 2016-0002 | |
| video volgsysteem | Tai Meng Tech Co., Ltd | ZH-ZFT | |
| Zadi-5 pil | Pharmaceutical Preparation Center of International Mongolian Hospital, Inner Mongolia, China | M1301006 |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken
Toestemming aanvragen