24 februari 2023
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.
De therapeutische werkzaamheid van Zadi-5 bij de behandeling van depressie kan worden vastgesteld door middel van gedragstests, terwijl netwerkfarmacologie de mogelijke mechanismen kan voorspellen die ten grondslag liggen aan de potentie ervan. Netwerkfarmacologie kan de verkenning van traditionele geneesmiddelen ondersteunen die ingewikkelde werkingsmechanismen vertonen en de tijd en kosten die nodig zijn voor onderzoek verder minimaliseren. Tests zoals de open veldtest, sucroseconsumptietest en het Morris Water Maze zijn de gouden standaard voor het evalueren van eetlust, motivatieniveaus, leervermogen en geheugen in diermodellen van neurologische aandoeningen.
Deze tests zijn eenvoudige, objectieve en redelijke beoordelingsmethoden. Het opzetten van een diermodel is cruciaal voor het begrijpen van de pathologische mechanismen en effecten van nieuwe medicijnen in een onderzoek naar depressieve stoornissen. Om een goed depressiemodel op te stellen, moeten onderzoekers de intensiteit van de stimuli op de juiste manier sequencen en aanpassen.
Pas om te beginnen de geselecteerde depressiestimuli, gecombineerd met isolatie, gedurende 28 dagen toe op alle ratten, behalve de controles, en voed de ratten op in individuele kooien. Om de open veldtest uit te voeren, verdeelt u een zwarte doos in negen vierkante gebieden met een gelijke oppervlakte. Rust de box uit met een video-tracking-analysesysteem.
Plaats de rat een dag na de laatste maagsonde in het middelste vierkant en noteer zijn horizontale en verticale activiteiten gedurende drie minuten. Scoor vervolgens het aantal gekruiste vakjes met alle pauzes als een horizontale activiteit, en scoor staand en vachtverzorging als een verticale activiteit. Reinig de doos na elke test met 75% alcohol om de geur van de rat te verwijderen voor volgende tests.
Voer vervolgens de sucroseconsumptietest uit door de respectievelijke flessen voor en na consumptie te wegen. En bereken de 60 minuten sucrose-voorkeurspercentages op dag nul, zeven, 14, 21 en 28 met behulp van deze vergelijking. Om de Morris Water Maze Test uit te voeren, verdeelt u het zwembad in vier kwadranten.
Rangschik de kwadranten van één tot vier en plaats het verborgen platform in het derde kwadrant, een centimeter onder het wateroppervlak. Voeg melk toe aan het zwembad voor een zekere mate van dekking. Plaats vervolgens de rat in het doolhof in verschillende kwadranten om 120 seconden lang naar het platform te zoeken.
En registreer de latentietijd met behulp van het Morris Water Maze-videotrailanalysesysteem. Plaats de rat in een vaste positie in het zwembad. Als het onderwerp het verborgen platform niet binnen 120 seconden kan vinden, noteer dan de latentie als 120 seconden.
Maak vervolgens het platform los, plaats de rat in het water en noteer het aantal zoneovergangen gedurende 120 seconden. Blader door de farmacologiewebpagina van het traditionele Chinese geneeskundesysteem en voer myristicae-spermazaden, al-glandia-radiks-wortels en piperis longi fructus in de sectie kruidennaam in om de namen van chemicaliën te verkrijgen. Stel de farmacokinetische index van orale biologische beschikbaarheid, of OB, in op meer dan 30% en de geneesmiddelachtige index op groter dan 0,18.
Doorzoek de actieve componenten in de farmacopee van de Chinese geneeskunde om de chemische namen van elk bestanddeel te identificeren. Zoek vervolgens de geïdentificeerde chemische namen in Pub Chem om de isomere glimlach of inktzwart te vinden. Identificeer de doeleiwitten van de actieve componenten met behulp van SEA, Batman en Zwitserse doelvoorspelling met isomere glimlachen of inkt, en vind de overlappende eiwitten.
Kopieer de gegevens naar een Excel-bestand. Zoek en identificeer vervolgens de potentiële eiwitdoelen voor depressie met behulp van de trefwoorden depressie en depressieve stoornis in GeneCards, DisGeNET en DrugBank. Kopieer de gegevens naar een Excel-bestand.
Blader door het Venn-diagram en upload de doelen van depressie in lijst één. Upload vervolgens de doelen voor de actieve componenten van Zadi-5 in lijst twee en dien ze in. Verkrijg het Venn-diagram en filter de overlappende doelkandidaten eruit.
Maak een spreadsheet, netwerk genaamd. Maak ook een spreadsheet, genaamd type. Exporteer het blad naar Cytoscape om het netwerk te construeren, Zadi-5 kruiden ingrediënten ziektedoelen.
Stel de gemeenschappelijke doelen in de tekenreeksdatabase in om hun interacties te analyseren. Stel het eiwittype in op homosapiens. Stel de drempelwaarde voor interactie in op 0,9 om alleen de experimenteel geverifieerde typen te selecteren en de knooppunten van het eenzame eiland niet weer te geven.
Open de DAVID-tool en plak de 86 potentiële antidepressivadoelen van Zadi-5 in de startanalysebeugel om de gerelateerde signaalroutes te bestuderen. Download het document over het vatenpad. Selecteer de genen in de PI3k-AKT-route uit de verrijkingsanalyse en plak ze in de spreadsheet om een type- en netwerkdocument te construeren.
Exporteer het type netwerkdocument naar Cytoscape om het PI3K-AKT gevisualiseerde netwerk van samengestelde doelroutes te genereren. De geteste diergroep vertoonde geen significante verschillen vóór chronische onvoorspelbare milde stress of CUMS-stimulatie. Na het opstellen van het CUMS-model waren de verticale en horizontale scores van de groep lager dan die van de controlegroep.
Vergeleken met de modelgroep waren de verticale en horizontale scores van de positieve controlegroep en Zadi-5 groep significant hoger. Op dag nul hadden de geteste groepen geen significant verschil in sucroseconsumptie. De Zadi-5- en positieve controlegroepen waren op dag 28 hoger dan de modelgroep.
In de Morris Water Maze was de latentie van de modelgroep om het platform te vinden significant hoger in vergelijking met de controle. De latentie van de positieve controle- en Zadi-5-groepen was lager dan in de modelgroep. Wat betreft de zonekruisingentellingen vertoonde de modelgroep minder kruisingen dan de controlegroep.
De positieve controlegroep en de Zadi-5 groep vertoonden meer kruisingen dan de modelgroep. De analyse van het Venn-diagram onthulde 86 overlappende doelen als de kritieke depressiegerelateerde doelen van Zadi-5 van de 1000 depressiegerelateerde eiwitdoelen. Op basis van deze bevindingen werden Zadi-5 kruiden, ingrediënten, ziektedoelen en een eiwit-eiwit interactienetwerkanalyse van de doelkandidaten geconstrueerd.
Volgens de analyse van de KEG-route stond de PI3K-AKT-signaleringsroute op de zevende plaats. Het werd geassocieerd met veel signaalroutes. Dienovereenkomstig werd de PI3K-AKT-route relatief belangrijker geacht dan de andere verrijkingsroutes.
Terwijl u deze procedure probeert, is het van cruciaal belang om af te zien van het herhalen van hetzelfde type stimuli gedurende opeenvolgende dagen. Na de analyses van de componenten van Zadi-5 in de online databases, kan de kwaliteit van de validatie worden gewaarborgd door vloeistofchromatografie, massaspectrometrie en nucleaire magnetische resonantiespectroscopie.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Dit protocol beschrijft een methode voor het valideren van gedragstesten en het voorspellen van de therapeutische werkzaamheid van Zadi-5, een traditioneel Mongools geneesmiddel, bij de behandeling van depressie.
De integratie van gedragsassays met netwerkfarmacologie maakt een systematische risicoreductie mogelijk voor traditionele geneesmiddelen zoals Zadi-5 voor neuropsychiatrische indicaties. Deze benadering vergroot het voorspellende vertrouwen in de relaties tussen targets en pathways en ondersteunt de triage van portfolio's in een vroeg stadium voor nieuwe therapeutica voor het centraal zenuwstelsel. De workflow slaat een brug tussen empirische effectiviteit en mechanistisch inzicht, wat bijdraagt aan go/no-go-beslissingen in discovery-pipelines.
Deze geïntegreerde workflow bestrijkt de periode van vroege ontdekking tot preklinische validatie, waarbij gedragsmatige effectiviteit wordt gekoppeld aan netwerkgebaseerde targetmapping.