우울증의 쥐 모델에서 몽골 전통 의학 Zadi-5에 대한 행동 및 네트워크 약리학 기반 분석
Summary
본 프로토콜은 우울증에 대한 몽골 전통 의학인 Zadi-5의 치료 효능에 대한 행동 테스트 검증 및 생물정보학적 예측을 위한 방법을 설명합니다.
Abstract
Zadi-5는 우울증과 자극 증상 치료에 널리 사용되는 몽골 전통 의학입니다. 우울증에 대한 Zadi-5의 치료 효과는 이전에 보고된 임상 연구에서 나타났지만, 약물에 존재하는 활성 제약 화합물의 정체와 영향은 완전히 설명되지 않았습니다. 이 연구는 네트워크 약리학을 사용하여 약물 구성을 예측하고 Zadi-5 알약의 치료 활성 화합물을 식별했습니다. 여기에서 만성 예측되지 않은 경미한 스트레스(CUMS)의 쥐 모델을 확립하고 우울증에 대한 Zadi-5의 잠재적 치료 효능을 조사하기 위해 OFT(Open Field Test), MWM(Morris water maze) 분석 및 SCT(sucrose consumption test)를 수행했습니다. 이 연구는 우울증에 대한 Zadi-5의 치료 효과를 입증하고 장애에 대한 Zadi-5 작용의 중요한 경로를 예측하는 것을 목표로 했습니다. 플루옥세틴(양성 대조군)과 Zadi-5 투여군의 수직 및 수평 점수(OFT), SCT 및 구역 교차 횟수는 치료를 받지 않은 CUMS 그룹 쥐보다 유의하게 높았다(P < 0.05). 네트워크 약리학 분석 결과에 따르면 PI3K-AKT 경로는 Zadi-5의 항우울 효과에 필수적인 것으로 밝혀졌습니다.
Introduction
주요우울장애(MDD)라고도 하는 우울증은 심각한 신경정신질환으로 사회에 대한 의료적, 경제적 부담을 증가시킵니다. 관련 복잡성, 이환율 및 사망률로 인해 장애에 대한 치료법을 찾기 위해 상당한 양의 연구가 수행되었습니다 1,2. 세계보건기구(WHO)의 정신 건강 조사에 따르면 현재 전 세계적으로 약 3억 5천만 명이 우울증 및 관련 증상으로 고통받고 있습니다. 2030년에는 우울증이 암과 심혈관 질환을 제치고 전 세계 질병 부담의 주요 원인이 될 것으로 예상됩니다. 따라서 우울증의 예방과 치료는 가까운 장래에 전 세계적인 우선순위가 될 것이다3. MDD의 발병 기전은 아직 밝혀지지 않았습니다. 그럼에도 불구하고 일반적으로 유전적 소인, 시상하부-뇌하수체-부신 축의 기능 장애, 신경 전달 물질 분비 감소, 신경 면역 조절 장애로 인한 신경 염증, 세포 사멸 및 세포 증식 감소 4,5.
이러한 요인 중 신경면역 조절 장애로 인한 신경 염증과 신경 영양 인자의 분비 변화는 우울증 및 기타 많은 정신 질환의 발병에 중요한 역할을 하기 때문에 특히 주목을 받고 있다6. 지난 10년 동안 학자들은 해마가 재생 신경 기능의 지배적인 부위이며 감정과 인지 조절에 관여한다는 것을 입증했습니다. 이와 관련하여 해마 뉴런은 개발 중인 항우울제의 새로운 치료 표적으로 인식되고 있습니다 7,8. 또한 해마는 기억을 학습하고 통합하는 데 있어 단기 및 장기 기억에 관여하는 것으로 보고되었습니다. 특히, 해마의 CA1 영역에 피라미드 뉴런이 부족하면 역행성 및 전행성 기억상실증이 발생한다9. 일반적인 항우울제 치료 전략은 해마의 치상이랑에서 세포 증식과 신경 발생을 향상시키는 것을 목표로 합니다. 의약 화학 기술을 기반으로 합성된 천연물 유래 화합물 및 소분자는 다양한 신경 정신 질환에 대한 혁신적인 치료제의 주요 공급원으로 간주됩니다.
오랜 역사와 이론적 의학 체계가 잘 뒷받침된 몽골 전통 의학은 몽골 고원의 유목민으로부터 내려온 것으로, 다양한 의약 성분이 함께 작용하여 시너지 효과를 창출하기 때문에 다중 표적 및 다중 경로 효과를 나타냅니다. Zadi-5는 이러한 약물 중 잘 확립된 제형이며 Dr. Gao Shi(1804-1876)라는 뛰어난 몽골 임상의가 쓴 “Clinical Experience of Dr. Gao Shi”에 처음 기록되었습니다. 몽골에서는 고통, 심계항진, 자극 및 심장 찌르는 듯한 통증의 증상을 치료하기 위해 이 알약을 사용하는 것이 오랫동안 임상적으로 시행되어 왔다10,11. 또한, Zadi-5는 뇌졸중 후 우울증을 완화하는 효과가 입증되었다12. CUMS에 대한 최근의 실험적 연구는 Zadi-5 제형이 중추 신경 전달 물질13을 조절함으로써 우울증을 완화한다는 것을 밝혔다. 실제로, Zadi-5를 사용하면 뇌 유래 신경 영양 인자(BDNF)와 티로신 키나아제 수용체 B(TrkB)의 수치가 증가하여 우울증 쥐 모델에서 학습 및 기억력 향상과 상관관계가 있는 것으로 나타났습니다14. 그러나 이러한 우울증 완화를 위한 Zadi-5의 정확한 작용 메커니즘은 밝혀지지 않았습니다.
이 연구는 행동 검사를 통해 쥐의 우울증에 대한 Zadi-5의 치료 효과를 입증하고 TCMSP(Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology) 및 Swiss Target Prediction을 사용하여 Zadi-5의 구성 요소를 식별하여 몽골 전통 의학인 Zadi-5의 우울증 치료 효능의 기저에 있는 잠재적 메커니즘을 예측하는 것을 목표로 했습니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
우울증은 우울한 기분, 무쾌감증, 에너지 부족을 특징으로 하는 정신 질환입니다. 이 장애는 산만함, 인지 기능 장애, 사회적 위축, 불면증, 성기능 장애 및 위장 질환을 동반합니다18,19. 우울증 연구에서 동물 모델을 확립하는 것은 신약의 병리학적 메커니즘과 효과를 이해하는 데 매우 중요합니다. 이 연구에서는 사회, 가족 및 일과 관련된 원인으로 인…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
우리는 중국 내몽골 의과 대학의 몽골 의학 교수진이 제공한 장비와 실험실에 감사드립니다. 이 연구는 중국 국립자연과학재단(81760762)과 중국 내몽골 건강위원회 과학기술계획계획(202201300)의 지원을 받았다.
Materials
| Cytoscape software | version 3.7.0 | ||
| Fluoxetine | Lilly Suzhou Pharmaceutical Co., Ltd | J20160029 | |
| Morris water maze video trail analysing system | Tai Meng Tech Co., Ltd | WMT-200 | |
| Sprague Dawley rats | Beijing Biotechnology Co., Ltd, China | SCXK (JING) 2016-0002 | |
| video tracking system | Tai Meng Tech Co., Ltd | ZH-ZFT | |
| Zadi-5 pill | Pharmaceutical Preparation Center of International Mongolian Hospital, Inner Mongolia, China | M1301006 |
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