中医补肾填髓法治疗阿尔茨海默病的靶蛋白筛选及整体机制研究

Alzheimer's disease (AD) is the most common form of dementia in the elderly, which is the major challenges facing the global public health. However, no effective strategies are available to against the disease today. Ancient and recent physicians acknowledged that the deficiency of kidney essence and brains is the key pathogenesis in the progression of the disease, and the Bushen Tiansui therapy is the essential treatment option for AD. In addition, the results of our previous research and that of other domestic researches also demonstrated that Bushen Tiansui therapy could treat AD by targeting multiple pathways of the AD pathogenesis, including neuroinflammation, apoptosis and oxidative stress. Moreover, the results of the preliminary experiment suggested that Bushen Tiansui therapy could treat AD by targeting associated protein in hippocampus, including BDNF, PSD-95, and Shank1. Therefore, we hypothesize that Bushen Tiansui therapy could treat AD via various targets and multiple pathways. However, the accurate targets and pathways of Bushen Tiansui therapy is not available. So, we used the Bushen Tiansui therapy as an intervention method, and senescence-accelerated prone mouse as AD model. The histopathology, behavioral experiments, iTRAQ-based quantitative proteomics technology, Bioinformatics, and cell biology technology were utilized to systematically reveal the target proteins of the Bushen Tiansui therapy, and to explore the whole mechanism of the Bushen Tiansui therapy. The results will provide more systematic and thorough evidences for the treating AD by Bushen Tiansui therapy, and provide new proofs and new ideas for the treatment of AD with traditional Chinese medicine.

阿尔茨海默病（AD）是最常见的老年期痴呆，已成为全球公共健康所面临的重大挑战。目前尚缺乏有效的治疗措施。历代医家均认为肾精亏虚、髓海不足是本病的基本病机，补肾填髓法是基本治法。国内同行和课题组前期研究均提示补肾填髓法能通过抗炎、抗凋亡、抗氧化等多途径发挥治疗AD的作用，且预实验结果提示该治法能够通过调控海马相关蛋白BDNF、PSD-95、Shank1等多靶点起到治疗AD的作用。据此，我们推测补肾填髓法能通过多靶点、多途径发挥治疗AD的作用，但尚未见相关研究。因此，本项目拟以补肾填髓法为干预手段，选用快速老龄化模型小鼠作为研究对象，整合应用组织病理学、动物行为学、基于iTRAQ技术的定量蛋白组学、生物信息学、分子生物学等研究方法筛选补肾填髓法治疗AD的靶蛋白和阐明其整体作用机制。本研究结果将为补肾填髓法治疗AD提供更系统、更深入的科学实验依据，同时也为中医药治疗AD的研究提供新的思路和方法。

阿尔茨海默病（AD）是最常见的老年期痴呆，目前尚缺乏有效的治疗措施。大量的研究证据表明中医补肾填髓法治疗阿尔茨海默病（AD）有较好疗效。但是其作用机制并不十分清楚。。基于课题组前期研究结果，我们推测补肾填髓法能通过多靶点、多途径发挥治疗AD的作用。为此，首先我们通过双侧侧脑室注射Aβ1-42复制AD大鼠模型，并经Morris水迷宫确认造模成功，同时按照课题组前期方法运用LC/MS-Q-TOF技术对补肾填髓方进行了质量控制，从而保证实验的可重复性。其次，我们选择28天和35天两个时间点，通过基于iTRAQ技术的定量蛋白组学研究策略对补肾填髓方治疗AD的靶点进行筛选，其中在28天的时间点，我们发现（1）补肾填髓方能够改善AD模型大鼠的学习和记忆功能；（2）对AD模型动物海马区的蛋白质表达情况进行了初步研究，发现了差异表达蛋白质共34个，其中上调14个、下调20个，同时发现补肾填髓方可能调控的靶蛋白有47个，其中下调的有23个，上调的有24个；（2）补肾填髓方能够通过调整AD模型大鼠的血清代谢谱、皮质代谢以及脂质谱来改善学习和记忆功能；在35天的时间点，（1）蛋白质组学的结果正在分析中；（2）完成AD大鼠海马组织中circRNA、miRNA和mRNA的差异表达谱的构建，在模型组AD大鼠海马中共检测到了555个circRNAs、183个miRNAs和319个mRNAs的差异表达，构建了ceRNA调控网络，并发现补肾填髓方对部分circRNAs有调控作用；（5）完成AD大鼠海马组织中lncRNA和mRNA的差异表达谱的构建， 共发现649个上调和254个下调的lncRNAs，经过补肾填髓方干预后，回调模型组差异表达的21个lncRNAs和21个mRNAs。另外，课题组完成了基于网络药理学预测补肾填髓方治疗AD的分子靶点及其功能分析，共获得37种补肾填髓方的活性化合物，以及其靶向的74个靶点，其中64个蛋白被认为是补肾填髓方治疗阿尔茨海默病相关的潜在靶点，构建了补肾填髓方治疗阿尔茨海默病的“成分-靶点-通路”关系网。本研究结果将为补肾填髓法治疗AD提供更系统、更深入的科学实验依据，同时也为中医药治疗AD的研究提供新的思路和方法。